Wasserprobleme und Klimawandel in Kalifornien

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Das Kanalsystem California Aqueduct

1 Sierra Nevada

Der US-Bundesstaat Kalifornien ist in hohem Maße in seiner Wasserversorgung von der Sierra Nevada abhängig. Die geringe Vergletscherung spielt dabei kaum eine Rolle. Vielmehr entstammen die Wasserressourcen Kaliforniens besonders in der Trockenzeit zu einem großen Teil der Schneebedeckung der Sierra Nevada.

Wichtige Anlagen des Central Valley Project. Größenangaben des Fassungsvermögens der Wasserspeicher in Acre Feet (A.F.): 1 Mio. A.F. = 1,2 km3

Die Sierra Nevada erstreckt sich als geschlossener, 700 km langer Gebirgszug mit bis über 4000 m hohen Gipfeln von Norden nach Süden im östlichen Kalifornien. Der Mount Whitney im Süden der Sierra Nevada ist mit 4421 m der höchste Berg der zusammenhängenden USA (ohne Alaska). Große Gebiete des Gebirges sind ausreichend hoch und kühl für die Ausbildung einer ausgedehnten und mächtigen Schneedecke, die so viel Wasser speichert, dass damit Zweidrittel der künstlichen Wasserreservoire des kalifornischen Staates gefüllt werden könnten.[1] Westlich schließt sich das Central Valley (das Kalifornisches Längstal) an, das fruchtbarste landwirtschaftliche Gebiet der USA, mit den beiden großen Flüssen Sacramento und San Joaquin River. Das Einzugsgebiet der beiden Flüsse transportiert Süßwasser aus der Sierra Nevada und anderen Gebirgen wie der südlichen Kaskadenkette für die Trinkwasserversorgung von Zweidritteln der 40 fast Mio. Kalifornier und die Bewässerung der hoch leistungsfähigen Landwirtschaft. Es wird dabei unterstützt durch großräumige Infrastrukturanlagen des Central Valley Project und des California State Water Project. Vor allem in der sommerlichen Trockenzeit hängt die Wasserversorgung Kaliforniens in hohem Maße von der Wasserspeicherung in den Schneemassen der Sierra Nevada und in den künstlich angelegten Oberflächen-Reservoirs ab.[2]

2 Wasserprobleme in Kalifornien

2.1 Umgang mit dem Trinkwasser bis zur Gegenwart

Die kalifornische Politik handelte im letzten Jahrhundert nach der Prämisse, dass die Natur beherrscht werden kann. Kanäle und Staudämme von riesigem Ausmaß wurden gebaut, um die Menschen und die Landwirtschaft mit Wasser zu versorgen. Heute befinden sich Dreiviertel des Nutzwassers im Norden Kaliforniens, aber 80 Prozent verbraucht der Süden. [3] Das wird durch die enormen Anstrengungen ermöglicht, das Wasser durch das Land zu transportieren. Viel kommt dabei der Landwirtschaft zu Gute. Ein Beispiel dafür ist das „California Aqueduct“, ein Kanal mit einer Länge von 700 Kilometern,[4] der durch das Längstal vom Norden Kaliforniens in den vergleichsweise trockenen Süden führt. Er wurde zur Bewässerung des fruchtbaren Bodens in der Nähe des Längstals gebaut. Hierfür müssen teilweise Ebenen überquert werden, die eine Höhe erreichen, die den deutschen Mittelgebirgen entsprechen. Die Konsequenz ist, dass Kalifornien für den Wassertransport Energie im Wert von 200 Millionen Dollar pro Jahr verbraucht (1996).[4]

Der Klimawandel stellt Kalifornien nun aber vor eine Herausforderung, die man mit menschlichen Technologien noch nicht in den Griff bekommt und an die man sich anpassen muss. Dies erfordert Umdenken. Der Prozess ist im Gang und langsam findet ein Einlenken der Politik statt.

2.2 Die kommenden, für das Trinkwasser relevanten Veränderungen Kaliforniens

Veränderung des Schneefalls in Kalifornien nach dem Szenario RCP8.5 bis 2100

In Kalifornien leben 35 Millionen Menschen und die Tendenz ist steigend. 2050 sollen es 60 Millionen sein.[5] Das bedeutet, dass in den nächsten Jahren die Wassernachfrage steigen wird. Große Wasserreservoirs wie das Sacramento-San-Joaquin River Delta, der Colorado River oder der Columbia River werden aktuell genutzt, um die Versorgung sicher zu stellen. Die Flüsse werden dabei gespeist von den Schneeschmelzen aus den Gebirgen. 75 Prozent des Flusswassers stammen aus Schneeschmelzen.[6] Wenn die mittlere Temperatur zunimmt, nimmt die Schneedecke in den Gebirgen ab, da mehr Niederschlag als Regen fällt. Dies trifft am ehesten in den niederen Gebirgsregionen zu. In den letzten 60 Jahren ist es bereits 0.8 Grad wärmer geworden, was zu einer deutlichen Abnahme der Schneedicke in den betroffenen Gebieten führte.[6] Parallel zu der früheren Schneeschmelze beginnt auch der phänologische Frühling (Vorfrühling) früher. An Aufzeichnungen der Tage des Blütenbeginns konnte dies ermittelt werden. Dies hat wiederum Auswirkungen auf die Flora und Fauna Kaliforniens.

