Klimaänderungen in Afrika

Niederschläge im Juni-Oktober in der Sahelzone 1920-2004. Gezeigt ist die Abweichung vom Mittel der Jahre 1900-2004, 1 ist die Standardabweichung.

Grundlagen

Der gesamte Kontinent wird durch tropisches und subtropisches Klima beherrscht. Dabei sind weniger die Temperaturen als die Niederschläge von entscheidender Bedeutung für die Lebensbedingungen. Über weite Teile Afrikas bringen die mit dem Sonnenstand wandernden tropischen Regengürtel, die durch die vom Land-Meer-Gegensatz abhängigen Monsune abgewandelt werden, den Niederschlag. Kleine Veränderungen in ihrer Position können regional zu deutlichen Schwankungen des Niederschlags führen. Die tropischen Monsunsysteme sind von unterschiedlichen Faktoren abhängig. Wichtig ist der Land-Meer-Gegensatz der Temperatur, der den Monsun verstärken (bei hohen Temperaturdifferenzen) oder abschwächen (bei niedrigen Temperaturdifferenzen) kann. Außerdem spielen Fernwirkungen, z.B. durch das ENSO-System oder die Nordatlantische Oszillation eine Rolle. Während Schwankungen der Land-Meer-Beziehungen als Ursachen für langfristige, über Dekaden dauernde Klimaänderungen gesehen werden, werden kürzere klimatische Änderungen auf das ENSO-Phänomen im Pazifik zurückgeführt, so z.B. stärkere Niederschläge im äquatorialen Ostafrika und Trockenperioden in Südafrika.

Nur im nördlichen und südlichen Afrika sind Winterregen von Bedeutung, die die Fronten der mittleren Breiten heran transportieren, welche z.B. in Nordafrika durch die Nordatlantische Oszillation gesteuert werden.

Westafrika und die Sahel-Dürre

Seit den 1960er Jahren ist über den ganzen Kontinent ein deutlicher Erwärmungstrend festzustellen. Sehr unterschiedlich haben sich die Niederschläge entwickelt. In Westafrika sanken die Niederschläge um 20-40 %, insbesondere im Zusammenhang mit der Sahel-Dürre in den 1970er und 1980er Jahren, in tropischen Gebieten dagegen nur um ca. 3 %, und an der Küste von Guinea war gar eine Zunahme um 10 % festzustellen. In den übrigen Regionen konnte keine deutliche Entwicklung festgestellt werden.

Monsunwinde (Pfeile) im Nord-Sommer über Afrika

Jüngere Untersuchungen zu den Ursachen der Sahel-Dürre haben zu einem Paradigmenwechsel über die treibenden Kräfte bei Veränderungen des afrikanischen Klimas geführt. Hatte man früher die Ursachen in regionalen Prozessen wie einer veränderten Landnutzung gesehen, so wird heute das afrikanische Klima in großräumige und globale Zusammenhänge eingebettet. Entscheidend für längerfristige Trends scheinen die Wechselbeziehungen zwischen Ozean und Land zu sein. So wurden die Meeresoberflächentemperaturen der tropischen Ozeane als entscheidende Ursache für die Sahel-Dürre erkannt. Der Temperaturgegensatz zwischen Land und Meer steuert die Monsunwinde, die für viele Regionen Afrikas die Niederschlagsbringer sind. Ist dieser Gegensatz relativ gering, ist auch der Luftdruckgegensatz gering und der Monsun nur schwach ausgeprägt. Es regnet dann weniger über dem Kontinent. Bei einem stärkeren Temperaturgegensatz dringt der wasserdampfgesättigte Monsun weit ins Landesinnere vor und bringt größere Regenmengen mit sich. Offensichtlich hat dabei auch die Aerosolbelastung der nördlichen Hemisphäre eine Rolle gespielt. Der Vegetationsbedeckung kommt ebenfalls eine gewisse Bedeutung zu, allerdings eher als Rückkopplungseffekt (Genaueres s. Sahel-Dürre und Desertifikation und Klimawandel).

Ostafrika

Wie in den übrigen Regionen des tropischen Afrika wird der Niederschlag auch in Ostafrika von der Wanderung der Innertropischen Konvergenzzone (ITC) mit dem Sonnenstand geprägt. Im äquatorialen Ostafrika gibt es daher zwei Regenzeiten im Jahr, die sog. lange Regenzeit im März bis April und die sog. kurze Regenzeit im Oktober und November. Damit im Zusammenhang hat die Monsunzirkulation einen bedeutenden Einfluss, die wiederum nicht nur vom Stand der Sonne, sondern auch von den Verhältnissen über dem angrenzenden Indischen Ozeans bestimmt wird. Daneben spielen auch Fernwirkungen von ENSO-Ereignissen eine Rolle, die die Verhältnisse des Indischen Ozeans modulieren.

Die Folge einer Erwärmung des Oberflächenwassers im westlichen Indischen Ozean ist ein geringerer Luftdruck über dem Ozean und den angrenzenden Landgebieten Ostafrikas. Das führt zu stärkeren westlichen Winden, die vom Meer her Niederschläge bringen. Höhere Temperaturen im westlichen Indischen Ozean resultieren nach Beobachtungen und Modelluntersuchungen entsprechend in höheren Regenfällen. Das Ergebnis ist bisher eine Zunahme der Niederschläge im nördlichen (Äthiopien, Somalia, Kenia, Nord-Uganda) und eine Abnahme im südlichen Bereich (Tanzania, südöstlicher Kongo, SW-Uganda) Ostafrikas, da die Regenzeit im Norden früher, im Süden später einsetzt.

Südafrika

Im südlichen Afrika sind die Verhältnisse am besten in der Republik Südafrika untersucht. Südafrika gehört mit durchschnittlich 450 mm Niederschlag im Jahr (globaler Durchschnitt: 860 mm) und einer sehr hohen Verdunstung zu den semiariden Gebieten in der Welt. Die Niederschläge sind regional mit bis zu 1000 mm im Osten und weniger als 100 mm im Westen allerdings sehr unterschiedlich verteilt, wobei allerdings nur 10 % des Landes mehr als 750 mm pro Jahr erhalten. Aufgrund der relativ hohen Temperaturen verdunstet das meiste Wasser. Nur 8,5 % der Niederschläge bzw. 42 mm/Jahr (Afrika insgesamt: 139 mm/Jahr, Welt: 330 mm/Jahr) fließen ab. Insofern hat der Temperaturanstieg um über 0,5 °C zwischen 1960 und 2003 die Wasserproblematik verschärft.