Dürren in Kalifornien

Aus Klimawandel
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Dürre im Südwesten der USA 2013/14

1 Aktuelle Dürren

Versteht man als extreme Dürre einen Zustand, bei dem die Bodenfeuchte in dem entsprechenden Jahr auf weniger als 10 % des langjährigen Durchschnitts (z.B. der Jahre 1951-1999) fällt,[1] dann gab es im Südwesten der Vereinigten Staaten in den letzten 100 Jahren mindestens 14 solcher Jahre mit extremen Dürren. Sechs davon lagen bereits im 21. Jahrhundert: 2002, 2007, 2008, 2011, 2012 und 2013/14. Begleitet waren die Dürren durch sehr geringe Niederschläge.

Die aktuelle Dürre, die seit 2012 andauert, war eine der extremsten und längsten Dürren der letzten Jahrzehnte, wahrscheinlich sogar die stärkste Dürre im letzten Jahrtausend.[2] So war es zwischen Oktober bis Dezember 2013, zu Beginn des eher niederschlagsreichen Winters, extrem trocken. Vorausgegangen waren aber Niederschlagsdefizite über zwei Jahre. Die Folge waren u.a. zahlreiche Waldbrände.[3] Ende Januar 2014 war dann nahezu ganz Kalifornien von einer extremen Dürre betroffen, die schon seit Monaten anhielt. Die davor liegenden 12 Monate waren die trockensten 12 Monate seit Beginn der Messungen 1885. Von Februar 2013 bis Januar 2014 fiel nur ein Drittel der üblichen Niederschläge. In der Sierra Nevada lag im Winter 2013/14 kaum Schnee.[4]

2 Ursachen

Die unmittelbare Ursache der Dürre war eine Hochdruckzelle über dem Golf von Alaska von November 2013 bis Januar 2014, die gepaart war mit einem ausgedehnten Tief nördlich der Großen Seen, das sehr kalte Luft in den Mittleren Westen und den Nordosten der USA lenkte. Es scheint, dass dieses Zirkulationsmuster von Meeresoberflächentemperaturen im Pazifik angetrieben wird, die einem El Niño um ein Jahr vorauseilen. Historisch gesehen hat sich diese Verknüpfung in den letzten Jahrzehnten verstärkt. Ursache könnte der Antrieb durch die Zunahme von Treibhausgasen in der Atmosphäre sein.[5] Der menschliche Einfluss durch steigende Treibhausgaskonzentration verstärkt die Dürren möglicherwise aber auch in der Dürreregion selbst, indem er die Temperatur und damit die Verdunstung erhöht. So ist die kalifornische Dürre 2012-2014, bei der es sich nach Baumringuntersuchngen offensichtlich um die stärkste Dürre in dem letzten Jahtausend gehandelt hat, nicht durch extrem niedrige Niederschläge verursacht worden. Die Niederschläge waren zwar sehr gering, aber in den letzten Jahrhunderten nicht beispiellos. Entscheidend waren die hohen Temperaturen vor Ort und die dadurch bedingte hohe Verdunstung.[6][2]

3 Projektionen

Kalifornien war in seiner Geschichte häufig von Dürren betroffen, bis hin zu den Megadürren des Mittelalters. Daher sind die aktuellen Dürren keineswegs ohne Beispiel in den letzten 1000 Jahren. Dennoch können die hydrologischen Veränderungen, d.h. Veränderungen in dem Verhältnis von Niederschlag und Verdunstung, in den letzten 50 Jahren nicht gänzlich durch natürliche Schwankungen erklärt werden, sondern zeigen die Spuren des anthropogenen Klimawandels.[1] Das machen nicht zuletzt Projektionen von Klimamodellen deutlich. Nach Diffenbaugh (2015) wird sich die Häufigkeit des Zusammentreffens von extrem warmen und extrem trockenen Bedingungen in den folgenden Jahrzehnten gegenüber früheren Jahrhunderten mehr als verdoppeln.[2] Eine Auswertung der Ergebnisse von 17 aktuellen Klimamodellen kommt zu dem Ergebnis, dass sowohl bei dem hohen Szenario RCP8.5 wie bei dem gemäßigten Szenario RCP4.5 in der 2. Hälfte des 21. Jahrhunderts die Bodentrockenheit im Südwesten der USA die Verhältnisse der mittelalterlichen Megadürren im Zeitraum 1100-1200 deutlich übertreffen wird. Die Modelle zeigen, dass es sich dabei in erster Linie um eine Reaktion auf die Erwärmung durch mehr Treibhausgase in der Atmosphäre handeln wird, weniger um Veränderungen in der Dynamik von Atmosphäre und Ozean. Der Hauptantrieb der Austrocknung des Bodens ist die verstärkte potentielle Verdunstung durch gestiegene Temperaturen.[7]

Globale Zirkulationsmodelle sagen eine langfristige Abnahme der Wasserverfügbarkeit im Südwesten der USA bis zum Ende des 21. Jahrhunderts vor allem im Frühling voraus. Untersuchungen mit hochauflösenden Regionalmodellen unterstützen das Ergebnis. Im Winter werden die Niederschläge im Südwesten der USA dagegen eher zunehmen. Hintergrund sind Veränderungen der globalen Zirkulationsmuster. Im Winter wird sich nach Modellsimulationen das Alëuten-Tief verstärken, was zu stärkeren Tiefdruckbahnen von Südwesten Richtung kalifornische Küste führt. Im Frühjahr dagegen wird sich in Zukunft das subtropische Hoch als Folge einer Ausdehnung der Hadley-Zelle verstärken und Richtung Westküste der USA ausweiten. Solche Hochdrucklagen führen zu einer Abnahme der Niederschläge und Zunahme der Verdunstung und damit zu mehr Trockenheit im Südwesten der USA.[8]

4 Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Cayan, D.R., et al. (2010): Future dryness in the southwest US and the hydrology of the early 21st century drought, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 107, 21,271–21,276, doi:10.1073/pnas.0912391107
  2. 2,0 2,1 2,2 Diffenbaugh, N.S., D.L. Swain, and D. Touma (2015): Anthropogenic warming has increased drought risk in California, PNAS Early Edition, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1422385112
  3. NASA Earth Observatory: January precipitation deficits keep California drought outlook grim
  4. NASA Earth Observatory: Drought Stressing California’s Plantscape
  5. Wang, S.-Y. , L. Hipps, R.R. Gillies, and J.-H. Yoon (2014): Probable causes of the abnormal ridge accompanying the 2013–2014 California drought: ENSO precursor and anthropogenic warming footprint, Geophysical Research Letters 41, doi: 10.1002/2014GL059748
  6. Griffin, D., and K.J. Anchukaitis (2014): How unusual is the 2012-2014 California drought?, Geophysical Research Letters, doi: 10.1002/2014GL062433
  7. Cook, B.I., T.R. Ault, J.E. Smerdon (2015): Unprecedented 21st century drought risk in the American Southwest and Central Plains. Science Advances 1, e1400082
  8. Gao, Y., L. R. Leung, J. Lu, Y. Liu, M. Huang, and Y. Qian (2014): Robust spring drying in the southwestern U.S. and seasonal migration of wet/dry patterns in a warmer climate, Geophys. Res. Lett., 41, doi:10.1002/2014GL059562


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6 Schülerarbeiten zum Thema

Schülerarbeiten zum Thema des Artikels aus dem Schulprojekt Klimawandel:

  • Wasserknappheit in Kalifornien Inwiefern beeinflusst der Klimawandel die Dürre in Kalifornien und welche Folgen resultieren daraus? (Cesar Klein Schule, Ratekau)


7 Lizenzhinweis

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