Studie zur Rolle atmosphärischer Zirkulation bei sommerlicher Trockenheit in Europa
Eine Forschungseinheit der Universität Leipzig hat in einer aktuellen Untersuchung die Ursachen für die überdurchschnittliche Sommeraustrocknung der Böden sowie den Temperaturanstieg in Europa analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Veränderungen in den atmosphärischen Zirkulationsmustern, also den typischen Wetterlagen, maßgeblich verantwortlich sind. Diese Veränderungen erklären etwa 55 Prozent des Trends zu verstärkter Sommerdürre. Insbesondere kommt es vermehrt zu stabilen Hochdruckgebieten, die trockene Wetterbedingungen begünstigen und somit zu geringerem Niederschlag führen.
Unsicherheiten bei zukünftigen Entwicklungen
Dr. István Dunkl vom Institut für Meteorologie der Universität Leipzig weist darauf hin, dass die atmosphärische Zirkulation einen wesentlichen Einfluss auf die Austrocknung hat, was die Prognose zukünftiger Entwicklungen mit erheblichen Unsicherheiten belegt. Die Studie wurde im Fachjournal Nature Geoscience veröffentlicht.
Fokus auf Europa als stark erwärmte Region
Die Forschungsgruppe Klimaattribution der Universität Leipzig untersucht, wie der Klimawandel spezifische Klimaereignisse beeinflusst. Juniorprofessor Dr. Sebastian Sippel betont, dass Europa aufgrund seiner starken Erwärmungstrends im Fokus steht. In den letzten Jahrzehnten haben Hitze- und Dürreperioden im Sommer sowohl an Häufigkeit als auch Intensität zugenommen, was erhebliche Auswirkungen auf Ernteerträge, Wasserressourcen und Energieversorgung hat.
Jährliche Variabilität des Klimawandels auf Bodenfeuchte
Die Studie zeigt, dass der Einfluss des Klimawandels auf die Bodenfeuchte in Europa von Jahr zu Jahr variiert. Insbesondere in niederschlagsarmen Sommern ist die Reduktion der Bodenfeuchte durch den Klimawandel besonders ausgeprägt. Dies liegt daran, dass zwar der Gesamtniederschlag abnimmt, gleichzeitig aber Extremniederschlagsereignisse zunehmen, welche in feuchteren Jahren die Austrocknung teilweise kompensieren. Ob sich die Trockenheit langfristig verstärkt oder zeitweise abschwächt, hängt davon ab, ob die Zirkulationsänderungen durch den Klimawandel verursacht werden oder natürliche Klimaschwankungen darstellen – eine Frage, die bislang noch nicht abschließend beantwortet ist.
Unvollständiges Verständnis der Ursachen für Temperatur- und Dürrezunahme
Die Forscher sehen die Ursachen für die überdurchschnittliche Zunahme von Temperaturen und Dürre im Sommer als noch nicht vollständig geklärt an. Einerseits resultiert sie direkt aus dem Klimawandel: Die erhöhte Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre verändert den Energiehaushalt der Erde und führt zu höheren Temperaturen, was die Bodenaustrocknung verstärkt.
Andererseits beeinflusst die Variabilität der atmosphärischen Zirkulation – das großräumige Zusammenspiel von Hoch- und Tiefdruckgebieten – die Feuchteverhältnisse. In den letzten Jahrzehnten haben sich über Europa verstärkt langlebige Hochdruckgebiete etabliert, die stabiles, trockenes und heißes Wetter verursachen, während Tiefdruckgebiete, die Regen bringen, seltener auftreten. Diese Veränderungen tragen signifikant zur sommerlichen Dürre bei.
Dr. Dunkl erläutert, dass während die direkten Effekte der Erderwärmung gut verstanden sind, die Ursachen der Zirkulationsänderungen noch mit großer Unsicherheit behaftet sind. Die Studie quantifiziert erstmals den Anteil der direkten thermodynamischen Effekte und der Zirkulationsänderungen an den Dürretrends und deren Einfluss auf den Wasserhaushalt Europas.
Methodische Fortschritte durch Einbindung beobachteter Zirkulationsänderungen
Bisherige beobachtungsbasierte Untersuchungen konnten lediglich Korrelationen zwischen Trockenheit und veränderten Wetterlagen feststellen, ohne den kausalen Beitrag der Zirkulation zu belegen. Klimamodelle wiederum reproduzieren die beobachteten Zirkulationstrends in Europa nicht zuverlässig. Die Leipziger Wissenschaftler haben diese Lücke geschlossen, indem sie beobachtete Zirkulationsänderungen in ein Klimamodell integriert und so den ursächlichen Zusammenhang zwischen Zirkulationsänderungen und Dürretrends erstmals quantifiziert haben.
Implikationen für Risikobewertung und Anpassungsstrategien
Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen eine präzisere Einschätzung des Dürrerisikos in Europa. Die wirtschaftlichen Schäden durch Dürre belaufen sich durchschnittlich auf etwa neun Milliarden Euro jährlich, im Mittelmeerraum sogar noch höher. Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit, dynamische und thermodynamische Prozesse gemeinsam zu betrachten, um vergangene Trends zu verstehen und zukünftige Risiken besser abzuschätzen. Die Ergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für die Bewertung von Klimaprojektionen und die Entwicklung robuster Anpassungsmaßnahmen für ein zunehmend trockenes Europa.
Weitere Forschungsansätze
Ein bislang wenig erforschter Bereich betrifft den Einfluss der Biodiversität auf Hitze- und Trockenheitsereignisse sowie deren potenzielle Pufferwirkung im Klimawandel. Die Leipziger Wissenschaftler planen, diese Aspekte in einem größeren Verbundprojekt eingehender zu untersuchen.
Aktuell arbeiten die Meteorologen der Universität Leipzig an drei Studien, die den Zusammenhang zwischen Klimawandel und Waldbrandgefahr beleuchten, mit besonderem Fokus auf die Brände in Spanien und Portugal im Sommer 2025.
Kontaktinformationen der wissenschaftlichen Ansprechpartner
- Dr. István Dunkl
Institut für Meteorologie, Universität Leipzig
Telefon: +49 341 97 32842
E-Mail: istvan.dunkl@uni-leipzig.de - Jun.-Prof. Dr. Sebastian Sippel
Institut für Meteorologie, Universität Leipzig
Telefon: +49 341 97 32882
E-Mail: sebastian.sippel@uni-leipzig.de
