Klimaänderungen in Südasien

Satellitenbild von Südasien

Zu Südasien werden hier die Staaten Indien, Pakistan, Bangladesch, Nepal, Bhutan, Sri Lanka und Malediven gerechnet. Die Region ist durch tropisches bis subtropisches Klima bestimmt und steht weitgehend unter dem Einfluss des südasiatischen Monsuns.

Temperaturänderungen

Auch in Indien ist die globale Erwärmung nachweisbar. Die Jahresmitteltemperaturen im Zeitraum 1901-2007 haben sich um ca. 0,5 °C erhöht. Das liegt deutlich unter dem globalen Mittel von fast 0,8 °C. Der Grund für den Unterschied liegt im wesentlichen in einem Abkühlungseffekt durch die Monsunniederschläge im Sommer. Die Erwärmung hat sich in Indien hauptsächlich in der Postmonsunzeit und im Winter ereignet, wo sie ungefähr dieselben Ausmaße hatte wie global. Im zeitlichen Verlauf gleicht die Erwärmung in Indien grob der globalen Erwärmung. Bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts gab es eine leichte Temperaturzunahme, dann bis ca. 1970 eine leichte Abnahme und von den 1970er Jahren bis 2007 eine stärkere Zunahme. In den letzten drei Jahrzehnten ist die Temperatur sogar um 0,2 °C pro Jahrzehnt angestiegen.

Änderung der jährlichen Mitteltemperatur von Indien 1901-2007

Einen wichtigen Einfluss auf die Temperatur hat das ENSO-Phänomen. Die ungewöhnliche Erwärmung im Ostpazifik während eines El-Niño-Jahres ist mit einer Erwärmung im Indischen Ozean gekoppelt. Daraus folgen ein schwächerer Monsun und geringere Monsunniederschläge (über andere Ursachen s.u.). 60 % der wichtigen Dürren in Indien sind im Zusammenhang mit El-Niño-Ereignissen aufgetreten. Trockenperioden während der Monsunzeit heben den Abkühlungseffekt durch Niederschläge auf, was höhere Temperaturen während eines El Niños zur Folge hat. Bei La-Niña-Ereignissen, bei denen die Niederschläge über Indien reichlicher ausfallen, verhält es sich umgekehrt. Der Einfluss von ENSO auf Indien hat sich allerdings in den letzten Jahrzehnten abgeschwächt.

Der südasiatische Monsun

Der Monsun wird angetrieben durch den Temperatur- und Druckgegensatz zwischen Land und Meer, der je nach Jahreszeit wechselt. Im Winter herrschen tiefere Temperaturen und höherer Druck über dem Land, im Sommer über dem Meer. So beträgt vor dem Beginn des Sommermonsuns die Temperaturdifferenz zwischen dem Indischen Ozean und Zentral-Indien 8-10 °C. Der Monsun weht daher im Winter vom Land aufs Meer, im Sommer vom Meer aufs Land. Während der Wintermonsun trocken ist, bringt der Sommermonsun starke Niederschläge über die an den Indischen Ozean angrenzenden Landmassen.

In Indien sind mit knapp 60 % immer noch die meisten Menschen in der Landwirtschaft beschäftigt, in Pakistan sind es 45 %, in Bangladesch 56 %. In diesen drei mit Abstand bevölkerungsreichsten Staaten Südasiens ist die Landwirtschaft entscheidend von ausreichenden Niederschlägen abhängig, die zu 80 % in den vier Monsun-Monaten Juni bis September fallen. Allein zwischen den einzelnen Regionen Indiens unterscheiden sich die Niederschlagsmengen erheblich. Während der mittlere indische Niederschlag in der Monsunzeit 850 mm beträgt, fallen in Nordwestindien nur ca. 480 mm, im Nordosten dagegen etwa 1400 mm.

Einflussfaktoren auf den südasiatischen Sommermonsun: Pfeile: Monsunwinde; Zahlen: Niederschläge in der Monsunzeit (Juni-September) in verschiedenen Regionen Indiens in mm

Die Niederschläge des südasiatischen Sommermonsuns sind einerseits von der Stärke der Monsunströmung, andererseits aber auch von der Menge des transportierten Wasserdampfes abhängig. Diese Faktoren wiederum werden vor allem von den Meeresoberflächentemperaturen im nördlichen Indischen Ozean und den Temperaturgegensätzen zwischen Ozean und Land bestimmt. Ein weiterer Einflussfaktor ist die Schneebedeckung auf dem eurasischen Kontinent. Eine ausgedehnte Schneedecke in Eurasien im Frühjahr verzögert die sommerliche kontinentale Erwärmung, da viel Sonnenenergie für die Schneeschmelze verbraucht wird, und damit die Monsunentwicklung. Auch das El-Niño-Phänomen, eine ungewöhnlichen Erwärmung der Meeresoberflächentemperatur im östlichen äquatorialen Pazifik, beeinflusst den südindischen Monsun. El-Niño-Ereignisse verursachen in der Regel eine Schwächung der indischen Monsunströmung im Sommer. Allerdings scheint die Beziehung zwischen El Niño und dem indischen Monsun in letzter Zeit schwächer geworden zu sein.

