Klimaprojektionen Lateinamerika

Projektionen von Regionalmodellen der Jahresmitteltemperatur für Südamerika nach dem Szenario RCP8.5 bis zum Ende des 21. Jahrhunderts

Grundlagen

Das Klima des mittel- und südamerikanischen Kontinents ist außerordentlich komplex. Zum einen reicht der lang gestreckte Kontinent von den Subtropen der nördlichen bis zum Tundrenklima der südlichen Hemisphäre. Zum anderen sorgen die Anden und die Gebirge Mittelamerikas für große Unterschiede auf den West- und Ostseiten des Kontinents. Die durch die atmosphärische Zirkulation bestimmte zonale Gliederung in verschiedene Klimazonen, wie sie in reinster Ausbildung auf dem afrikanischen Kontinent zu finden ist, wird durch den von Norden nach Süden verlaufenden Gebirgszug durch eine meridionale Komponente überlagert.

Auf der Ostseite bis weit ins Innere spielen die jahreszeitlich wandernden Nordost- und Südost-Passate sowie die [Innertropische Konvergenzzone] (ITC), d.h. die Hadley-Zirkulation, als Regenbringer eine entscheidende Rolle. Hinzu kommt das sich selbst erhaltende tropische Regenwaldklima des Amazonasgebietes. Die schmale Westseite ist dagegen durch die Anden von der Hadley-Zirkulation völlig abgeschnitten und geprägt durch Meeresströmungen, die von Nord-Chile bis Peru für ein wüstenhaftes Klima sorgen. Im Südosten des Kontinents, in Patagonien, verhindern die Anden den Einfluss feuchter Westwinde und bewirken ein trockenes Steppenklima in gemäßigten Breiten. Hinzu kommt ein wichtiger Einfluss des ENSO-Systems auf große Teile Mittel- und Südamerikas.

Temperatur

Für Mittelamerika und das nördliche Südamerika wird nach dem A1B-Szenario für das Ende des 21. Jahrhunderts (2080-2099) im Vergleich zum Ende des 20. Jahrhunderts (1980-1999) je nach Modell und Szenario eine Temperaturerhöhung zwischen 1,8 und 5,0 °C, bzw. 3,3 °C als Mittel von 21 Modellen, berechnete. Dieser Wert liegt um 30 % über dem Mittelwert der Projektionen für den gesamten Globus. Für das südliche Südamerika werden dagegen mit 1,7 bis 3,9 °C Zunahme(2,5 °C als Mittel) ähnliche Temperaturerhöhungen wie global erwartet. Die stärkste Erwärmung wird mit über 4 °C als Mittel von 21 Modellen im Amazonasgebiet prognostiziert. Ein ähnlich hoher Wert wird im Innern von Nord-Mexiko angenommen. In beiden Fällen wird sich die Temperaturzunahme vor allem im Sommer (Juni-August) zeigen.

Auch die Simulationen mit neuen Klimamodellen und auf der Basis der RCP-Szenarien für den 5. Sachstandsbericht des Weltklimarates IPCC haben ähnliche Ergebnisse ergeben. Jahreszeitlich wird die stärkste Erwärmung im Sommer (Juni-August) erwartet, mit etwas höheren Werten in Mittelamerika als in der Karibik. So nehmen die Temperaturen nach dem niedrigen Szenario RCP4.5 im Sommer in Mittelamerika um 2,0 °C zu, in der Karibik nur um 1,3 °C. In Südamerika liegen die Zunahmen bei etwa 2 °C, wobei die höchsten Werte mit 2,2 °C für das Amazonasgebiet und die niedrigsten mit 1,5 °C für den Südosten Südamerikas projiziert wurden. Nach dem hohen Szenario RCP8.5 wird für das Amazonasbecken sogar eine Temperaturzunahme von rund 6 °C erwartet. Für Südamerika insgesamt sagen Regionalmodelle eine Zunahme warmer und Abnahme kalter Nächte vorher.

Niederschlagsänderungen nach dem A1B-Szenario in Südamerika 2071-2100 minus 1960-1990 in % nach Berechnungen von 10 Regionalmodellen Die gestreiften Flächen zeigen eine größere Übereinstimmung zwischen den Modellen an.

Niederschlag

Die Niederschläge werden in Mittelamerika nach dem A1B-Szenario bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um rund 9 % abnehmen. Von der Abnahme besonders stark betroffen sind die karibischen Inseln und die mittelamerikanische Landbrücke im Sommer, wo der Niederschlag bis 20 % zurückgehen könnte. Die neueren Projektionen für den 5. Sachstandsbericht des IPCC besagen für das Sommerhalbjahr ebenfalls eine Reduktion der Niederschläge für nahezu die gesamte mittelamerikanische Region einschließlich der Karibik.

