Überschwemmungen infolge von Sturmfluten kosten die Weltwirtschaft jedes Jahr Milliarden von Dollar. Mit Küstenschutzmaßnahmen versuchen betroffene Regionen, Schäden zu reduzieren. Dabei gehen sie allerdings bisher üblicherweise davon aus, dass die Häufigkeit von Sturmfluten gleich bleibt. Während bereits frühere Forschungsarbeiten darauf hingedeutet haben, dass der Anstieg des Meeresspiegels Überschwemmungen wahrscheinlicher macht, war bisher unklar, welchen Einfluss Stürme haben.
Küstenschutz wissenschaftsbasiert gestalten
Ein Team um Francisco Calafat vom National Oceanography Centre in Liverpool hat nun Meeresspiegelmessungen ausgewertet, die zwischen 1960 und 2018 von 79 Messstationen entlang der europäischen Atlantik- und Nordseeküste erfasst wurden. Dabei fokussierten sie sich auf Extremereignisse mit besonders hohen Wasserständen. Diese Daten kombinierten sie mit statistischen Modellrechnungen, um Trends abzuleiten und den Anteil menschlicher Einflüsse herauszukristallisieren.
„Wie erfolgreich Küstenschutzmaßnahmen sind, hängt von einem soliden Verständnis dafür ab, wie sich Klimaveränderungen auf die Wahrscheinlichkeit extremer Meeresspiegelereignisse auswirken“, erklären die Forscher. „Dabei spielen zum einen Änderungen der Sturmstärke eine Rolle, die sich auf das Auftreten von Sturmfluten auswirken, und zum anderen Änderungen des mittleren Meeresspiegels, die das Ausgangsniveau für Sturmfluten erhöhen oder senken.“ Bisherige Datenerhebungen konnten zwar Einflüsse des Meeresspiegels nachweisen, doch um zu erfassen, welchen Einfluss Stürme haben, war die Datenbasis zu klein, da sich die meisten Studien nur auf einzelne Standorte fokussiert haben.
Stürme verschieben sich
Calafat und seine Kollegen kommen in ihrer Analyse zu dem Ergebnis, dass extreme Wasserstände an Europas Küsten seit 1960 zugenommen haben. Der Trend entspricht dem des Anstiegs des Meeresspiegels im gleichen Zeitraum. Anders als bisherige Veröffentlichungen zeigt die Studie aber auch, dass Veränderungen bei Stürmen einen ähnlich großen Einfluss auf extreme Wasserstände haben. Dabei stellen die Autoren einen differenzierten Einfluss fest: Den Daten und Modellrechnungen zufolge dehnen sich nordatlantische Stürme ostwärts aus, was zukünftig dazu führen könnte, dass das Risiko für Sturmfluten insbesondere in Großbritannien und dem nördlichen Mitteleuropa steigt. Für den Süden Europas dagegen stellen die Autoren einen gegenläufigen Trend fest.
Mit Hilfe von Klimamodellen haben die Forscher zudem berechnet, welchen Anteil menschliche Einflüsse auf die beobachteten und prognostizierten Veränderungen haben und wie viel auf natürliche Klimavariabilität zurückzuführen ist. Demnach hat die interne Variabilität, die unter anderem durch Wechselwirkungen zwischen den Ozeanen und der Atmosphäre beeinflusst wird, bereits allein einen großen Einfluss und wird durch menschliche Aktivitäten verstärkt. Beide Faktoren zusammen führen dazu, dass sich das Muster von Sturmflut-Extremen räumlich verschiebt. „Wird dieser Faktor ignoriert, kann das dazu führen, dass Hochwasserschutzanlagen vorzeitig versagen – mit katastrophalen Folgen“, schreiben die Forscher. Sie empfehlen, bisherige Küstenschutzmaßnahmen neu zu denken und mit weiterer Forschung zu unterstützen.
