Köchelnde Wetterküche:
Das Meer bringt uns den Regen

Hallo zusammen,

 

wir haben ein kleines Jubiläum zu feiern. Ich darf Sie heute nämlich schon zur 150. Ausgabe unseres bescheidenen Newsletters begrüßen! Grund genug, um einmal Danke zu sagen, dass Sie uns abonnieren und lesen. Wir freuen uns übrigens auch über Feedback (und Glückwünsche) an klima@mdr.de.

Zu dieser besonderen Ausgabe passt auch das Wetter ganz wunderbar: Es ist heiter bis wolkig bei 27 Grad. So lässt es sich doch aushalten. Aber das war zuletzt ja nicht immer so. Die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass Ihnen so etwas hier in den vergangenen Tagen und Wochen auch passiert ist: Auf dem Weg zum MDR-Gelände begann es plötzlich zu gewittern und von jetzt auf gleich regnete es so stark, dass ich kaum mehr die Straße erkennen konnte. Eine Bushaltestelle war glücklicherweise meine Rettung und von dieser aus beobachtete ich, wie die Wassermassen aus der Kanalisation blubberten. Starkregen. Schon wieder. 

Wer dagegen gerade seinen wohlverdienten Sommerurlaub an der Adria verbringt, staunt vielleicht nicht schlecht über die Badewannen-Temperatur des Mittelmeers. Bis zu 30 Grad warm ist das Oberflächenwasser hier aktuell. Was das warme Meer jetzt mit dem Starkregen zu tun hat, fragen Sie sich? Das werden wir uns gleich genauer anschauen. Denn heute geht es quasi in den Grundkurs Physik. Also vermutlich wird Sie das nicht betreffen, aber ich habe gehört, dass Umfragen große Wissenslücken beim Thema Klima belegen. Da können wir doch Abhilfe schaffen und eine kompakte Zusammenfassung liefern für die nächste Diskussion zum Thema.

Aber erstmal zur ...

… Millionen Tonnen CO2 können Küsten-Ökosysteme wie Seegraswiesen, Mangrovenwälder und Salzmarschen jedes Jahr weltweit aus der Atmosphäre aufnehmen und speichern. Sie bilden einen enormen Kohlenstoffspeicher im Meeresboden von bis zu 22.000 Tonnen Kohlenstoff. Das zeigt eine Analyse des Öko-Instituts und des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung. Diese "Blue Carbon-Ökosysteme" bekämen bisher zu wenig Aufmerksamkeit, heißt es. Als "Blue Carbon" werde Kohlenstoff bezeichnet, der von Meeresorganismen aufgenommen und gespeichert wird. Die Analyse belege das Potenzial dieser Küsten-Ökosysteme für den globalen Klimaschutz. Außerdem zeige sie auf, dass diese Kohlenstoffsenken und Lebensräume aktuell besonders gefährdet seien, etwa durch Missmanagement und Verschmutzung. Die komplette Studie gibt es hier beim Öko-Institut zum nachlesen.

Dieses Lied geht mir nicht mehr aus dem Kopf: "Raindrops Keep Falling on My Head" summte ein Kollege kürzlich auf dem Gang vor sich hin, vor dem Fenster der nächste Gewitterguss. Seitdem ist es quasi der Sound des Sommers der vergangenen Wochen. Eines typischen deutschen Sommers eigentlich, aber wie er eben schon länger nicht war. Nach mehreren Dürre-Jahren fühlt es sich zumindest so an.

Dass es regnet, ist also nicht das Spannende, sondern eher wie (stark) es regnet. Denn statt eines langanhaltenden Landregens, scheinen die Wolken kurzzeitig das Ventil zu öffnen und alles auf einmal rauszulassen – ganz so, als wollten sie dringend Druck ablassen. Und gewissermaßen ist es tatsächlich so. Denn da ist eine ganze Menge Wasser in den Wolken und das kommt aus den Gewässern. Wer also etwas über Starkregen wissen will, muss auf die Ozeane schauen.

Für das Wetter bei uns ist vor allem der Nordatlantik relevant. Von der Wetterküche Europas ist da gern die Rede. "Wir leben in einer Westwindzone", erklärt Stephanie Fiedler, Professorin für Maritime Meteorologie am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. "Die Luftmassen, die zu uns herangetragen werden, kommen in aller Regel vom Nordatlantik. Deswegen ist es natürlich entscheidend für uns in Mitteleuropa, auf den Nordatlantik zu blicken, wenn wir wissen wollen, wie das Wetter wird."

