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Interview: "Wir erwarten, dass Wetterextreme zunehmen"

Der Hurrikan "Irma" hat in der Karibik und in Florida eine Spur der Verwüstung hinterlassen, kurz zuvor ließ Tropensturm "Harvey" halb Texas in Regenmassen versinken. Sind solche Wetterkatastrophen bloße Ausreißer oder sind sie schon die Folge des menschengemachten Klimawandels? Drohen künftig auch bei uns häufigere Extremwetterlagen? Im Interview gibt ein Klimaforscher der Universität Frankfurt die Antworten.

Joachim Curtius, Atmosphären- und Klimaforscher
Der Atmosphären- und Klimaforscher Joachim Curtius forscht an der Goethe-Universität Frankfurt daran, wie Schwebteilchen und Wolken das Klima und die Atmosphäre beeinflussen. Das komplexe Klimasystem und seine Wechselwirkungen sind für den studierten Physiker daher sozusagen sein täglich Brot. Anlässlich des Hurrikans Irma beantwortet er in diesem Interview des Magazins Goethe-Uni online einige Fragen rund um Wetterextreme, den Klimawandel und "Superstürme".

Herr Curtius, welche Indizien sprechen aus Ihrer Sicht und der Sicht der Wissenschaft dafür, dass es sich bei Irma um ein teilweise von Menschen induziertes Klimaphänomen handelt?

Es gibt schon klare Indizien, die es plausibel erscheinen lassen, dass der menschgemachte Klimawandel auch bei Hurrikanen einen Einfluss hat. Insbesondere wissen wir, dass sich die Ozeanoberfläche durch den Klimawandel erwärmt und damit die Gebiete größer werden, in denen das Wasser warm genug ist, so dass sich ein tropischer Wirbelsturm bilden kann.

Wir wissen auch, dass je größer der Temperaturunterschied zwischen Ozeanoberfläche und oberster Troposphäre ist, desto höher sind auch die maximal möglichen Windgeschwindigkeiten im Hurrikan. Insofern ist es plausibel, dass durch Klimawandel Hurrikane noch zerstörerischer werden und dass Hurrikane in Gebieten auftreten können, wo es bisher keine Hurrikane gab. Irma hat einige Rekorde für Hurrikane im Nordatlantik aufgestellt mit maximalen Windgeschwindigkeiten von rund 300 km/h über anderthalb Tage hinweg.

Infrarotaufnahme des Wirbelsturms Irma, 7. September 2017
Infrarotbild des Hurrikans Irma über der Karibik, aufgenommen am 7. September 2017.

Die Skala im oberen Bildbereich zeigt die Temperaturen in Kelvin an. In der Troposphäre lag die Temperatur demnach teilweise bei -83 °C. Die Differenz zu den Bodentemperaturen ist ein Indiz für die Heftigkeit des Sturms.

Als Meteorologen müssen wir aber auch darauf hinweisen, dass man nicht bei einem einzelnen Hurrikan sagen kann: „So, das war jetzt der Klimawandel“. Klima beschreibt die Mittelwerte und die Schwankungsbreiten der meteorologischen Größen über Jahrzehnte hinweg. Nur wenn wir genügend Statistik über mindestens 30 Jahre haben, können wir gegebenenfalls Trends identifizieren.

Weil Extremereignisse per definitionem selten sind, ist es aber schwierig bei kurzen Zeitreihen von wenigen Jahrzehnten genügend Statistik zu bekommen, und bei Hurrikanen sind die natürlichen Schwankungen von Jahr zu Jahr und auch Jahrzehnt zu Jahrzehnt sehr groß und es gibt noch viele weitere Einflussfaktoren neben den Ozeantemperaturen. Auch beim grundsätzlichen Prozessverständnis sind noch Fragen offen. Daher kann die Wissenschaft derzeit sagen: ein Einfluss ist plausibel, aber wir sind uns nicht sicher.

Wirbelsturm Irma, 10. September 2017
Irma vor der Südwestküste Floridas, 10. September 2017

Wirbelsturm Irma war der flächenmäßig größte Hurrikan, der bisher vermessen wurde.

Wie kann ein so großes Hurrikan-System überhaupt entstehen?

