Wasserprobleme in Südasien

Abb. 1: Bewässerter Reisanbau in Bangladesch

Einleitung

Zu Südasien werden hier die Staaten Indien, Pakistan, Bangladesch, Nepal, Bhutan und Sri Lanka gerechnet. Die Region ist durch tropisches bis subtropisches Klima bestimmt und steht weitgehend unter dem Einfluss des südasiatischen Monsuns. Indien ist mit 1,46 Mrd. Einwohnern das bevölkerungsreichste Land der Erde noch vor China. Der landwirtschaftliche Sektor ist in den letzten drei Jahrzehnten um 3,2% jährlich gewachsen und damit fast doppelt so schnell wie die Bevölkerung. Als Ergebnis hat sich Indien zu einem Agrar-Exportland entwickelt. Einer der wichtigsten Gründe der dynamischen Entwicklung der indischen Landwirtschaft ist die weitreichende Anwendung der Bewässerung (Abb. 1).

Monsun und Westwinde

Die Wasserressourcen Indiens speisen sich aus verschiedenen Quellen. Grundlegend sind die sommerlichen Monsunniederschläge sowie für den Nordwesten des indischen Subkontinents von Westen einströmende Tiefdruckgebiete. Die Niederschläge dieser Systeme werden zum einen in den Gletschern und Schneelagen der Hochgebirge von Himalaya und Karakorum gespeichert, zum anderen im Grundwasser der südlich gelegenen großen Flussebenen des Indus, Ganges und Brahmaputra.

Abb. 2: Der Südasiatische Sommermonsun

Die Hauptquelle für den Wasserreichtum im zentralen und östlichen Himalaya ist der Sommermonsun-Niederschlag, der zwischen Juni und September vom Golf von Bengalen einströmt und nach Nordwesten zieht (Abb. 2). Die vom Indischen Ozean von Südwesten einströmenden Monsunwinde regnen sich bereits an den westlichen Küstengebirgen Südindiens ab. Der westliche Himalaya erhält seine Niederschläge dagegen zu einem großen Teil durch Tiefdruckgebiete, die im Winter aus dem Mittelmeerraum heranziehen. An den südlichen Hängen des Himalayas fallen jährlich bis zu 4000 mm Niederschlag, womit häufig starke Hochwasser verbunden sind. Die jährlichen Niederschläge im Ganges- und Brahmaputra-Tal werden auf 1094 mm bzw. 2143 mm geschätzt. In höheren Lagen und besonders im Karakorum fallen die Niederschläge als Schnee.

Neben Temperaturzunahme und Verdunstung sind die Monsunniederschläge entscheidend für die Landwirtschaft. Der Niederschlag während des Sommermonsuns hat seit Mitte des 20. Jahrhunderts abgenommen, begleitet von einer Abschwächung der großräumigen Monsunzirkulation. Sehr wahrscheinlich hat die Emission von anthropogenen Aerosolen über Indien die Abnahme der landesweiten Niederschläge im Sommer verursacht. Hohe Aerosol-Konzentrationen in der Atmosphäre reduzieren die Sonneneinstrahlung, wodurch der Temperaturgegensatzes zwischen Land und Ozean verringert und die Monsunzirkulation abgeschwächt wird.

Abb. 3: Änderung der südasiatischen Monsun-Niederschläge in mm/Tag 1950 bis 2100 im Vergleich zum Mittel 1995-2014

Jüngste Studien stimmen jedoch weitgehend darin überein, dass die Niederschläge des Indischen Sommermonsuns durch den Klimawandel im 21. Jahrhundert zunehmen werden (Abb. 3). Simulationen mit Modellen der neuesten Generation CMIP6 zeigen für die Monate Juni-September eine Zunahme von 0,33 mm/Tag. Das ist signifikant höher als in früheren Modellberechnungen und beruht auf weniger Unsicherheiten. Relativ gesehen nehmen danach die Niederschläge zwischen 1985-2015 und 2070-2100 bei dem hohen Szenario SSP5-8.5 um 24%, bei dem moderaten Szenario SSP2-4.5 um fast 10% zu. Zu ähnlichen Ergebnissen mit Niederschlags-Zunahmen von bis zu 30% und mehr bis zum Ende des Jahrhunderts für Südasien gelangen auch andere Untersuchungen.

