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«Die Menschen neigen dazu zu denken, dass Wasser in der Schweiz eine unbegrenzte Ressource ist», sagt Adrien Michel, der vor kurzem sein Doktorat in Umweltwissenschaften und -ingenieurwesen an der EPFL abgeschlossen hat, «aber bis zum Ende dieses Jahrhunderts müssen wir uns vielleicht entscheiden, ob wir unsere Flüsse zur Bewässerung unserer Kulturen nutzen oder ob wir sie aufstauen, um Strom zu produzieren». Michel hat seine Doktorarbeit am Labor für Kryosphärenwissenschaften (CRYOS) der EPFL Fakultät für Bau, Architektur und Umwelt geschrieben. Nach dem Abschluss einer retrospektiven Studie über die Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die Schweizer Flüsse (EPFL News, 30. Januar 2020) hat Michel nun eine zukunftsweisende Studie zum selben Thema in der Zeitschrift Hydrology and Earth System Sciences veröffentlicht. Die neue Studie, deren Hauptautor er ist, wurde vom Bundesamt für Umwelt finanziert und als Highlight Paper für die Zeitschrift ausgewählt.
Drei Szenarien
Die Forschung von Michel zeigt drei mögliche Szenarien auf, die davon abhängen, ob die Treibhausgasemissionen niedrig, moderat oder hoch sind. Im extremsten Szenario, bei dem keine Massnahmen ergriffen werden, ist mit einem Anstieg der sommerlichen Flusstemperaturen um 5,5°C in den Alpenregionen und um 4°C in den Einzugsgebieten des Schweizer Mittellandes zu rechnen. Gleichzeitig könnte der durchschnittliche Abfluss der Flüsse in den Bergen um 30 % und im Flachland um 25 % zurückgehen. Werden dagegen die CO2-Emissionen entsprechend dem Pariser Klimaabkommen reduziert, wären die Flüsse in den Alpen und im Schweizer Mittelland am Ende des Jahrhunderts nur um 1°C wärmer, und der Abfluss würde in den Einzugsgebieten der Berge um 5 % sinken, während er im Tiefland nahezu unverändert bliebe. Im Niedrigemissionsszenario bliebe fast die Hälfte aller verbleibenden Gletscher erhalten, wobei sich der Rückgang um 2050 abflachen würde, während sie im Hochemissionsszenario so gut wie verschwinden würden.
Die Extreme ausreizen
Die Studie zeigte auch, dass die Winter- und Sommerextreme in den Plateauregionen bei allen drei Szenarien zunehmen werden. Im Winter werden vermehrte Niederschläge zu einem höheren Abfluss führen. Im Sommer werden sporadischere Niederschläge zusammen mit höheren Verdunstungsraten aufgrund steigender Temperaturen zu einem Rückgang des Abflusses führen. Michel stützte sich auf Klimaprojektionen von MeteoSchweiz und Gletscherschmelzdaten der ETH Zürich, um die Schnee- und Abflussmengen sowie die Flusstemperaturen zu modellieren.
«Wir werden in diesem Teil der Welt sicher noch Orangen anbauen können», sagt Michel, «aber was ist mit dem Rest der Artenvielfalt?» Diese Studie basiert natürlich auf dem heutigen Stand der Dinge, während vieles über das Ende des Jahrhunderts noch unbekannt ist. Was wird mit dem Agrar- und Energiesektor geschehen? Und mit der Flora und Fauna in den Flüssen, da die steigenden Temperaturen die Fortpflanzung behindern und die Gefahr von Fischkrankheiten erhöhen? Wie werden wir eine ausreichende Stromproduktion sicherstellen, wenn der Abfluss drastisch zurückgeht? Und wenn die Schweiz beschliesst, neue Kernkraftwerke oder andere Industrieanlagen zu bauen, wie werden wir sie kühl halten?
Die Notwendigkeit, jetzt zu handeln
Anstatt sich mit Zukunftsfragen zu befassen, fordert Michel, jetzt zu handeln: «Unsere Studie über die Abflüsse und Temperaturen der Flüsse zeigt zum einen, dass die Auswirkungen der globalen Erwärmung unausweichlich sind und dass wir heute damit beginnen müssen, etwas zu ändern, zum Beispiel durch Energie- und Landwirtschaftspolitik. Sie zeigt uns auch, dass wir noch einen Teil unseres ökologischen Erbes retten können – aber nur, wenn wir schnell und entschlossen handeln.»