Interessanterweise ist ein Hurrikan von der horizontalen Ausdehnung her eher deutlich kleiner als ein ordentliches Tiefdruckgebiet in den mittleren Breiten. Die Ausdehnung beträgt typischerweise einige hundert Kilometer. Wieso gerade Irma so groß geworden ist und vor allem so extrem viel Energie aufgenommen hat, ist nicht leicht zu beantworten. Es lagen für die Entstehung und das Anwachsen perfekte Bedingungen vor: der Atlantik ist auf Höhe der Kapverden, wo Irma entstand, derzeit sehr warm.

Hinzu kommt, dass die Windscherung schwach war, das heißt die Unterschiede in Windgeschwindigkeit und -richtung mit der Höhe waren gering. Irma hat sich über mehrere Tage aufgebaut und dabei ständig an Intensität gewonnen. Warum es aber gerade in diesem Jahr bei diesem Sturm zu diesen besonderen Bedingungen gekommen ist, ist schwer zu sagen.

Rechnen Sie und Ihre Wissenschaftlerkollegen in Zukunft mit noch mehr Extremwettererscheinungen dieser Art?

Ja, wir erwarten, dass im Zuge des Klimawandels einige Arten von Wetterextremen zunehmen. Bei Ereignissen wie Hitzewellen und Dürren in einigen Regionen oder auch bei Extremniederschlägen sind sich die Klimaforscher sehr sicher, bei den Hurrikanen ist es zumindest plausibel, aber eine gut abgesicherte Wahrscheinlichkeitsaussage ist deutlich schwieriger, beispielsweise weil es auch über Jahrzehnte variierende Schwankungen in den natürlichen Ozeanströmungen gibt.

Welche Folgen könnte das für die künftige Bewohnbarkeit bestimmter Regionen dieser Welt haben?

Insgesamt sollte es möglich sein, dass sich die Bevölkerung heutzutage rechtzeitig vor einem Hurrikan in Sicherheit bringt. Durch die verbesserte Beobachtung mit Satelliten, Flugzeugmessungen im Hurrikan und die verbesserten Wettermodelle mit immer leistungsfähigeren Großcomputern sind die Vorhersagen deutlich verbessert worden, insbesondere bei der Vorhersage der Zugbahn eines Hurrikans. Das erlaubt insgesamt mehr Vorlaufzeit um die betroffene Bevölkerung zu warnen und in sichere Notunterkünfte zu evakuieren.

Es gibt aber auch die Warnung eines sehr angesehenen Hurrikanforschers, dass es im Zuge von Klimawandel wahrscheinlicher wird, dass Hurrikane, kurz bevor sie auf Land treffen, noch einmal deutlich an Intensität zunehmen. Das macht dann die korrekte Vorhersage der Intensität bei Landfall und Maßnahmen wie eine rechtzeitige Evakuierung in Zukunft schwieriger.

Die materiellen Schäden sind bei solchen Naturkatastrophen in jedem Fall enorm. Viele der Megastädte der Erde liegen direkt an der Küste in Regionen, die von Hurrikanen bedroht sind. Selbst wenn es gelingt, mehrere Millionen Menschen rechtzeitig in Sicherheit zu bringen, dann bringen Hurrikane auch immer wieder gigantische wirtschaftliche Schäden. Hurrikan Katrina hat Schäden über 100 Milliarden Dollar angerichtet. Will man solche Schäden in Zukunft vermeiden, dann muss man sicherer bauen und man darf nicht zu dicht und zu nah an der Küste bauen.

Blick aus dem Helicopter auf einen von Irma verwüsteten Ort.
Bild der Verwüstung

Allein auf den Amerikanischen Jungferninseln richtete Wirbelsturm Irma einen wirtschaftlichen Schaden von etwa 2,5 Milliarden US-Dollar an.

Welche Regionen wären davon besonders betroffen?

Der Pazifik hat allgemein die schlimmsten Tropenstürme zu befürchten, weil dort die extremsten Bedingungen vorliegen und in vielen betroffenen Regionen die Bevölkerung zu arm ist, um sich zu schützen. Es wird aber auch erwartet, dass in Zukunft Hurrikane in Regionen auftreten können, wo es diese bisher überhaupt nicht gibt, zum Beispiel im Südatlantik vor der Küste Brasiliens. Das würde die Bevölkerung überraschen und könnte auch zu großen Schäden und Opferzahlen führen, weil man bislang kaum darauf vorbereitet ist.

