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Erde+Klima

April stellt Weichen für Dürre im Sommer

Wald
Wald im Trockenstress (Bild: André Künzelmann/ UFZ)

Deutschland und Mitteleuropa haben in den letzten 20 Jahren so viele sommerliche Hitze- und Dürreperioden erlebt wie selten zuvor. Jetzt haben Klimaforscher herausgefunden, dass ein Monat dafür eine besondere Rolle spielt: Immer, wenn der April besonders trocken und sonnig ist, drohen auch im Sommer Hitze und Dürre. Und die Wetterlagen, die zu dem ungewöhnlich beständigen und zu warmen Aprilwetter führen, treten seit 2007 gehäuft auf, wie die Analysen ergaben. Die Ursache dafür ist der sich abschwächende Jetstream, durch den Hochdruckgebiete im Frühjahr länger über Mitteleuropa stehen bleiben.

2003, 2010, 2013, 2015, 2018 und 2019 – gleich sechsmal hat Mitteleuropa in den letzten 20 Jahren Hitzesommer mit starker Trockenheit erlebt. „Mitteleuropa ist seit der Jahrtausendwende wiederholt von sommerlichen Hitzewellen und Dürreperioden getroffen worden, die Schäden in Milliardenhöhe verursacht haben“, erklärt Erstautorin Monica Ionita vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) in Bremerhaven. „Allein für die Dürre im Jahr 2018 werden die finanziellen Schäden auf rund 3,3 Milliarden Euro geschätzt – damit war dies das teuerste Einzeljahres-Wetterereignis in Europa.“ Angesichts dieser Häufungen von Extremwetterlagen und ihren Auswirkungen stellt sich die Frage, was sie verursacht und ob dieser Trend womöglich in Zukunft so weitergeht. Auf der Suche nach Antworten haben Forscher bislang jedoch vor allem die Wetterlagen und atmosphärischen Bedingungen im Sommer oder Winter betrachtet – mit nur bedingtem Erfolg.

Gehäufte Wetteranomalien im April

Ionita und ihre Kollegen haben deshalb eine andere Jahreszeit näher in klimatologischen Augenschein genommen: das Frühjahr. „Diese Extremereignisse richtig vorherzusagen, scheiterte bislang jedoch daran, dass der Einfluss des Frühlings unterschätzt wurde“, erklärt die Forscherin. „Aus diesem Grund haben wir beschlossen, die Zusammenhänge zwischen den Wetterlagen im Frühling und im darauffolgenden Sommer genauer zu untersuchen – und zwar für den gesamten Zeitraum, in dem ausreichend Beobachtungsdaten vorlagen.“ Für die Studie wertete das Team Wetterdaten zu Temperaturen, Niederschlägen, der Verdunstung und der Bodenfeuchte in Europa für die letzten 140 Jahre aus. Mithilfe statistischer Verfahren ermittelten sie dann, ob in den letzten Jahren auffällige Abweichungen vom langjährigen Mittel gab.

Die Auswertungen enthüllten, dass es im Frühjahr der letzten zwei Jahrzehnte tatsächlich Anomalien gegeben hat. „Während es in den Monaten März und Mai kaum Veränderungen gab, war der Monat April im Zeitraum 2007 bis 2020 im Durchschnitt drei Grad Celsius wärmer als im Vergleichszeitraum 1961 bis 1999“, berichtet Ionita. „In extremen Jahren wie 2018 war der April sogar so warm, dass der im Winter gefallene Schnee im Frühling quasi direkt verdunstet ist und keine Chance hatte, in Form von Schmelzwasser im Boden zu versickern.“ Gleichzeitig mit den steigenden Temperaturen und der verstärkten Verdunstung nahmen die Niederschläge im April deutlich ab. Besonders ausgeprägt waren diese Defizite den Forschern zufolge in Deutschland, Polen sowie Teilen Tschechiens, Ungarn und der Ukraine. „Allein in Deutschland hat der April-Niederschlag in der Zeitperiode von 2007 bis 2020 im Schnitt um 30 Millimeter abgenommen“, berichten die Wissenschaftler. „Das repräsentiert in manchen Regionen eine statistisch signifikante Verringerung auf nur noch 50 bis 60 Prozent des normalen April-Regenfalls.“

