Regionale Folgen an ausgewählten Beispielen

Europa

Grob gesehen gibt es in Europa drei Regionen mit unterschiedlichen hydrologischen Systemen. Im Süden gibt es einen sehr signifikanten jahreszeitlichen Unterschied zwischen langen trockenen Sommermonaten mit versiegenden Flussbetten und einem feuchten Winter mit starkem Oberflächenabfluss. Im maritimen Westeuropa gibt es demgegenüber nur gering ausgeprägte jahreszeitliche Variationen, so dass der Abfluss während des ganzen Jahres bemerkenswert konstant bleibt. Im Norden und Osten sowie in den Alpen fällt im Winter der Niederschlag weitgehend als Schnee, so dass der Hauptabfluss während der Schneeschmelze im Frühjahr liegt. Die jährliche potentielle Verdunstung reicht in Europa von 300 mm im Norden bis weit über 1000 mm im Mittelmeerraum. Das Verhältnis des jährlichen Abflusses zum Niederschlag variiert zwischen 20 und 70%, in Abhängigkeit sowohl von der Menge der Niederschläge wie der Verdunstung. Das hydrologische Regime und die davon abhängigen Wasserressourcen werden in Europa in hohem Maße durch Wasserverbrauch, Wasserverschmutzung und Wassermanagement variiert. Der Wasserverbrauch steigt besonders im Süden des Kontinents und erreicht hier in manchen Regionen durch Landwirtschaft und Tourismus bereits eine kritische Grenze. Die Qualität des Wassers in europäischen Flüssen, Seen und Grundwasserreservoiren ist durch kommunale Abwässer, industrielle Ableitungen und die exzessive Anwendung von Pestiziden und Düngemitteln in der Landwirtschaft stark belastet. Andererseits zeichnet sich beim Wassermanagement in etlichen Staaten eine deutliche Tendenz zu einer nachhaltigen Wasserwirtschaft ab, die in Zukunft durch Gesetze der EU noch befördert werden wird. Der Klimawandel wird in den nächsten Jahrzehnten ein weiterer Faktor sein, durch den die Hydrologie in Europa einen Wandel erfahren wird, auf den sich die Wasserwirtschaft einstellen muss.

Schon im 20. Jahrhundert hat sich das Klima in Europa merklich verändert. Die Temperatur ist im kontinentale Durchschnitt um 0,8 ^oC gestiegen, mit jahreszeitlichen höheren Werten im Winter als im Sommer und regionalen Schwerpunkten im nordwestlichen Russland und auf der Iberischen Halbinsel. Die Niederschläge haben über Nordeuropa um 10 bis 40 % zu- und in einigen Teilen Südeuropas um bis zu 20% abgenommen. Für die nächsten 100 Jahre wird mit einer Erwärmung um 1-4 ^oC gerechnet, mit höheren Werten in Südeuropa (vor allem im Sommer) und Nordosteuropa (vor allem im Winter) als im vom Atlantik beeinflussten Westen und Nordwesten. Modellergebnisse stimmen darin überein, dass der Niederschlag durch den anthropogenen Treibhauseffekt in den nördlichen Teilen Europas im 21. Jahrhundert um 10-20% zunehmen und in den südlichen Teilen um bis 10% abnehmen wird. Bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts wird allerdings bei den Jahresdurchschnittswerten die natürliche Variabilität kaum überschritten werden. Stärker und mit deutlicheren regionalen Unterschieden werden die jahreszeitlichen Veränderungen ausfallen. Mit Ausnahme des Balkans werden die Winterniederschläge überall um 10-40% zunehmen. Im Sommer wird es dagegen eine sehr gegensätzliche Entwicklung mit einer Zunahme der Niederschläge um bis zu 20% in Nordeuropa und einer Abnahme um bis zu 50% in Südeuropa geben. Die potentielle Verdunstung wird im allgemeinen zwischen 10 und 20% steigen. In vielen Gebieten wird daher die Erhöhung der Niederschläge durch die Zunahme der Verdunstung ausgeglichen. In Teilen Ost- und Nordeuropas sowie in den Alpen wird der Schneefall zu einem großen Teil durch Regen ersetzt bzw. die Schneedecke weniger lang liegen bleiben.38

Beim Oberflächenabfluss wird es wenig Veränderung in den maritimen Teilen Europas geben, während Südeuropa und Teile Mitteleuropas durch eine Verringerung der Niederschläge und Erhöhung der Verdunstung besonders im Sommer einen deutlich geringeren Abfluss zeigen. In den vom Schneefall bestimmten Gebieten wird der maximale Abfluss um einen Monat vorverlegt, da die jahreszeitliche Schneeschmelze früher geschieht. Außerdem wird in manchen Gebieten, die an der Grenze zwischen kontinentalem und maritimem Klima liegen, die Periode des geringsten Abflusses, die bisher wegen der Schneedecke im Winter lag, auf den Sommer verlegt. Der Rhein etwa, der sein Wasser primär aus den Alpen bezieht, wird sich von einem von der Schneeschmelze dominierten zu einem vom Niederschlag bestimmten Fluss wandeln.

