Die Atmosphäre und die Oberfläche unserer Erde beeinflussen sich gegenseitig. Diese sogenannte Land-Atmosphäre-Kopplung kann dafür sorgen, dass sich Extremwetterereignisse wie Hitzewellen und Dürren gegenseitig verstärken und in Kombination schlimmer werden als einzeln. Bei Hitze verdunstet mehr Feuchtigkeit aus dem Boden, was den Boden austrocknet und für Dürren sorgen kann. Andersherum können Dürren zu noch größerer Hitze beitragen, denn wenn die Bodenfeuchtigkeit gering ist, fehlt die Verdünstungskälte und die Oberflächentemperaturen steigen weiter an.
Doch egal, ob eine Dürre oder eine Hitzewelle der Auslöser war: Die resultierenden sogenannten verbundenen heiß-trockenen Ereignisse (englisch: Compound Dry and Hot Events – CDHEs) erhöhen das Risiko für Waldbrände und schaden natürlichen Ökosystemen ebenso wie der Landwirtschaft und der menschlichen Gesundheit. Um diesen Gefahren besser zu begegnen, kann es allerdings durchaus hilfreich sein, den Auslöser zu kennen. Bisherige Erhebungen stützten sich jedoch überwiegend auf monatliche statt auf tägliche Daten. Die Frage, was zuerst da war, die Dürre oder die Hitze, ließ sich deshalb kaum beantworten.
Hitzewellen als Auslöser
Um genauere Einblicke in die Dynamik solcher heiß-trockenen Ereignisse zu gewinnen, hat ein Team um Yong-Jun Kim von der Hanyang Universität in Südkorea nun anhand täglicher globaler Wetterdaten für den Zeitraum von 1980 bis 2023 ausgewertet, wo, wann und in welcher Reihenfolge Hitzewellen und Dürren in Kombination aufgetreten sind. Dabei stellten die Forschenden fest, dass in den meisten Fällen eine Dürre der Hitzewelle voranging. Fälle, in denen das Ereignis mit der Hitzewelle begann, waren in den 1980er und 1990er Jahren noch selten.
Doch seit Anfang der 2000er Jahre ist dieser Anteil rapide gestiegen. „Der jüngste Anstieg der CDHEs ist in erster Linie auf eine rasante Zunahme von Ereignissen zurückzuführen, die von Hitzewellen ausgelöst wurden“, berichtet das Team. So haben sich heiß-trockene Ereignisse, die durch Hitzewellen ausgelöst wurden, seit Anfang des Jahrtausends verachtfacht und ihre räumliche Ausdehnung hat sich mehr als verdoppelt.
Verstärkung der Wechselwirkungen
Aus Sicht der Forschenden ist diese Entwicklung problematisch. Denn durch Hitzewellen ausgelöste Hitze-Dürre-Ereignisse sind den Ergebnissen zufolge oft gefährlicher als durch Dürren ausgelöste Hitze-Dürre-Ereignisse. „Durch Hitzewellen ausgelöste CDHEs können unverhältnismäßig schwerwiegende Auswirkungen haben und ein erhebliches Risiko für sozioökologische Systeme darstellen“, schreiben die Forschenden.
Besonders betroffen sind der Studie zufolge der nördliche Teil Südamerikas sowie die südlichen USA, Osteuropa, Zentralafrika und Südasien. Diese Regionen waren ohnehin schon anfällig für Hitze-Dürre-Ereignisse, die nun durch den Klimawandel immer häufiger und intensiver werden. Doch auch Regionen wie der Nordwesten Amerikas, in denen solche Ereignisse früher kaum vorkamen, leiden inzwischen zunehmend unter Kombinationen aus Hitze und Trockenheit. Dabei sind die Auswirkungen stärker, als allein aufgrund steigender Temperaturen zu erwarten wäre. Laut Kim und seinen Kollegen liegt das daran, dass die Wechselwirkungen zwischen Land und Atmosphäre stärker werden und so zu einer exponentiellen Zunahme der Hitze-Dürre-Ereignisse führen.
„Unsere Ergebnisse unterstreichen die dringende Notwendigkeit, die aktuellen Strategien zum Management von kombinierten Gefahrenrisiken zu überdenken“, schreiben die Forschenden. „Da sie sich weiter verstärken, könnten durch Hitzewellen verursachte CDHEs zum dominierenden Treiber der gesamten CDHE-Risiken werden und Kettenreaktionen wie sinkende Ernteerträge, eine erhöhte Häufigkeit von Waldbränden und schwere Krisen im Bereich der öffentlichen Gesundheit auslösen.“
Quelle: Yong-Jun Kim (Hanyang University, Anan, Südkorea) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.aea3038