Veränderung der Monsunniederschläge

Änderung der indischen Monsun-Niederschläge (Juni-Sept.)

Beobachtete Veränderungen

In den letzten 50 Jahren sind die Niederschläge in Indien zurückgegangen. Während der Monsunzeit von Juni bis September fielen in Indien 1961-2006 7,3 mm pro Jahrzehnt weniger Niederschlag. Von Bedeutung ist dabei der Unterschied zwischen starken und schwachen Regenfällen. Während die Zahl der schwachen Regenfälle über ganz Indien gemittelt zurückgegangen ist, haben die starken Regenfälle zugenommen. Auch länger anhaltende Regenfälle haben abgenommen, während kurz andauernde Regenphasen und auch Trockenperioden zugenommen haben. Da kurze und heftige Regenfälle weniger durch den Monsun als durch lokale Konvektion und Gewitter verursacht werden, kann aufgrund der beobachteten Trends eine Schwächung des Monsunsystems vermutet werden. Was könnten dafür die Gründe sein?

Nach Modellstudien sollte die globale Erwärmung durch eine höhere Konzentration von Treibhausgasen dazu führen, dass sich das Meeresoberflächenwasser im Indischen Ozean erwärmt. Als Folge sollte mehr Wasser über dem Indischen Ozean verdunsten, das dann von den Monsunwinden als Wasserdampf vom Ozean über den indischen Subkontinent transportiert werden sollte. Somit sollte man durch den Klimawandel mehr Niederschläge über Indien erwarten. Tatsächlich haben sich die Meeresoberflächentemperaturen des Indischen Ozeans in Äquatornähe in den letzten 50 Jahren um 0,6 bis 0,8 °C erhöht. Nördlich davon, im Arabischen Meer und im Golf von Bengalen, wo die Temperaturen im Sommer höher sind, gab es jedoch fast keine Erwärmung des Meerwassers. Als Folge ist der Temperaturunterschied zwischen den äquatorialen Gebieten und nördlichen Indischen Ozean von ursprünglich 1 °C auf nahezu Null geschrumpft. Das aber beeinflusst den Monsun negativ. Denn neben dem grundsätzlichen Temperaturunterschied zwischen Kontinent und Ozean spielt als Antrieb für die Monsunwinde auch die Wärmedifferenz über dem Ozean eine wichtige Rolle.

Ursachen

Als Grund für die Abnahme der Wärmedifferenz über dem Ozean wird die zunehmende Aerosolbelastung über dem Arabischen Meer und dem Golf von Bengalen durch anthropogene Emissionen angenommen. Die Aerosole verringern hier die Sonneneinstrahlung und damit die Erwärmung der Meeresoberfläche. Der geringere Temperaturgegensatz zwischen dem äquatorialen und dem nördlichen Indischen Ozean führt so zu einer Abschwächung der Luftdruckdifferenz und damit zu einer Schwächung der Monsunwinde. Für Indien bedeutet das weniger Monsunniederschlag.

Nun hat sich der Monsunniederschlag allerdings nicht während der gesamten Monsunregenzeit verringert. In der ersten Hälfte der Monsunzeit von Mai bis Juni nahmen die Niederschläge 1961-2006 in ganz Indien sogar zu. In der zweiten Monsunhälfte Juli-September dagegen ist der Trend mit 9,6 mm/Jahrzehnt allerdings negativ. Als Ursache für diesen Unterschied werden wiederum Aerosole diskutiert, dieses Mal die zunehmende Aerosolkonzentration über der Indus-Ganges-Ebene mit Ruß- und Staubaerosolen. Während Aerosole im allgemeinen eine Abkühlung der Land- und Meeresoberfläche bewirken, da sie Sonnenstrahlen reflektieren, absorbieren Ruß- und auch Staubaerosole Sonnenstrahlen in der unteren Troposphäre bis 3 km Höhe. Vor Beginn der Monsunzeit erwärmt daher eine hohe Staub- und Rußbelastung die mittlere und untere Atmosphäre über Nordindien. Das führt einerseits zu lokalen Konvektionsniederschlägen und andererseits auch zu stärkeren Monsunwinden und -niederschlägen. Die fortgesetzt hohe Aerosolkonzentration und die starke Wolkenbildung der ersten Monsunhälfte bewirken dann zunehmend eine Abkühlung der Landoberfläche und schwächen dadurch den Monsun. Außerdem setzt sich ab Juli auch die Abschwächung des Monsuns durch die Änderung der oben besprochenen Meeresoberflächentemperaturen durch.

Abnehmende Niederschläge in der Monsunzeit sind also gegenwärtig weniger eine Folge der globalen Erwärmung, durch die eher das Gegenteil zu erwarten wäre, als eine Folge der Luftverschmutzung durch Verbrennung fossiler Energieträger in Industrie und Verkehr.

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Kontakt: Dieter Kasang