Gletscher und Schneeschmelze

Abb. 4: Hochgebirgsregion in Asien: Gletscher, Schneebedeckung, Flüsse

• Hauptartikel: Gletscher im Himalaya

Ein erheblicher Teil der Niederschläge der Region wird in Gletschern und Schneelagen der Hindukusch-Himalaya Gebirgszüge gespeichert, von denen aus die großen Ströme Indus, Ganges und Brahmaputra das nördliche Südasien mit Wasser versorgen (Abb. 4). Der Anteil von Gletschern und Schnee am Abfluss der einzelnen Flusssysteme ist sehr unterschiedlich und beträgt im Jahresmittel für den Indus 45%, für Ganges und Brahmaputra nur 13% bzw. 15%. In der trockenen Vormonsunzeit sind es im Indus-Becken sogar bis zu 60%. Das weist auf die wichtige Rolle, die Eis und Schnee der benachbarten Hochgebirge in der trocknen Jahreszeit, aber auch während Dürreperioden für die Wasserversorgung der Tiefländer besitzen.

Durch höhere Temperaturen werden die Gletscher in den kommenden Jahrzehnten zunehmend abschmelzen. Daraus folgt zunächst ein verstärkter Abfluss. Ab Mitte des 21. Jahrhunderts geht die Menge des Schmelzwassers jedoch zurück, weil die Eis- und Schneemassen geringer geworden sind. So nimmt im Ganges- und Brahmaputra-Becken die Gletscherschmelze zunächst um ca. 10% im Ganges- und ca. 15% im Brahmaputra-Einzugsgebiet zu, schwächt sich aber danach ab. Auch wenn die Wasserversorgung insgesamt im Wesentlichen von den Monsunniederschlägen abhängt, ist regional und in höheren Lagen der Rückgang der Gletscher im zentralen und östlichen Himalaya durchaus von Bedeutung, sbesonders etwa in Nepal und Bhutan. Und, wie oben erwähnt, sind sie in Trockenzeiten auch im oberen Indus-Tal ein wichtiger Faktor.

Grundwasser

Indiens Streben nach Ernährungssicherheit, bei dem rund 17 % der Weltbevölkerung mit nur etwa 4 % der globalen Süßwasserressourcen versorgt werden müssen, stellt durch den Klimawandel eine große Herausforderung dar. Die Bewässerung ist eines der wichtigsten Zukunftsprobleme Indiens, dessen Landwirtschaft in seiner Abhängigkeit von der Grundwassernutzung an der Spitze der Welt steht. Indien besitzt etwa 142 Mio. ha erschlossenes Ackerland. 28% davon befinden sich unter Bewässerung mit Grundwasser, 20% werden durch Oberflächenwasser bewässert und 51% sind Regenfeldbauflächen. Die Grundwasserbewässerung gilt als „Motor der ländlichen Wirtschaft“ Indiens. So stammen 70 % der Nahrungsmittelproduktion Indiens aus bewässerten Gebieten, die ihr Wassser größtenteils durch Grundwasser erhalten (Abb. 5).

Abb. 5: Bewässerungsfläche in Südasien 1980 und 2015

Die Wasserversorgung in Indien verschlechtert sich jedoch von Jahr zu Jahr. Nach Satellitendaten hat Indien 2002-2022 rund 500 km³ Grundwasser verloren, allein in Nordindien etwa 300 km³. Das Grundwasserniveau hat sich auf alarmierende Weise abgesenkt. Der Grund ist die Förderung des Grundwassers aus zunehmend größeren Tiefen mit Hilfe von immer leistungsfähigeren Pumpen bei wachsendem Energieeinsatz. Die daraus folgende Übernutzung von nicht erneuerbarem Grundwasser hat in Indien die schnellste Grundwassererschöpfung weltweit zur Folge gehabt. Die Anzahl der Pumpen ist 2006 bis 2018 von 14 Millionen auf 20 Millionen angestiegen und der Energieverbrauch pro Pumpe von 6250 auf 9453 kWh. Das spiegelt den zusätzlichen Energiebedarf wider, der durch den sinkenden Grundwasserspiegel und den steigenden Wasserbedarf aufgrund der ungebremsten Erderwärmung entstanden ist. Als eine der Folge emittiert kein anderes Land so viel CO₂ durch die Bewässerung mit Grundwasser wie Indien.

Nach Dangar & Mishra (2023) können Ernährungssicherheit und nachhaltige Landwirtschaft in Indien unter den Bedingungen des Klimawandels ohne die Verringerung der Übernutzung tiefer Grundwasserleiter nicht gewährleistet werden. Neben der Ausweitung von Oberflächenspeichern, wassersparenden Bewässerungsmethoden wie der Tröpfchenbewässerung und der jahreszeitlichen Anpassung von Pflanzzeiten plädieren die Autoren vor allem für einen Wechsel der Anbaufrüchte. Besonders sollte der mit hohem Wasserverbrauich verbundene Reisanbau teilweise durch den Anbau von weniger Wasser brauchenden Getreidesorten wie Weizen oder Hirse ersetzt werden. Der Reisanbau sollte soweit wie möglich auf Regionen mit hohen Erträgen und verfügbaren, nachhaltigen Grundwasserressourcen begrenzt werden.