Und dort passiert schon seit einiger Zeit Bemerkenswertes. Blickt man auf die Oberflächentemperaturen zeichnete sich bereits im vergangenen Jahr eine Kurve ab, die deutlich über denen der Vorjahre lag. Und auch dieses Jahr wurden immer höhere Temperaturen gemessen, erst Ende April näherte sich die Kurve der des Vorjahres. Der Leiter der Abteilung Hydrometrie beim Deutschen Wetterdienst, Frank Kaspar, findet diese Entwicklung angesichts der globalen Erwärmung nicht sonderlich überraschend, aber: "Etwas überrascht war vielleicht mancher von der doch etwas sprunghaften Zunahme." Dafür würden auch noch weitere Ursachen diskutiert, sagt er. "Aber, dass die Temperaturen langfristig ansteigen, ist einfach dem zunehmend fortschreitenden Klimawandel geschuldet." 

Allerdings, merkt Fiedler vom GEOMAR an, sei die Erwärmung der Ozeane keine monokausale Entwicklung sei. "Man muss immer beachten, dass das natürlich eine Mischung ist aus Klimawandel und natürlicher Variabilität", erläutert die Forscherin. Zumal es im vergangenen Jahr auch das Wetterphänomen El Niño gegeben habe, "also Oxidation, die im südlichen Pazifik vonstattengeht, wo relativ viel oberflächennahes warmes Wasser vorhanden ist und das auch dazu beiträgt, dass global Anomalien auftreten." Auch der Hydrologe Fred Hattermann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung sagt, dass sich die Forschung gar nicht ganz einig ist, warum dieser Temperaturanstieg so hoch ausgefallen sei. "Das ist wahrscheinlich ein Komplex aus verschiedenen Ursachen, aber im Grunde zeigt es, dass uns der Klimawandel im Griff hat, das es sehr stark vorangeht und dass wir ihn wirklich begrenzen müssen."

Der Nordatlantik ist also grundsätzlich die Quelle der Feuchtigkeit für unsere Niederschläge in Mitteleuropa, erklärt Kaspar. Es gebe aber auch Wettersituationen, die feuchte Luftmassen aus der Mittelmeerregion zu uns bringen. Das ist dann etwa eine Vb-Wetterlage: "Wenn dann das Mittelmeer eben zu dem Zeitpunkt ungewöhnlich warm ist, dann bringen auch diese Systeme große Feuchtigkeitsmengen nach Deutschland, die dann gegebenenfalls hier abregnen", erläutert der DWD-Experte. So also, wie es jüngst in Süddeutschland passiert ist und was dort großflächig zu Überschwemmungen geführt hat.

Wenn das Meer sich erwärmt, hat das also Folgen für unser Wetter. Dass der Klimawandel, der sonst Dürren und Waldbrände begünstigt, zeitgleich an mehr Regen Schuld haben soll, mag auf den ersten Blick verwundern. Aber was widersprüchlich klingt, lässt sich physikalisch erklären – genauer gesagt mit dem Clausius-Clapeyron-Gesetz. Das besagt, dass die Atmosphäre pro ein Grad Celsius Temperaturerhöhung etwa sieben Prozent mehr Wasserdampf aufnehmen kann. Außerdem können wärmere Oberflächen mehr Wasser verdunsten, erklärt DWD-Experte Kaspar. "Das heißt wiederum, wenn wir durch den Klimawandel höhere Temperaturen haben, dann ist da eben auch ein höheres Potenzial für Starkregenereignisse." 

Aktuell befänden wir uns in Deutschland in einer Phase, in der es anhaltend nass ist. Über die vergangenen 12 Monate habe es sehr viel geregnet, so Kaspar. "Wenn man den Zeitraum in der Summe nimmt, dann zeigen unsere Daten, dass er seit Beginn unserer Aufzeichnungen der war, in dem wir die größte Niederschlagsmenge in Deutschland hatten." Allerdings könne es auch wieder trockene Phasen geben, wie sie in den vergangenen Jahren schon vorgekommen sind.

