2023 war Klima-Extremjahr
Das Klima ändert sich, und damit der Wasserkreislauf. Nun liegt der jährlich vom Global Water Monitor Consortium veröffentlichte „Global Water Report 2023“ vor, an dem die TU Wien maßgeblich mitbeteiligt war. Der am 11.01.2024 erschienene Report zeigt, wie stark sich der Klimawandel im vergangenen Jahr auf den Wasserkreislauf der Welt auswirkte. 2023 zeigten sich diese Auswirkungen besonders dramatisch: In manchen Regionen kam es zu extremen Trockenheiten, in anderen hingegen zu Überflutungen. Extreme Temperaturen führten zu massiver Schädigung der Vegetation.
Überschwemmung bei Halle (Saale) – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft
Die TU Wien spielte bei der Auswertung der Klimafolgen 2023 eine wichtige Rolle: Am Department für Geodäsie und Geoinformation werden Satellitendaten ausgewertet, um daraus dann Information über die Bodenfeuchte, das Grundwasser und Vegetation auf der ganzen Erde zu berechnen. Diese Daten waren auch in diesem Jahr wieder ein wichtiger Baustein für den Global Water Report.
Satellitendaten aus der ganzen Welt
Der Global Water Monitor ist eine internationale Initiative, an der öffentliche und private Einrichtungen beteiligt sind. Das Konsortium kombiniert Daten von Bodenstationen und Satelliten über Niederschlag, Temperatur und Feuchtigkeit sowie auch über Grundwasser und Vegetation, über Flussverläufe, Überflutungen und den Wasserstand von Seen.
All diese Daten werden zusammengeführt und ausgewertet, um ein vollständiges Bild davon zu erhalten, wie der Klimawandel und die Wassernutzung durch den Menschen den Wasserhaushalt unseres Planeten beeinflussen. „Da sich unser Planet heute direkt vor unseren Augen verändert, brauchen wir Informationen so schnell wie möglich. Durch den Einsatz modernster Satellitentechnologie und Datenanalyse konnte unser Team die Zeit für die Berichterstattung von Monaten auf wenige Tage verkürzen“, sagt Prof. Albert van Dijk von der National University in Australien, der leitende Autor des Reports.
Genau diese Arbeit mit Satellitendaten ist die Spezialität des Forschungsteams von Wouter Dorigo an der TU Wien. „Mit Mikrowellenstrahlung wird die Erde von Satelliten aus immer wieder abgetastet. Aus diesen Daten können wir dann berechnen, wie sich die Bodenfeuchte in unterschiedlichen Gegenden der Welt entwickelt“, sagt Dorigo. Allerdings kann man die Bodenfeuchte nicht direkt aus diesen Satellitendaten ablesen, man muss die Daten auf aufwändige Weise aufbereiten und über längere Zeiträume hinweg vergleichen. Dafür steht an der TU Wien ausgezeichnete Hardware zur Verfügung – etwa der Supercomputer VSC, mit dem rechenintensive Machine-Learning-Methoden angewandt werden können.
Katastrophen-Rekordjahr 2023
Die Ergebnisse des Jahres 2023 sind in mehrfacher Hinsicht alarmierend: Extreme Hitzewellen fegten über den Globus und brachen von Kanada bis Brasilien und von Spanien bis Thailand alle bisherigen Rekorde. Der Mangel an Niederschlägen und die hohen Temperaturen verschlimmerten die Rekorddürren in Mexiko, Südamerika und Zentralasien. Hitze und Trockenheit fügten den größten Wäldern der Welt großen ökologischen Schaden zu. Massive Waldbrände verwüsteten Kanada während des Sommers, während das Amazonasbecken Ende 2023 eine rapide Verschlechterung erlebte: Dort trocknet der Boden aus, mit potenziell gefährlichen Folgen für das Ökosystem.
Starke Regenfälle und Überschwemmungen beendeten im Februar die Dürre im Westen der USA und im November am Horn von Afrika. Die schlimmsten Überschwemmungskatastrophen des Jahres waren auf ungewöhnlich starke Wirbelstürme zurückzuführen, die Neuseeland (Februar), Mosambik und Malawi (März), Myanmar (Mai) und das östliche Mittelmeer (September) mit extremen Regenfällen heimsuchten. Allein in Libyen forderten Überschwemmungen und Dammbrüche über viertausend Menschenleben. 2023 überstiegen die geschätzten weltweiten Schäden durch Wirbelstürme 41 Milliarden Euro. Der Anstieg der Meeres- und Lufttemperaturen hat die Stärke der Wirbelstürme und die Intensität der Niederschläge verstärkt.
Stärkere Extreme in beide Richtungen
Professor Van Dijk weist auf den alarmierenden Trend hin, dass sich sowohl extreme Trockenheiten als auch extreme Regenfälle immer mehr verschärfen: „Weltweit beobachten wir eine Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Starkniederschlägen und Überschwemmungen. Gleichzeitig gibt es aber auch mehr und schneller auftretende Dürren, die innerhalb von Wochen oder Monaten zu Ernteausfällen und zerstörerischen Waldbränden führen können. Angesichts des globalen Ernährungsproblems, der Krise der biologischen Vielfalt und der äußerst dringenden Notwendigkeit, die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren, gehören diese Dürren und Brände zu den größten globalen Bedrohungen.“
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