Strömungsschwankungen: Saisonaler Flusslauf durch den Klimawandel gestört
Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass der vom Menschen verursachte Klimawandel den saisonalen Flusslauf von Flüssen auf der ganzen Welt beeinflusst, und ermahnen uns, die Bemühungen zur Anpassung an den Klimawandel zu beschleunigen.
Historische Daten von Flussmessstationen auf der ganzen Welt haben gezeigt, dass der Klimawandel die saisonabhängigen Wassermengen von Flüssen in den nördlichen Breiten Amerikas, Russlands und Europas stört.
Die Science-Studie ergab, dass 21 % der Pegel signifikante Veränderungen beim saisonalen Anstieg und Abfall der Wasserstände aufweisen und dass diese Schwankungen eine Bedrohung für die Wassersicherheit und die Ökosysteme darstellen.
Verringerung der Durchflussmenge
Die Forscher verwendeten datenbasierte Rekonstruktionen und fortschrittliche Simulationen, um zu zeigen, dass die Durchflussmenge in Breitengraden über 50°N nun weniger wahrscheinlich mit den Jahreszeiten schwankt, und brachten dies direkt mit dem durch den Menschen verursachten Klimawandel in Verbindung. Frühere Studien waren auf lokale Untersuchungen beschränkt und berücksichtigten nicht die Auswirkungen des vom Menschen verursachten Klimawandels.
Das Team nutzte monatliche durchschnittliche Flussmessungen von 10.120 Messstationen aus den Jahren 1965 bis 2014 und schloss zum ersten Mal direkte menschliche Eingriffe wie die Bewirtschaftung von Stauseen oder die Wasserentnahme aus, um zu zeigen, dass der Klimawandel für eine weitgehende Verringerung der saisonalen Schwankungen des Flusses verantwortlich ist.
"Unsere Forschung zeigt, dass steigende Lufttemperaturen die natürlichen Flussmuster grundlegend verändern", erklärt der Hauptautor der Studie, Hong Wang, ein Doktorand an der University of Leeds und der Southern University of Science and Technology in China. "Der besorgniserregende Aspekt dieser Veränderung ist die beobachtete Abschwächung der saisonabhängigen Flussströmungen und dass dies eine direkte Folge der historischen, vom Menschen verursachten Emissionen ist. Dies deutet darauf hin, dass sich die saisonalen Schwankungen der Wassermengen in Flüssen nachhaltig und erheblich verringern werden, wenn die Lufttemperaturen weiter steigen."
Menschlicher Einfluss
Die saisonalen Schwankungen der Wassermengen in Flüssen spielen eine entscheidende Rolle für den vorhergesagten Zyklus von Überschwemmungen und Dürren. Menschliche Aktivitäten stören die Abflussmuster der Flüsse weltweit, sowohl direkt durch Abflussregulierungen wie Stauseen als auch indirekt durch Landnutzungsänderungen und die Auswirkungen des Klimawandels auf Lufttemperatur, Niederschlag, Bodenfeuchtigkeit und Schneeschmelze. Mehr als zwei Drittel der Flüsse der Welt wurden bereits indirekt durch den Menschen verändert, und zwar durch den Anstieg von Treibhausgasen und Aerosolen.
Im Norden Nordamerikas zeigten 40 % der 119 beobachteten Stationen einen signifikanten Rückgang der saisonabhängigen Wassermengen in Flüssen, ebenso wie 18 % der Stationen im Zentrum Nordamerikas. Insgesamt zeigten die unteren 48 Bundesstaaten weitgehend abnehmende Trends, außer in den Rocky Mountains und Florida. In Europa zeigten 19% der Stationen einen signifikanten Rückgang, vor allem in Nordeuropa, Westrussland und den europäischen Alpen.
Im Gegensatz dazu zeigten 25 % der Messstationen im Südosten Brasiliens eine signifikante Zunahme der saisonabhängigen Wassermengen, was darauf hindeutet, dass die Veränderungen im Wasserkreislauf in einigen Teilen der Welt andere Auswirkungen haben.
"Die Höhen und Tiefen des Flusswassers während der verschiedenen Jahreszeiten sind für die im Wasser lebenden Arten lebenswichtige Anhaltspunkte", sagt Dr. Megan Klaar, außerordentliche Professorin an der School of Geography und Mitglied von water@leeds. "Viele Fische nutzen zum Beispiel einen bestimmten Anstieg des Wassers als Signal, um zu ihren Brutgebieten flussaufwärts oder in Richtung Meer zu schwimmen. Wenn sie diese Hinweise nicht haben, können sie nicht laichen."
Die Forschung zeigt, dass die Bemühungen zur Klimaanpassung beschleunigt werden müssen, um die Süßwasser-Ökosysteme zu schützen, indem die Abflüsse so gesteuert werden, dass einige der natürlichen Systeme und Prozesse, die verloren gehen, wiederhergestellt werden.
"Viele Bedenken beziehen sich auf die Auswirkungen des Klimawandels in der Zukunft, aber unsere Forschung zeigt, dass er bereits jetzt stattfindet und dass der Anstieg der Lufttemperatur enorme Veränderungen in den Flussläufen bewirkt", sagt Professor Joseph Holden, Direktor von water@leeds. "Wir sollten uns angesichts des sich beschleunigenden Klimawandels große Sorgen über die Zukunft machen und anfangen, über Strategien zur Abschwächung und Anpassungsplanung nachzudenken, um die künftige Schwächung der saisonalen Flussmengen abzumildern."