Mehr als 100 Billionen Liter Wasser transportieren die Flüsse der Welt Tag für Tag in die Ozeane. Im Oberlauf, nahe an ihrer Quelle, sind sie meist schmal und fließen schnell, während sie zur Mündung hin breiter und langsamer werden und mehr Wasser führen. Dem Menschen dienen solche Fließgewässer seit Jahrtausenden zur Trinkwasserversorgung, als Transportwege und als Antriebskraft– einst für Wassermühlen, heute für Wasserkraftwerke. Doch trotz der großen Bedeutung von Flüssen fehlten bislang umfassende Daten zu ihrer Dynamik.
Mehr Wasser flussaufwärts, weniger flussabwärts
Ein Team um Dongmei Feng von der University of Cincinnati hat nun für alle rund 2,9 Millionen Flüsse der Welt kartiert, wie sich die Durchflussmenge zwischen 1984 und 2018 entwickelt hat – und zwar an fast jedem Abschnitt des Flusses. „Das ist jeder Fluss, jeden Tag, überall, über einen Zeitraum von 35 Jahren“, sagt Co-Autor Colin Gleason von der University of Massachusetts. „Wir hatten keine Ahnung, wie hoch die Durchflussraten sind oder wie sie sich verändern – jetzt wissen wir es.“ Als Grundlage für die Zusammenstellung dienten Satellitendaten, kombiniert mit einem Computermodell.
Das Ergebnis gibt den Forschenden zufolge Anlass zur Besorgnis: „Wir fanden heraus, dass an den Mündungen der Flüsse ein deutlicher Rückgang der Durchflussmenge vorherrschte, während in den Oberläufen die Wahrscheinlichkeit einer deutlichen Zunahme der Wassermenge 1,7 Mal höher war als ein Rückgang“, berichten Feng und Gleason. „Diese Veränderungen führen zu einer signifikanten Verschiebung der Durchflussmenge flussaufwärts.“ Diese stärkere Verlagerung des Wassers in die Oberläufe der Flüsse detektierten die Forschenden in 29 Prozent der Landoberfläche.
Dürren und Überschwemmungen
Bei insgesamt 44 Prozent der Flüsse nahm die Wassermenge im Unterlauf über die Jahre hinweg ab. Für die Menschen, die vom Wasser des jeweiligen Flusses leben, kann eine solche Verringerung gravierende Konsequenzen haben. „Gemeinden, die Flusswasser für die Bewässerung und die Trinkwasserversorgung nutzen, müssen sich fragen, wie das Wasser nachhaltig genutzt werden kann“, sagt Gleason. In der Nähe der Flussquellen sind dagegen 17 Prozent der Flüsse seit 1984 angeschwollen. Zeitgleich sind große Überschwemmungen in diesen Flussabschnitten um 42 Prozent häufiger geworden.
Doch nicht nur in Bezug auf Dürren und Überschwemmungen hat die veränderte Verteilung der Wassermassen einen wichtigen Einfluss auf Menschen und Umwelt. Auch die Fähigkeit des Flusses, Sediment wie Sand, Steine und Erde zu transportieren, verändert sich mit seiner Fließgeschwindigkeit. Im Unterlauf ist dieser Sedimenttransport besonders wichtig, da Material in Richtung der Flussdeltas gespült und dort abgelagert wird und so auf natürliche Weise den Anstieg des Meeresspiegels ausgleicht. Dieser Prozess nimmt aufgrund der verringerten Fließgeschwindigkeit ab. Zugleich wird im Oberlauf mehr Sediment mitgerissen – was unter anderem dazu führen kann, dass Wasserkraftwerke verstopfen.
