Dürren: Veränderungen im 20. Jahrhundert

Gibt es eine Zunahme von Dürren und einen Zusammenhang mit der globalen Erwärmung? Weniger deutlich als bei Starkregen sind bei Niederschlagsdefiziten auffällige Trends auszumachen.

Dürren: Veränderungen im 20. Jahrhundert

In den USA fällt im 20. Jahrhundert die hohe Variabilität der trockenen Perioden auf. Deutlich ragen die Dürre-Ereignisse in den 1930er, 1950er, am Ende der 1980er Jahre, um die jüngste Jahrhundertwende und in den letzten Jahren heraus, die es aber ähnlich auch in früheren Jahrhunderten gegeben hat. Paläoklimatische Untersuchungen, die sich auf Baumringe, Sedimente, Fossilien und andere Proxydaten stützen, haben gezeigt, dass diese Dürren in den letzten 2000 Jahren nichts Ungewöhnliches waren. In den vergangenen 400 Jahren hat es mit einer gewissen Regelmäßigkeit in jedem Jahrhundert ein bis zwei mehrjährige große Dürren im Mittleren Westen der USA gegeben, die mit denen des 20. Jahrhunderts vergleichbar sind. Diese wurden in ihrer Intensität, Dauer und räumlichen Ausdehnung sogar deutlich übertroffen von zwei "Megadürren" in der zweiten Hälfte des 16. und im letzten Viertel des 13. Jahrhunderts, die einige Jahrzehnte anhielten.1

Niederschläge im Juni-Oktober in der Sahelzone 1920-2004
Abb. 1:
Niederschläge im Juni-Oktober in der Sahelzone 1950-2012. Gezeigt ist die Abweichung vom Mittel der Jahre 1950-2010 in mm pro Monat.2

Von katastrophalen Dürren besonders betroffen sind die Trockenregionen des afrikanischen Kontinents. Der jährliche Niederschlag variiert in Afrika räumlich extrem stark zwischen 10 mm in der inneren Sahara und über 2000 mm in den tropischen Gebieten beiderseits des Äquators. Besonders ausgeprägt ist der regionale Niederschlagsgradient am Südrand der Sahara, in der so genannten Sahel-Zone, wo der mittlere jährliche Niederschlag auf 750 km Abweichungen von mehr als 1000 mm zeigt. Die bekannte Sahel-Dürre in den 1970er und 1980er Jahren ist durch viele Untersuchungen gut belegt.3 Die extreme Abnahme der Niederschläge in der Sahelzone seit Ende der 1960er Jahre ist im 20. Jahrhundert weltweit einmalig. Gegenüber der Periode 1931-1960 hat der mittlere Niederschlag in der Zeit von 1970 bis 1990 um 20-49% abgenommen.4 Seit den 1990er Jahre fielen in manchen Jahren zwar wieder überdurchschnittlich viele Niederschläge, ohne dass sich aber ein neuer Trend abzeichnet und die Dürreverhältnisse beendet wären, wie u.a. das Jahr 2004 belegt (Abb. 1).

Auch der Mittelmeer-Raum und Zentraleuropa bis in die Ukraine weisen eine deutliche Niederschlagsabnahme auf, beispielsweise um 5% in Nord- und um 15% in Süd-Italien. In den Küstenbereichen Süd-Spaniens ging die Zahl der Niederschlagstage von 1964 bis 1993 sogar um 50% zurück.5 Die Folge waren Dürreperioden vor allem im Sommer, die durch die zusätzlich gestiegenen Temperaturen z.T. zu verheerenden Waldbränden führten. So nahm im östlichen Spanien bei einer Abnahme der Sommerregenfälle um 5,2 mm und einem Anstieg der Temperatur um 0,3 oC pro Jahrzehnt die Zahl der Waldbrände in den letzten drei Jahrzehnten um durchschnittlich 16 pro Jahr zu.6

Der Anteil sehr trockener Gebiete an der globalen Landoberfläche von 1950 bis 2002
Abb. 2:
Der Anteil sehr trockener Gebiete an der globalen Landoberfläche von 1950 bis 2002. Die Veränderung seit den 1970er Jahren ist deutlich.7