Wirbelsturm Qendresa südlich von Malta, 7. November 2014
Medicane Qendresa südlich von Malta am 7. November 2014

Das Mittlelmeer ist zu klein, um ein sich selbst stabilisierendes oder gar selbstnährendes Wettersystem aufzubauen. Die Zyklonstrukturen zerfallen daher meist nach wenigen Stunden wieder in reguläre Tiefdruckwirbel.

Sind solche Extrem-Klimaphänomene auch in unseren Breiten möglich?

Für die Entstehung eines Hurrikans braucht es – neben einigen anderen Ingredienzien – Wassertemperaturen an der Oberfläche von über 26,5°C, und das in einer ganzen Schicht von etwa 50 m Dicke und auf einer sehr großen Fläche. Bevor wir solche Temperaturen an der Nordsee haben, bekommen wir es vorher noch mit ganz anderen Klimaänderungen zu tun… Hurrikane sind eben tropische Stürme und sie treten in tropischen Breiten auf. Aber es wird erwartet, dass sich die Zugbahnen der Hurrikane im Atlantik stärker nach Norden verlagern.

Im Mittelmeer gibt es zumindest auch sogenannte „Medicanes“, die zwar auch einige Merkmale eines tropischen Hurrikans aufweisen, aber sich doch auch deutlich von ihnen unterscheiden und bei weitem nicht so eine große Zerstörungskraft mit sich bringen wie ein tropischer Wirbelsturm. Aber auch bei uns gehören Winterstürme zu den teuersten Naturkatastrophen, die Mitteleuropa heimsuchen.

Welche Empfehlungen würden Sie als Klimaforscher der amerikanischen Regierung geben, die unter dem Präsidenten Trump mit sehr vielen Klimaskeptikern besetzt ist?

Die anscheinend kleinen und schleichenden Veränderungen, wie zum Beispiel eine Erhöhung der Mitteltemperatur um wenige Zehntelgrad pro Dekade oder eine Erhöhung des Meeresspiegels um ein paar Zentimeter, die nimmt der Mensch ja kaum wahr, und es ist sehr schwer auf Grund dieser Veränderungen drastische Maßnahmen zum Klimaschutz durchzusetzen. Mit der Verschiebung der Mittelwerte geht aber auch eine deutliche Erhöhung der Gefahren durch Wetterextreme einher.

Das Eintreffen eines Hurrikans oder eine extreme Dürre sind besondere Paukenschläge, bei denen die Veränderung den Menschen dann plötzlich drastisch vor Augen geführt wird. Für die unmittelbar Betroffenen ist es dann aber womöglich zu spät. Eine kluge Politik sollte immer versuchen, die eigene Bevölkerung mit Weitsicht zu schützen. Dies allein sollte als Argument für besseren Klimaschutz und respektvolleren Umgang mit Natur und Rohstoffen schon ausreichen, selbst wenn es beispielsweise höhere Energiekosten mit sich bringt.

Der wichtigste Rat ist wahrscheinlich, dass wir noch stärker berücksichtigen müssen, dass die meisten der jetzt angestoßenen Veränderungen des Klimas sich nicht wieder rückgängig machen lassen, wenn wir feststellen, dass die Folgen für uns sehr schädlich sind.

Donald Trump hat der Klimaforschung den Kampf angesagt und eine Renaissance der fossilen Energieträger angekündigt. Sollte man stattdessen nicht in Zukunft mehr in eine immer bessere Klimaforschung investieren?

Definitiv. Auch Hurrikan Katrina hat 2005 eine große Debatte ausgelöst und das Thema Klimawandel damit wesentlich ins Bewusstsein von vielen Amerikanern gerückt. Ich nehme an, dass man sich auch nach Harvey und Irma wieder intensiver in der Öffentlichkeit mit dem Thema auseinandersetzt und feststellt, wie dringend es ist, die Ursachen des Klimawandels zu bekämpfen, um zu vermeiden, dass Klimaextreme immer zerstörerischer werden.

Olaf Kaltenborn / Goethe-Universität Frankfurt, 14.09.2017
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