Damit aber fehlte den Böden in doppelter Hinsicht der Wassernachschub: Zum einen fiel zu wenig Regen, zum anderen verdunstete das Wasser wegen der höheren Temperaturen schneller als normal um diese Zeit. „Das heißt: Die sommerliche Dürresituation der Böden wurde bereits im April vorprogrammiert“, sagt Co-Autor Rohini Kumar vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig. Denn wenn die Böden in Mitteleuropa, vor allem aber in Deutschland, bereits im Frühjahr ein deutliches Feuchtedefizit aufweisen, können sie dieses Minus bis zum Sommer meist nicht mehr ausgleichen. Die Temperatur- und Niederschlagsmuster im Monat April entscheiden somit maßgeblich darüber, ob die Böden im anschließenden Sommer überdurchschnittlich trocken sind oder nicht.

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Blockade-Hoch und Jetstream als Urheber

Warum sich diese Wetter-Anomalien im April in letzter Zeit so häufen, haben Ionita und ihre Kollegen ebenfalls untersucht. Dafür betrachteten sie vor allem die großräumigen atmosphärischen Strömungen, die die Bewegungen der Hoch- und Tiefdruckgebiete über Europa prägen. „Unsere Analyse zeigt, dass sich in diesem Zeitraum ein blockierendes Hochdrucksystem über der Nordsee und Teilen Norddeutschlands bildet, welches den Jetstream Richtung Norden ablenkt“, erläutert Ionita. Dadurch ziehen auch die von Westen kommenden Tiefdruckgebiete nicht mehr über Mitteleuropa hinweg, sondern werden nach Norden und Süden abgelenkt. Als Folge bleibt das typisch wechselhafte Aprilwetter aus und stattdessen bleibt es für diesen Monat ungewöhnlich lange sonnig und warm.

Schon länger legen Studien nahe, dass sich solche Blockade-Wetterlagen in jüngster Zeit zunehmend häufen. Als ein Grund dafür gilt eine Abschwächung des Jetstreams – des Westwindbands, das für unsere Breiten wetterbestimmend ist. Diese Strömung wird vom Temperatur- und Luftdruckunterschied zwischen der Arktis und den gemäßigten Breiten angetrieben. Dieser Gradient jedoch hat sich in den letzten Jahrzehnten abgeschwächt – unter anderem durch die überproportional starke Erwärmung der Arktis. „Der für Mitteleuropa wetterbestimmende Jetstream verläuft unter diesen Bedingungen auf einem Wellenkurs und erlaubt es dem Hochdrucksystem, sich über der Nordsee festzusetzen“, erklärt Ionita. Das könnte bedeuten, das es im Zuge des Klimawandels auch künftig häufiger einen anomal warm-trockenen April geben könnte. „Der Monat April wird dann in Mitteleuropa weiterhin viel wärmer und trockener ausfallen als noch vor 20 Jahren und damit die Weichen stellen für flächendeckenden Wassermangel und ausgedörrte Böden den ganzen Sommer lang“, so die Forscherin.

Noch aber lässt sich eine solche Prognose nicht mit Sicherheit treffen, denn das Klima unterliegt auch natürlichen Schwankungen, die den allgemeinen Trend vorübergehend überdecken oder ausgleichen können. „Zu verstehen, unter welchen Voraussetzungen solche Trockenperioden entstehen, ist ganz entscheidend, um rechtzeitig Vorkehrungen oder Schutzmaßnahmen treffen zu können“, betont Kumar abschließend.

Quelle: Monica Ionita (Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven) et al., npj Climate and Atmospheric Science, doi: 10.1038/s41612-020-00153-8

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