In den nächsten 50 Jahren wird die Schneedecke in den Cascade Mountains bei der kleinsten prognostizierten Erwärmung um 60 Prozent abnehmen.[6] Weil es in den höheren Gebirgsregionen noch kalt genug ist, fällt dort die meiste Zeit Schnee. Das bedeutet für die Flüsse nicht, dass Flusswasser verloren geht, sondern dass mehr Wasser früher im Frühling den Berg hinunter fließt. Einerseits geschieht das durch eine verfrühte Schneeschmelze, andererseits durch Regen.

Dieser Zusammenhang hat Konsequenzen. Das Land verliert eine speichernde Wasserquelle, wenn Schnee, der nun als Regen fällt, nicht mehr vorhanden ist. Das Wasser fehlt im Sommer, da es früher schmilzt und zu keinem späteren Zeitpunkt mehr zu Verfügung steht. In vielen Regionen fällt im Sommer kaum Regen. In Portland beispielsweise fallen nur 1/10 der durchschnittlichen Jahresniederschläge im Sommer. Die Wassermenge, die zwischen April und Juli einen Fluss durchfließt, wird von 36 Prozent heute auf 26 Prozent im Jahre 2030 zurückgehen und dafür früher durch den Fluss fließen.[6] Das kann zu Engpässen der Wasserversorgung in trockenen Sommern führen, weil in dieser Zeit deutlich weniger Wasser verfügbar sein wird. Die größten Interessenten, also Energiefirmen, die Landwirtschaft und die Städte haben einen großen Bedarf an Wasser in trockeneren Sommern. Wenn das Klima trockener und wärmer wird, brauchen nicht nur Pflanzen, Menschen und Tiere mehr Wasser, auch der Energiebedarf ist im Sommer höher. Um den zu stillen, benötigen die Energiefirmen ebenfalls Wasser. Auch Wasserkraft wird genutzt, für die aber Wasser fließen muss. Diese vielen Aspekte können zu einer häufigeren Wasserknappheit für die einzelnen Wasserinteressenten führen.

2.3 Aus der Sicht der Resourcenmanager

Der riesige Bedarf der unterschiedlichen Institutionen macht es Resourcenmanagern so schwierig, die Wasserbereitstellung zu planen. Ebenso wurde mit dem Wasserrecht gehandelt und es muss zum Teil sehr teuer zurück gekauft werden. 48 Prozent eines Wasserreservoirs beispielsweise liegen in der Hand eines landwirtschaftlichen Großunternehmers. Im Winter, wenn die Felder brach liegen, kauft er Wasserrechte und spart das Wasser, um es im Sommer teuer an die Städte, die es dann dringend brauchen, zurück zu verkaufen[3].

75 Prozent des Wassers aus Kalifornien[6] und 1/10 der Landesfläche werden von der Landwirtschaft genutzt. Fallen nun die Schneemengen als potenzielle Wasserquelle weg, müssen 15 Prozent des Farmlandes extra bewässert werden. Das sind 3,84 Millionen ha Land.[6] Die Finanzierung wird sehr kostspielig. Desweiteren sprechen geringwertige Erträge und der enorm große Aufwand, das Wasser durch das Land zu transportieren, gegen die Landwirtschaft. Zwar wird modernste Tröpfchen-Bewässerung angewendet, um den Wasserverbrauch gering zu halten, aber nur 2% des BSP stammt aus der Landwirtschaft, wobei die Hälfte des Wassers noch für geringwertige Baumwolle verbraucht wird.

Die Regierung Kaliforniens ergreift Maßnahmen, um die steigende Wassernachfrage stillen zu können. Den Bürgern wird das Wassersparen nahe gelegt und in Los Angeles lässt der Verbrauch nach. Die größte Wasseraufbereitungsanlage der Welt wurde errichtet und kann allein 500 000 Menschen mit Wasser versorgen. Auch wurden neue Staudämme geplant, damit neue Wasserreservoirs bereit stehen, um den Wegfall des Schnees aufzufangen und damit im Sommer auf mehr Wasser zurückgegriffen werden kann.

3 Einzelnachweise

  1. Dettinger, M., H. Alpert, J. Battles, J. Kusel, H. Safford, D. Fougeres, C. Knight, L. Miller, S. Sawyer (2018): Sierra Nevada Summary Report. California’s Fourth Climate Change Assessment
  2. Knowles, N., C. Cronkite-Ratcliff, D. Pierce & D. Cayan (2018): Responses of unimpaired flows, storage, and managed flows to scenarios of climate change in the San Francisco Bay-Delta watershed: Water Resources Research 54 (10)
  3. 3,0 3,1 Der Spiegel (2012): Big Business legt Kalifornien trocken
  4. 4,0 4,1 Department of Waterressources: California State Water Project Today
  5. M.D. Mastrandrea, A. Luers (2012): Climate change in California: scenarios and approaches for adaptation, Climatic Change 111, 5-16
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Service (2004): As the West Goes Dry. Science, VOL 303, S.1124-1127


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5 Schülerarbeiten zum Thema

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