Was man zur Wolkenbildung braucht, erläutert die Kielerin Fiedler, das sei einfach Wasserdampf: "Ein warmer Untergrund, Wasserdampf und eine Hebung – im Sommer typischerweise einfach durch aufsteigende Luftmassen – führen dazu, dass sich Wolken bilden." Wenn das sehr schnell passiere, wie das an einem heißen Sommertag üblich sei, dann entlade sich das ganze relativ plötzlich mit Starkregen, Gewittern oder sogar Hagel.

Dass die wärmere Atmosphäre über dem wärmeren Nordatlantik mehr Feuchte aufnehmen kann, beobachte man schon seit Jahrzehnten, sagt PIK-Forscher Hattermann. "Es ist tatsächlich signifikant mehr Feuchte über Europa." Die Atmosphäre könne die Feuchtigkeit aber auch halten, da sie mehr Energie habe. Wenn es jedoch zu Niederschlägen komme, so Hattermann, dann hätten die eine Tendenz, deutlich heftiger auszufallen. "Wir haben ja gerade im Osten vor allem Gewitterniederschläge. Was wir lieber hätten, wären diese Landregen, wo der Boden sich langsam aufsättigen kann. Aber diese heftigen Niederschläge dringen gar nicht so tief in den Boden ein."

Kann ich nun also davon ausgehen, dass der Klimawandel direkt Schuld hat, wenn ich wieder im Platzregen stehe? Eher nicht. Bei einzelnen Wetterereignissen gebe es immer noch zusätzliche Faktoren, die man berücksichtigen müsse, sagt Kaspar vom DWD. Bei der Bewertung von Klimaeffekten werde eher auf die Veränderung von Wahrscheinlichkeiten geschaut. "Am Ende muss man mit Wahrscheinlichkeiten diskutieren und kann nie eine hundertprozentig präzise Aussage bezogen auf ein einzelnes Wetterereignis machen." Denn das Wetter ist vor allem auch ein chaotisches System, das sich nie bis in letzte Detail vorhersagen lässt. "Im Rahmen des chaotischen Systems können die ein oder anderen Wetterlagen immer mal wieder auftreten, aber der Klimawandel schiebt das eben in eine bestimmte Richtung", bilanziert Kaspar.

Tendenziell werden die Häufigkeit und die Intensität von Starkregenereignissen zunehmen. (Frank Kaspar, DWD)

"Mit Einzelereignissen ist es immer schwierig", sagt auch GEOMAR-Professorin Fiedler. Deshalb schaue man sich in der Klimaforschung unter anderem die Statistiken mehrerer Jahre im Vergleich an. "Wenn man sich das anschaut, sieht man tatsächlich einen leichten Trend bei den Tagen mit sehr hohen Niederschlägen", so die Forscherin. Die Entwicklung zeichne sich also ab, das sei aber von Jahr zu Jahr sehr unterschiedlich, was für eine größere Variabilität zeige. 

"Das Wetter ist eben sehr komplex", bilanziert PIK-Forscher Hattermann. Dass Hoch- und Tiefdruckgebiete über uns hinwegziehen, die Regen bringen können, habe es immer gegeben. "Also wir müssen immer sehr genau reinschauen in die Zahlen und da sehen wir tatsächlich eine Steigerung von Extremniederschlägen. Das das ist einfach statistisch so." Am Ende seien die Ozeane sehr entscheidend fürs gesamte Weltklima, sagt Hattermann. "Sie puffern sehr viel von der Energie, die wir durch den Klimawandel zusätzlich in der Atmosphäre haben." Durch die stärkere Feuchte regne es aber global mehr, man sehe tatsächlich einen weltweiten Niederschlagsanstieg. Die Frage sei aber immer, wo die Windsysteme diesen Regen hinbringen, so Hattermann.

Bei der Frage, welche Auswirkungen warme Meere und damit die feuchtere Atmosphäre auf unser Wetter hat, spielt also auch der Wind noch eine große Rolle – insbesondere der Jetstream. Wenn Sie mehr darüber wissen wollen, dann können Sie einfach hier in diesem Artikel meines Klima-Update-Kollegen Florian Zinner weiterlesen.