Im nördlichen Südamerika werden sich die Jahresniederschläge fast gar nicht verändern, bei leichten Zunahmen im Nordsommer und leichten Abnahmen im Nordwinter. Regional werden jedoch über dem Äquator bis hinein ins Amazonasgebiet sichtliche Zunahmen im Nordwinter, und über Nordostbrasilien und dem Amazonasbecken deutliche Abnahmen im Nordsommer erwartet. Auch im südlichen Südamerika sind die Veränderungen des jährlichen Niederschlags insgesamt unbedeutend. Regional werden jedoch Abnahmen über Südchile und Zunahmen über der La-Plata-Region prognostiziert. Nach den Projektionen von neueren Regionalmodellen werden für den Nordsommer teilweise starke Abnahmen der Niederschläge von 30-50 % über dem Nordosten Brasiliens und im Norden Kolumbiens erwartet. Die tropische Küstenregion am Pazifik und die La-Plata-Region können dagegen mit deutlichen Zunahmen rechnen. Mehr Niederschläge würden hiernach auch im südlichen Patagonien und Süd-Chile fallen.

Einzelne Regionen

Projektionen der Niederschlagsänderungen bis 2080–2099 im Vergleich zu 1986–2005 in mm/Tag pro °C Erwärmung nach dem Szenario RCP4.5. Gestreifte Gebiete zeigen hohe Übereinstimmung der Klimamodelle.

Mittelamerika und die Karibik

Die Karibik und die angrenzenden Länder Mittelamerikas gelten durch den Klimawandel als besonders gefährdet, zum einen durch eine mögliche Zunahme der Hurrikantätigkeit und zum anderen durch den Meeresspiegelanstieg. Während der Meeresspiegelanstieg eher ein globales Phänomen ist, die karibischen Inseln aber besonders gefährdet, werden Häufigkeit und Intensität der karibischen Hurrikane stark durch das Klima des tropischen Atlantik und der Karibik selbst gesteuert. Das karibische Klima wird zunächst durch das subtropische Hoch über dem Atlantik bestimmt. Es liegt im Winter weit im Süden und bringt der Region Trockenheit. Im Sommer verschiebt es sich nach Norden und macht Ostwinden Platz, wodurch von Mai bis November Regen fällt. Von Juni bis November, wenn die Meeresoberflächentemperaturen über 26,5 °C liegen, können sich diese Ostwinde zu tropischen Stürmen und Hurrikanen entwickeln, die die Hauptmenge des Niederschlags bringen. Das ganze System steht unter dem Einfluss des El-Niño-Phänomens im Südpazifik und der Nordatlantischen Oszillation. El-Niño-Jahre sorgen für mehr Trockenheit und geringere Hurrikanaktivität über der Karibik, La-Niña-Jahre für feuchtere Bedingungen. Eine positive NAO-Phase verstärkt das subtropische Hochdruckgebiet und bewirkt damit ebenfalls eine Verringerung der Niederschläge.

Bis zum Ende des 21. Jahrhunderts wird für Mittelamerika und die Karibik eine Temperaturerhöhung um ca. 2-3 °C erwartet, etwas weniger als im globalen Durchschnitt, was mit der Dominanz des Meeres gegenüber den Landflächen zu tun hat. Nicht weniger wichtig als die Luft- sind denn auch die Wassertemperaturen, da durch sie die Verdunstung und der Niederschlag bestimmt werden. Bis 2050 wird ein Anstieg der Meeresoberflächentemperatur um 1 °C erwartet. Daraus sollten höhere Niederschläge resultieren, wie sie eine Modellrechnung für August bis Oktober auch prognostiziert. Der IPCC geht jedoch von trockeneren Verhältnissen in Mittelamerika und der Karibik am Ende des 21. Jahrhunderts aus. Der Grund liegt darin, dass im Ostpazifik künftig mehr El-Niño-artige Verhältnisse und im Nordatlantik eine Verstärkung der NAO erwartet werden. Beide Änderungen führen zu geringeren Niederschlägen in der Karibik. Eine Ausnahme stellt lediglich die nördliche Karibik in den Wintermonaten dar. Eine Erwärmung des östlichen tropischen Pazifik, aus der sich ein El Niño entwickelt, intensiviert den subtropischen Jetstream, der wiederum vertikale Schwerwinde über der Karibik verstärkt, die die Konvektion von feuchter Luft behindern. Durch eine positive NAO-Phase werden das atlantische Subtropen-Hoch und der Passat stärker, wodurch es zu Abkühlungen der Meeresoberflächentemperaturen in der Karibik kommt.