Spezielle Untersuchungen zu den von einer Verschärfung der Wasserversorgung durch den Klimawandel besonders betroffenen suptropischen Regionen des Mittelmeeraumes zeigen deutliche Veränderungen sowohl im Hinblick auf die Wasserquantität wie auf die Wasserqualität. Modellsimulationen über ein Flussbecken in Zentral-Griechenland (Ali Efenti Becken)41 zeigen eine deutliche Reduzierung der Abflusswerte in der Zeit von 1996 bis 2050 verglichen mit der Periode 1960-1990, in den Sommermonaten Juni und Juli um 30% und mehr, im Jahresdurchschnitt um 15-18%. Hintergrund ist eine Abnahme der Niederschläge um 10-14% und eine Steigerung der potentiallen Evapotranspiration um ca. 10%. Selbt im Winterhalbjahr kommt es dadurch noch zu einer Reduzierung des Abflusses um ca. 16%. Die Erhöhung der Wassertemperatur verstärkt an sich die Fähigkeit des Flusses zur Selbstreinigung. Die verringerte Abflussmenge und die dadurch bedingte geringere Abflussgeschwindigkeit heben diesen Gunsteffekt aber wieder auf. So erhöht sich die Methan-Konzentration im Sommer um etwa 25%. Hinzu kommt, dass durch die höhere Wassertemperatur das Niveau der Sättigungskonzentration von Sauerstoff herabgesetzt wird, im Juni, Juli und August um ca. 5%.

Gegenüber den deutlichen Problemen, die der anthropogene Klimawandel für die Wasserversorgung des mediterranen Raums mit sich bringt, sind die Folgen im atlantischen Westen und Nordwesten Europas weniger einheitlich. Allerdings kommt eine Untersuchung zu Großbritannien42 zu dem Schluss, dass insgesamt auch hier der Einfluss des Klimawandels auf den Oberflächenabfluss, die Wasserqualität und die Nachfrage nach Süßwasser zu einer Verschlechterung für die Wasserversorgung führen wird. Zwar wird bis in die 2050er Jahre der durchschnittliche jährliche Niederschlag über ganz Großritannien zunehmen, jedoch im Süden und Osten des Landes im Sommer abnehmen. In Südengland wird auch die jährliche potentielle Verdunstung um bis zu 30% steigen. Die Folgen sind eine deutliche Abnahme des Oberflächenabflusses um bis zu 20% im Jahresdurchschnitt und sogar bis zu 50% im Sommer im Süden und Südosten, während der Abfluss weiter im Norden fast in jedem Monat zunehmen wird. Da die Wassertemperaturen bis in die 2050er Jahre in Südost-England um 1,6 ^oC im Sommer und 1,8 ^oC im Winter steigen werden, werden auch die biologischen und chemischen Prozesse beschleunigt, so dass dadurch die Nitrat-Konzentration abnehmen könnte. Andererseits bewirkt ein geringeres Abflussvolumen eine höhere Schadstoffkonzentration, und höhere Temperaturen können die Mineralisierung von organischen Stickstoffverbindungen im Boden erhöhen und so den Input in die Gewässer verstärken. Hinzu kommt, dass durch eine Temperaturerhöhung der biogeochemische Sauerstoffbedarf erhöht und der Gehalt an gelöstem Sauerstoff eines Gewässers herabgesetzt wird. Die Situation im Südosten Englands wird verschärft durch eine wachsende private Nachfrage nach Süßwasser, die allein durch eine weitere Konzentration der Bevölkerung in dieser Region, kleinere Haushalte und verändertes Konsumverhalten bis 2021 um 2-25% steigen wird. Die zusätzliche Steigerung der Nachfrage durch den Klimawandel (bei einer Temperaturzunahme um 1 ^oC) wird auf 5% geschätzt, bedingt vor allem durch einen wachsenden Verbrauch beim Duschen und Rasensprengen. Hinzu kommt eine Zunahme der Bewässerung in der Landwirtschaft, die bis 2021 auf 69% ohne und auf 115% mit einem klimatischen Wandel geschätzt wird. Allerdings sind hier Veränderungen in Wasserwirtschaft und -management, mit denen aufgrund von Preisentwicklungen und Umweltgesetzten in erheblichem Maße zu rechnen ist, nicht berücksichtigt.

Dieter Kasang

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