Direkt auf den Elbwiesen bei Barby in Sachsen-Anhalt schlägt wieder das Internationale Elbe-Saale-Camp sein Lager auf. Die 32. Ausgabe des Treffens steht in diesem Jahr unter dem Motto "Baum - Wald - Wasser" und bietet ein vielfältiges Programm mit Vorträgen, Musik und Exkursionen. Interessierte müssen natürlich nicht unbedingt selbst im Zelt am Fluss übernachten. Das ganze Programm gibt es hier.

Das Webinar "Stadtnatur vor der eigenen Haustür - Klimaanpassung und Biodiversität in der eigenen Nachbarschaft fördern" soll Lust machen aufs Mitmachen. Es geht deshalb darum, wie Menschen in der Stadt selbst aktiv werden können, um ihr Umfeld an den Klimawandel anzupassen. Hier geht es zur Anmeldung und mehr Infos.

Wie wäre es denn mit etwas Kunst zur Abwechslung? In Chemnitz ist aktuell die Kunstschau "Gegenwarten II" im öffentlichen Raum zu sehen. Sie setzt sich mit den Themen Klima, Ökologie und Nachhaltigkeit auseinander. Und die Kunstwerke sind wirklich beeindruckend: In der Tiefgarage unter dem Theaterplatz ist etwa ein 14 Meter langer Wal zu bestaunen. Öffentliche Führungen gibt's immer am Wochenende - wann genau, steht hier.

Die Rotation der Erde ist keine feste Größe, sie kann sich verändern. Ein Faktor, der sie jetzt offenbar abbremst, ist die Klimaerwärmung. Forschenden der ETH Zürich zufolge sorgt die weltweite Eisschmelze nämlich dafür, dass sich die Masse auf der Erde anders verteilt und das beeinflusst die Erdrotation. Die Berechnungen zeigen, dass die Tage klimabedingt länger geworden sind - minimal zwar, aber messbar. 

Mehr zum Thema bei MDR Wissen

Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel fordert die Anerkennung des Sauerstoffverlusts in den Gewässern als planetare Grenze. Im Zuge des Klimawandels nimmt der Sauerstoffgehalt nämlich rapide und dramatisch ab - in allen Gewässern, vom kleinen Teich bis zum Ozean. Das bedrohe nicht nur die Ökosysteme, sondern sei eine Gefahr für den gesamten Planeten. Der Sauerstoff im Wasser sei die Grundlage für alles Leben auf dem Planeten Erde, so die Forschenden.

Die Studie ist im Fachmagazin Nature Ecology and Evolution veröffentlicht worden.

Die Herstellung von Zement ist sehr CO2-intensiv und sorgt maßgeblich mit für die hohen Emissionen der Bauindustrie. Forschende aus Großbritannien und der Schweiz haben deshalb einen recycelten Zement aus alter Bausubstanz entwickelt, der die Emissionen senken soll. Die Wiederverwertung von Altzement, etwa aus abgerissenen Gebäuden, sei nicht nur die effektivste, sondern auch die kostengünstigste Variante, um die Emissionen der Zementherstellung zu senken.

Mehr dazu bei MDR Wissen

Der Regen der vergangenen Wochen hat natürlich seine guten Seiten: Es ist so wunderbar grün überall und man muss auch nicht ständig den Garten gießen. Das hat also seine Vorteile. Eigentlich sollten wir das Wasser für trockenere Zeiten sammeln und unseren Lebensraum so anpassen, dass er mit Starkregen fertig werden kann. Um die Schwammstädte zum Beispiel ging es ja vor einiger Zeit schon im Klima-Update. 

An alle Physik-Nerds, die bis an diese Stelle vor Langeweile angesichts der längst bekannten Zusammenhänge noch nicht ausgestiegen sind: Sorry, dass heute nicht so viel Neues für euch dabei war! Alle anderen hatten hoffentlich einen kleinen Aha-Effekt und können nun auch beim Smalltalk auftrumpfen: Klimawandel und Starkregen - na klar passt das zusammen!

Und falls Sie gerade am Badewannen-temperierten Mittelmeer unter der Hitzglocke schwitzen, am noch immer deutlich wärmeren Atlantik verweilen oder ganz woanders sind: Haben Sie einen erholsamen Urlaub! In den verabschiede ich mich jetzt auch erst einmal, denn egal wie das Wetter ist, eine Pause muss sein.

Bis bald sagt,
Kristin Kielon