Heute strotzen die Seen rund um Kapstadt nur so vor Wasser, aber es ist erst ein paar Jahre her, dass Südafrikas zweitbevölkerungsreichste Stadt weltweit Schlagzeilen machte, als eine mehrjährige Dürre ihre Reservoirs leerte und Millionen von Menschen davon betroffen waren. Diese Art von Extremereignis könnte zur Norm werden, warnen Forscher jetzt.
Dieses Foto vom 8. Februar 2018 zeigt, wie die Wasserkrise in Kapstadt, Südafrika, die Menschen dazu bringt, täglich Wasser aus natürlichen Quellen zu sammeln. (Bildnachweis: fivepointsix/iStock)
Anhand neuer hochauflösender Simulationen kamen Forscher der Stanford University und der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) zu dem Schluss, dass der vom Menschen verursachte Klimawandel die „Day Zero“-Dürre im Südwesten Südafrikas – benannt nach dem knapp abgewendeten Tag, an dem die städtische Wasserversorgung Kapstadts abgeschaltet werden musste – fünf- bis sechsmal wahrscheinlicher machte. Außerdem könnten solche Extremereignisse bis zum Ende des Jahrhunderts von seltenen zu häufigen Ereignissen werden, so die Studie, die am 9. November in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde.
„In gewisser Weise könnte die ‚Day Zero‘-Dürre eine Art Vorgeschmack auf die Zukunft gewesen sein“, sagte Hauptautor Salvatore Pascale, ein Forscher an der Stanford School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth). „
Mehrere Klimaszenarien durchspielen
Mit einem Klimamodellierungssystem, dem Seamless System for Prediction and EArth System Research (SPEAR), simulierten die Forscher die Reaktion der atmosphärischen Zirkulationsmuster auf steigende Kohlendioxidkonzentrationen.
Das Modell ergab, dass in einem Szenario mit hohen Treibhausgasemissionen eine verheerende Dürre wie die, die Kapstadt lahmgelegt hat, die Region innerhalb eines Jahrzehnts zwei- oder dreimal treffen könnte. Selbst in einem mittleren Emissionsszenario wird das Risiko von mehrjährigen Dürren, die extremer sind und länger andauern als die „Day Zero“-Dürre, bis zum Ende des Jahrhunderts zunehmen.
Die neue Forschung verwendet Modelle mit höherer Auflösung als bisher verfügbar und unterstützt die Schlussfolgerungen früherer Studien, die einen Anstieg des Dürrerisikos prognostizierten. Die Ergebnisse unterstreichen die Empfindlichkeit des Gebiets gegenüber weiteren Emissionen und die Notwendigkeit eines aggressiven Wassermanagements.
„Die Informationen, die wir jetzt mit diesen neuen Werkzeugen liefern können, sind viel präziser“, sagte Pascale. „Wir können mit einem höheren Maß an Vertrauen sagen, dass die Rolle, die der anthropogene Klimawandel bisher gespielt hat, ziemlich groß war.“
Vorbereitung auf die Zukunft
Andere Teile der Welt mit einem ähnlichen Klima wie Südafrika – einschließlich Kalifornien, Südaustralien, Südeuropa und Teile Südamerikas – könnten in Zukunft ihre eigenen Zero-Day-Dürren erleben, so die Forscher. „Analysen wie diese sollten für ein gründliches Wasserrisikomanagement durchgeführt werden“, sagte Co-Autorin Sarah Kapnick, eine Forschungsphysikerin und stellvertretende Abteilungsleiterin am Geophysical Fluid Dynamics Laboratory der NOAA.
„Angesichts der dramatischen Verschiebung des mehrjährigen Dürrerisikos dient diese Arbeit auch als Beispiel für andere Regionen, um ihre sich verändernden Dürrerisiken zu untersuchen“, sagte Kapnick. „Aufkommende Dürrerisiken sind möglicherweise nicht auf dem Radar von Managern in anderen Regionen der Welt, die in jüngster Zeit kein seltenes Dürreereignis erlebt haben.“
Meteorologische Dürren oder Niederschlagsdefizite, wie die, die Kapstadt betroffen hat, haben hohe gesellschaftliche und wirtschaftliche Auswirkungen. Schätzungen zufolge verursachten geringere Ernteerträge durch die „Day Zero“-Dürre einen wirtschaftlichen Verlust von etwa 400 Millionen Dollar, zusätzlich zu Zehntausenden von Arbeitsplätzen.
„Diese Studie zeigt, dass solche Ereignisse in Zukunft wahrscheinlicher werden, je nachdem, wie energisch wir das Klimaproblem angehen“, sagte Pascale. „Es kann entweder katastrophal sein oder nur ein bisschen besser, aber immer noch schlimmer als jetzt – das ist der Versuch, einen Hinweis darauf zu geben, wie die Zukunft aussehen könnte.“
Drei aufeinanderfolgende Jahre mit trockenen Wintern von 2015-17 im Südwesten Südafrikas führten zu der schweren Wasserknappheit von 2017-18. Kapstadt erreichte nie den „Tag Null“, zum Teil weil die Behörden während des gesamten Zeitraums Wasserbeschränkungen einführten, die den Gebrauch von Wasser im Freien und von nicht benötigtem Wasser verboten, die Toilettenspülung mit Grauwasser förderten und schließlich im Februar 2018 den Verbrauch auf etwa 13 Gallonen pro Person begrenzten. Dieses Maß an Sparsamkeit war vielen Bewohnern des Touristenziels an der Küste fremd und wäre wahrscheinlich für viele in den USA erschreckend, wo die durchschnittliche Person laut dem United States Geological Survey (USGS) 80 bis 100 Gallonen pro Tag verbraucht.
„Ich bin sicher, dass viele Bewohner von Kapstadt vergessen haben, was passiert ist, jetzt wo die Seen und Wasserreservoirs wieder normal sind“, sagte Pascale. „Aber dies ist der Moment, um die alte Art des Wassermanagements für eine Zukunft zu überdenken, in der weniger Wasser zur Verfügung stehen wird.“
Thomas Delworth und William Cooke von der NOAA sind Co-Autoren der Studie.
Die Forschung wurde von der NOAA und Stanford unterstützt.
Um alle Geschichten über die Stanford-Wissenschaft zu lesen, abonnieren Sie den zweiwöchentlichen Stanford Science Digest.