Extremereignisse

Natur und Mensch leiden nicht nur unter einem Zuviel, sondern oft auch unter einem Zuwenig an Wasser. Dürren gehören wegen ihrer langanhaltenden Dauer und ihrer großräumigen Ausdehnung für manche Regionen sogar zu den schlimmsten Naturkatastrophen. Sie können den Grundwasserspiegel senken, die Wasserressourcen verringern und die Wasserqualität verschlechtern, was zu empfindlichen Ernteausfällen führen und Hungerkatastrophen und Krankheiten auslösen kann. Bekannte Beispiele des 20. Jahrhunderts sind die Dust Bowl im Mittleren Westen der USA in den 1930er sowie die Dürre in der Sahel-Zone am Südrand der Sahara in den 1970er und 1980er Jahren. Auch Europa litt vor und während des Hitzesommers 2003 unter einer Dürre mit weit verbreiteter Trockenheit und Waldbränden vor allem in Frankreich, Spanien und Portugal. Eine weitere Dürre ereignete sich in Europa 2015 in Mittel- und Osteuropa. Eine andere extreme Dürre in der jüngsten Zeit gab es in Südwest-Asien (von Pakistan bis zum Irak und Kasachstan), wo der Niederschlag zwischen 1998 und 2001 weithin weniger als 55% des langjährigen Mittels betrug. Auch im Westen der USA gab es zwischen 1999 und 2004 eine Dürreperiode, die nach der Dust Bowl der 1930er Jahre zunächst die zweitstärkste Trockenzeit der letzten 100 Jahren war. Sie wurde jedoch noch übertroffen von der Dürreperiode zwischen 2012 und 2016 in Kalifornien, die mit einer Reihe von verheerenden Waldbränden verbunden war. Auch Australien erlebte eine Reihe von starken Dürren, z.B. 2002 bis 2003, die mit außergewöhnlich hohen Tagestemperaturen verbunden waren.

Abb. 1: Bemerkenswerte Dürren im 20. Jahrhundert und besonders in den letzten Jahren¹

Dürren werden häufig in drei Arten unterteilt:²

1. Meteorologische Dürren: Darunter versteht man eine Periode von Monaten oder Jahren mit unterdurchschnittlichen Niederschlägen. Sie werden oft von überdurchschnittlich hohen Temperaturen begleitet und durch anhaltende Hochdruckverhältnisse verursacht. Nicht selten werden solche Bedingungen durch ungewöhnliche tropische Meeresoberflächentemperaturen angestoßen.
2. Landwirtschaftliche Dürren: Hier sind die Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum und die Ernte bestimmend. Wichtig sind dabei trockene Böden über einen längeren Zeitraum, die durch geringen Niederschlag und/oder höhere Verdunstung entstehen.
3. Hydrologische Dürren: Entscheidendes Kriterium sind geringe Wasserressourcen. Die Ursachen liegen in verringerten Abflüssen und geringen Wasservorräten in Brunnen, Seen und anderen Reservoiren. Hydrologische Dürren entwickeln sich langsam und sind außer von geringen Niederschlägen auch vom Wassermanagement abhängig.

Es gibt eine ganze Reihe von Merkmalen, an denen Dürren gemessen werden, z.B. Niederschlagsdefizite, Temperatur, Verdunstung, Bodenfeuchte, Abfluss. Ein häufig benutzter Index ist der Palmer Drought Severity Index (PDSI). In ihn gehen Niederschlag, Bodentemperatur und Verdunstung ein und er misst die Bodenfeuchte auf einer Skala von -10 (trocken) bis +10 (feucht). Der negative Teil der Skala wird wie folgt klassifiziert:²

• -4,0 und weniger: extreme Dürre
• -3,0 bis -3,99: starke Dürre
• -2,0 bis -2,99: mäßige Dürre
• -0,5 bis -0,99: beginnende Dürre
• 0,49 bis -0,49: normal

Abb. 2: Änderung des Palmer Drought Severity Index (PDSI) 1900-2002 als Standardabweichung. Der PDSI ist ein Index für die Bestimmung der Bodenfeuchte.³

Der PDSI hat sich als besonders geeignet für niedere und mittlere Breiten erwiesen und wird vor allem in den USA benutzt. In Europa werden eher der auf Niederschlagsmessungen beruhende Standardized Precipitation Index (SPI) und der zusätzlich die potentielle Verdunstung und damit die Temperatur berücksichtigende Standardized Precipitation-Evapotranspiration Index (SPEI) angewendet.⁴

Anmerkungen
1. Eigene Darstellung
2. Dai, A., (2011): Drought under global warming: a review, WIRES Climate Change 2, 45-66
3. IPCC (2007a): Climate Change 2007, WGI, The Scientific Basis, FAQ 3.2, Figure 1, IPCC-Lizenz: keine kommerzielle Verwendung, keine Änderungen
4. Spinoni, J., Naumann, G., Vogt, J., Barbosa, P. (2016). Meteorological Droughts in Europe: Events and Impacts – Past Trends and Future Projections. Publications Office of the European Union, Luxembourg, EUR 27748 EN, doi:10.2788/450449

Autor: Dieter Kasang