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Erde+Klima

Jüngste Dürresommer sind beispiellos

Baumscheibe
Jahresringe einer alten Eiche aus Tschechien. (Bild: Ulf Büntgen)

In den letzten Jahren hat Mitteleuropa immer wieder starke Dürren erlebt – es regnete selbst im Winter weniger als im langjährigen Durchschnitt üblich. Doch wie außergewöhnlich war diese Trockenperiode? Das haben nun Forscher mithilfe von Isotopenanalysen der Jahresringe von bis zu 2100 Jahre altem Holz untersucht. Dabei zeigte sich: Zwar hat es in der Vergangenheit immer wieder trockenere Phasen gegeben, aber das Ausmaß der Dürren seit 2015 ist seit der Zeitenwende beispiellos. Parallel dazu identifizierten die Wissenschaftler einen schon seit der Antike anhaltenden, übergeordneten Trend zu einem trockeneren Klima in Mitteleuropa.

Ob die große Hitzewelle von 2003 oder die extrem trockenen und heißen Sommer von 2015 bis 2018: In den letzten Jahren haben Mensch und Natur in Mitteleuropa einige Hitze- und Dürreperioden durchlebt. Sie führten vor allem im Jahr 2018 zu teils schweren Missernten, die Flüsse führten extremes Niedrigwasser und in den Wäldern leiden die Bäume bis heute unter den Folgen. Diese Wetterkapriole wirft die Frage auf, ob es sich dabei um eine normale Klimaschwankung handelt, wie sie auch früher immer wieder vorgekommen ist, oder ob mehr dahintersteckt. „Wir sind uns alle der außergewöhnlich heißen und trockenen Sommer der letzten Jahre bewusst, aber wir brauchen präzise Rekonstruktionen der historischen Bedingungen, um zu wissen, wie vergleichbar dies mit früheren Ereignissen ist“, sagt Erstautor Ulf Büntgen von der University of Cambridge.

Isotope aus Jahresringen erlauben Blick in die Vergangenheit

Um mehr Klarheit zu gewinnen, haben Büntgen und sein Team die Untersuchung natürlicher Zeitzeugen mit modernster Technologie kombiniert: Sie sammelten Jahresring-Proben von 147 Eichen, die in den letzten 2110 Jahren auf dem Gebiet Tschechiens und Südbayerns gewachsen waren. 21 dieser Eichenbäume lebten noch, die restlichen Proben stammen aus dem Holz historischer Bauten, sowie aus archäologischen und fossilisierten Holzfunden. Anhand der Abfolge und Form der Jahresringe gelang es den Wissenschaftlern, diese Proben in eine zeitliche Reihenfolge zu bringen. Im nächsten Schritt analysierten sie dann die Sauerstoff- und Kohlenstoff-Isotope in den Geweben der Jahresringe. „Anders als konventionelle Baumring-Studien geben uns diese Jahresring-Isotope weit genauere Daten, um die hydroklimatischen Bedingungen in gemäßigten Breiten zu rekonstruieren“, erklärt Co-Autor Jan Esper von der Universität Mainz. Um ihre Ergebnisse zu kalibrieren, verglichen sie diese zunächst mit den gut dokumentierten Klimadaten des letzten Jahrhunderts, bevor sie sie dann zur Rekonstruktion des Klimas der letzten 2100 Jahre nutzten.

Die Rekonstruktion ergab zunächst wie erwartet, dass es auch in der Vergangenheit schon mehrfach Phasen besonders trockenen oder nassen Wetters gegeben hat. „Zeiten ungewöhnlich nasser Sommer gab es in der Antike und im Mittelalter um das Jahr 200, 720 und 1100“, berichten die Forscher. „Ausgedehnte Dürreperioden gab es dagegen um die Jahre 40, 590 und 950.“ Diese treffen unter anderem zusammen mit dem Ende der keltischen Dominanz über Europa und der Zeit der spätantiken Völkerwanderung. Noch auffallender aber waren Trockenperioden von 1490 bis 1540 und ab den 1970er Jahren, wie Büntgen und sein Team berichten. Die Dürre in der Zeit der Renaissance spiegele sich auch darin wider, dass in dieser Zeit allein in Tschechien mehr als 70.000 künstliche Gewässer, Kanäle und Fischteiche errichtet wurden.

Jüngste Abfolge von Dürresommern ist einzigartig

Unabhängig von diesen Schwankungen zeigt die Rekonstruktion zudem, dass das Klima in Mitteleuropa in den letzten 2000 Jahren schleichend immer trockener geworden ist. Doch selbst im Vergleich zu den historischen Dürreperioden und langfristigen Trends nimmt die Trockenperiode der jüngsten Vergangenheit eine Sonderstellung ein: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass das, was wir in den letzten fünf Sommern erlebt haben, für Mitteleuropa außergewöhnlich ist“, sagt Büntgen. Diese Abfolge der Sommerdürren übertreffe alles, was in den letzten 2100 Jahren vorgekommen sei. „Nach Jahrhunderten des langsamen, signifikanten Rückgangs der Niederschläge sehen wir jetzt einen scharfen Abfall, der vor allem für die Land- und Forstwirtschaft alarmierend ist“, sag Co-Autor Mirek Trnka vom CzechGlobe Forschungszentrum in Brno.

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Welche Ursachen hinter der außergewöhnlichen Trockenperiode der jüngsten Zeit stehen, ist bislang noch nicht im Einzelnen geklärt. Die Wissenschaftler halten es aber für sehr wahrscheinlich, dass der anthropogene Klimawandel dabei eine wichtige Rolle spielt. Denn der abnehmende Gradient zwischen den Temperaturen der Arktis und der mittleren Breiten trägt dazu bei, die großräumigen Luftströmungen und insbesondere den für Mitteleuropa klimabestimmenden Jetstream zu verändern. „Sowohl die Lage des sommerlichen Jetstream als auch die Position und Dauer der korrespondierenden Hochdruckzellen über Nord- und Mitteleuropa können das räumlich-zeitliche Ausmaß der europäischen Sommerdürren beeinflussen“, erklären Büntgen und sein Team. Denn wenn der Jetstream schwächer und welliger wird, bleiben Hochdruckgebiete länger über uns stehen – und das bringt im Sommer anhaltend sonniges und trockenes Wetter.

Quelle: Ulf Büntgen (University of Cambridge) et al., Nature Geoscience, doi: 10.1038/s41561-021-00698-0

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