Eine global Untersuchung, die den Niederschlag, die Temperatur und die Bodenfeuchte ( den sogenannten Palmer Drought Severity Index) berücksichtigt, zeigt einen deutlichen Dürretrend über den Landgebieten der Nordhalbkugel seit der Mitte der 1950er Jahre, besonders über großen Teilen Eurasiens, Nordafrika, Kanada und Alaska.8 Der Anteil der sehr trockenen Gebiete hat sich hiernach global seit den 1970er Jahren von 12% auf 30% mehr als verdoppelt, besonders seit Anfang der 1970er Jahren.

Allerdings ist es, wie die neuere Forschung zeigt,10 nicht einfach, einen globalen Dürretrend hinreichend zu belegen. Der Hauptgrund liegt in dem Fehlen von ausreichenden Daten, um den jeweils benutzten Dürreindex in genügend vielen Regionen festzustellen. Hinzu kommt, dass es sich bei einer Dürre um ein sehr komplexes Geschehen handelt, an dem unterschiedliche Faktoren beteiligt sind. Je nach Datenlage werden mal diese mal jene Faktoren stärker berücksichtigt, so dass globale Studien nicht immer vergleichbar sind und zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen. Für einige Großregionen jedoch stimmen die Forschungsergebnisse im wesentlichen überein: Eine Zunahme von Dürren und größerer Trockenheit (Abnahme von Niederschlägen) lässt sich seit Mitte des 20. Jahrhunderts für den Mittelmeerraum, Westafrika und Ostasien feststellen. Eine Abnahme von Dürren und Trockenheit hat sich dagegen in Zentral-Nordamerika und NW-Australien gezeigt.

Veränderung des Palmer Drought Severity Index 1950-2002
Abb. 3:
Der Palmer Drought Severity Index (PDSI) berücksichtigt den Niederschlag, die Temperatur und die Bodenfeuchte. Rot (unter -4) bedeutet extreme Dürre, Orange (unter -2) mittlere bis starke Dürre, gelb (unter 0) normal bis milde Dürre, grün (über 0) normal bis leicht feucht, blau (über 2) mittel bis sehr feucht.9

Anmerkungen:
1. Woodhouse, C.A. and J.T. Overpeck (1998): 2000 Years of Drought Variability in the Central United States, Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 79, No. 12, December 1998, 2693-2714
2. verändert nach Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean (JISAO)
3. Dai, A., et al., 2004a: Comment: The recent Sahel drought is real. Int. J. Climatol., 24, 1323-1331
4. IPCC (2001): Climate Change 2001: Impacts, Adaption, Vulnerability. Contribution of the Working Group II to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (McCarthy, J.J. et al., eds), Cambridge and New York 2001, 13.1.3.2
5. IPCC (2001): Climate Change 2001: Impacts, Adaption, Vulnerability. Contribution of the Working Group II to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (McCarthy, J.J. et al., eds), Cambridge and New York 2001, 13.1.3.2
6. Pausas, J.G. (2004): Changes in Fire and Climate in the Eastern Iberian Peninsula (Mediterranean Basin), Climatic Change 63, 337-350
7. Verändert nach Dai A., K.E. Trenberth, and T. Qian, 2004: A global data set of Palmer Drought Severity Index for 1870-2002: Relationship with soil moisture and effects of surface warming. J. Hydrometeorol., 5, 1117-1130
8. Dai A., K.E. Trenberth, and T. Qian, 2004: A global data set of Palmer Drought Severity Index for 1870-2002: Relationship with soil moisture and effects of surface warming. J. Hydrometeorol., 5, 1117-1130
9. Abbildung verändert nach Dai A., K.E. Trenberth, and T. Qian, 2004b: A global data set of Palmer Drought Severity Index for 1870-2002: Relationship with soil moisture and effects of surface warming. J. Hydrometeorol., 5, 1117-1130
10. IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 2.6.2.3

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