Amazonasgebiet

• Hauptartikel: Klimaprojektionen Amazonasgebiet

Das mögliche Schicksal des Amazonasgebietes in der globalen Erwärmung hat besondere Aufmerksamkeit erlangt. Der Grund liegt in der überregionalen klimatischen Bedeutung dieses größten tropischen Regenwaldes, der vor allem als CO₂-Speicher für das globale Klima von Bedeutung ist. 120 Gigatonnen Kohlenstoff (GtC) sind im Amazonasgebiet gespeichert, was der Menge von 15 Jahren gegenwärtiger anthropogener Emission entspricht. 15 % der Photosynthese der Erde werden hier umgesetzt. Eine Vernichtung des Amazonaswaldes z.B. durch Abholzung und/oder Trockenheit durch den Klimawandel könnte diesen auch global weiter verstärken.

Zum einen ist der Amazonas durch die fortschreitende ökonomisch motivierte Waldzerstörung gefährdet. Das hat insofern erhebliche klimatische Konsequenzen, als der Regenwald 20-50 % des Niederschlags wieder verdunstet und dem Wasserkreislauf erneut zuführt. Waldverluste um 30 bis 40 % könnten das Amazonasgebiet auf Dauer in ein trockeneres Klima überführen. Nach Modellberechnungen wäre vor allem im Südosten des Amazonasgebiets mit einer drastischen Reduzierung des Niederschlags in der Trockenzeit um bis zu 50 % zu rechnen, während der Nordwesten von Trockenheit weitgehend verschont bleiben würde, da hier Steigungsregen am Osthang der Anden für genügend Feuchtigkeit sorgen. Der größte Teil des Regenwaldes im Amazonasgebiet könnte in eine Savanne verwandelt werden.

Außer durch Abholzungen ist das Amazonasgebiet auch durch den globalen Klimawandel bedroht und zählt daher zu einem der möglichen Kipppunkte im Klimasystem, die bei einer weiteren Erwärmung in einen nicht mehr umkehrbaren Prozess treiben könnten. Bei einer globalen Erwärmung von 3-4 °C würde der Amazonasregenwald in den nächsten Jahrzehnten von starker Trockenheit betroffen sein. Von besonderer Bedeutung sind dabei Einflüsse durch das El-Niño-Phänomen im Südpazifik. Beim Auftreten eines El Niños, einer ungewöhnlichen Erwärmung des Oberflächenwassers vor der südamerikanischen Westküste, kommt es zu Dürren über Nordostbrasilien und dem Amazonasgebiet. Auch höhere Meeresoberflächentemperaturen im tropischen Nordatlantik können, wie die starke Dürre im Jahre 2005 zeigte, zu Dürren im Amazonasgebiet führen.

Weblinks

• I. Fischer-Bruns, G. Brasseur/Climate Service Center: Künftige Klimaänderungen in Paraguay Projektionen auf der Grundlage globaler und regionaler Klimamodellierung für das Jahr 2030 - die zahlreichen Karten des Beitrags beziehen sich auf ganz Lateinamerika.

Klimadaten zum Thema

Klimadaten zum Thema selbst auswerten? Hier können Sie aus Regionaldaten zu Südamerika eigene Karten zur künftigen Klimaentwicklung erzeugen.

Hier finden Sie eine Anleitung zur Visualisierung der Daten.

Klimamodell-Experimente zum Thema

Mit dem einfachen Klimamodell Monash Simple Climate Model (MSCM) können Experimente zur zukünftigen Entwicklung des globalen Klimas nach verschiedenen Szenarien durchgeführt werden, bei denen auch die künftigen Veränderungen in Lateinamerika erkennbar sind:

• Bedienungsanleitung Kurzanleitung zur Nutzung des MSCM
• Arbeitsblätter und Lehrerhandreichungen Anleitung zur Arbeit mit Schülern
• Experimente zur Änderung des globalen Klimas nach verschiedenen Szenarien

Schülerarbeiten zum Thema

Schülerarbeiten zum Thema des Artikels aus dem Schulprojekt Klimawandel:

• Die Abholzung des Tropenwaldes im Amazonasgebiet und der Klimawandel (Anne-Frank-Schule, Bargteheide)
• Welche Ursachen und Folgen hat das Abschmelzen tropischer Gletscher am Kilimandscharo und in den Anden? (Gymnasium Grootmoor, Hamburg)

Lizenzhinweis

Kontakt: Dieter Kasang