„Jahresniederschlagsmenge“ kann die Zukunft nicht vorhersagen — Der Regen der Erde, dessen „Muster“ gestört ist

„Der Regen nimmt zu, aber das Land trocknet aus“——“Die Art des Regens” bestimmt die Zukunft

Ein häufiges Thema in der Diskussion über die globale Erwärmung ist die Vorstellung, dass „je höher die Temperatur, desto mehr Wasserdampf kann die Atmosphäre halten, und der Regen wird stärker“. Tatsächlich wird die Intensivierung von Starkregen in vielen Regionen beobachtet und in den Nachrichten thematisiert. Doch was unser Leben beeinflusst, ist nicht nur die jährliche Niederschlagsmenge.

Vielmehr ist es der **„Rhythmus“ des Regens**, der problematisch ist. Die Regenzeit wird kürzer. Die Abstände zwischen den Regenfällen verlängern sich. Und nach diesen Trockenperioden fällt der Regen „gebündelt“——. Diese „Intermittierung“ könnte der Mechanismus sein, der gleichzeitig Überschwemmungen und Dürren verstärkt.

Der von Phys.org vorgestellte Artikel beschreibt eine Studie eines Forscherteams der University of Utah und anderer Institutionen, die die „Veränderungen des Regens auf einer wärmeren Erde“ anhand einer extremen Warmzeit (Paläozän) vor etwa 66 bis 48 Millionen Jahren untersucht haben. Die Schlussfolgerung ist nicht intuitiv.„Veränderungen des Regens auf einer wärmeren Erde“.

Im Gegensatz zu der „bekannten Ordnung“, dass „feuchte Gebiete feuchter und trockene Gebiete trockener werden“ durch die Erwärmung, schlägt das Forscherteam vor, dass „auch in mittleren Breitengraden eine Austrocknung möglich ist“. Der Schlüssel liegt nicht in der Gesamtmenge des Niederschlags, sondern in der **zeitlichen Verteilung des Niederschlags (wann und wie oft es regnet)**.

Die Erde vor 66 Millionen Jahren als „Experimentierfeld der Zukunft“ lesen

Die im Fokus stehende Paläozän-Epoche umfasst Perioden, in denen der CO₂-Gehalt der Atmosphäre das 2- bis 4-fache des heutigen Niveaus erreichte, was einer „praktischen Prüfung“ einer extrem warmen Erde nahekommt.
Besonders bekannt innerhalb des Paläozäns ist das PETM (Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum) vor etwa 56 Millionen Jahren. Das PETM ist als „Hypertthermale“ bekannt, bei dem die Treibhausgase in kurzer Zeit zunahmen und die Erde schnell erwärmte. Laut NOAA stieg die globale Durchschnittstemperatur während des PETM um bis zu 5-8°C.

Andere Schätzungen deuten darauf hin, dass die globale Durchschnittstemperatur während des PETM deutlich höher war als vor der industriellen Revolution (mit einer gewissen Bandbreite in den Schätzungen), was es zu einem wichtigen Vergleichsmaterial macht, um zu verstehen, wie der Wasserkreislauf auf einer viel heißeren Erde als heute funktioniert.

Was untersucht wurde: „Regenmuster“ durch Fossilien, Paläoböden und Flusssedimente rekonstruieren

Das Problem ist, dass es vor Millionen von Jahren keine Regenmesser gab. Daher mobilisiert die Forschung „Proxies“——indirekte Beweise, die in geologischen Aufzeichnungen erhalten sind. Der Phys.org-Artikel nennt Pflanzenfossilien (wie Blattformen), die Chemie von Paläoböden und Flusslandschaften und Sedimente als Beispiele. Ob der Regen „täglich nieselt“ oder „nach langer Trockenheit plötzlich stark ansteigt“, beeinflusst die Erosionskraft der Flüsse und die Form der Flussbetten. Das heißt, Landschaften und Sedimente können ein Spiegel der „Intensität“ und „Intermittierung“ der Niederschläge sein.

Zusätzlich wird im Abstract des in Nature Geoscience veröffentlichten Artikels beschrieben, dass eine Multi-Proxy-Methode entwickelt wurde, um diese sedimentologischen Proxies zu integrieren und die „saisonalen bis jährlichen Schwankungen (Intermittierung)“ und die „Regenrate (Intensität)“ der Niederschläge zu beschränken.

Erkannte Schlussfolgerungen: Die Pole werden feuchter, das Binnenland der mittleren Breiten erlebt eine Kombination aus „Trockenheit + Starkregen“

Die Haupterkenntnisse der Studie sind wie folgt.

• Die Polarregionen könnten feucht bis monsunartig werden

• Währenddessen neigen die Binnenländer der mittleren bis niedrigen Breitengrade zu Trockenheit, aber „starke Regenfälle treten gelegentlich auf“ (Starkregen nach längerer Trockenheit)

Wichtig ist hier, dass die Trockenheit nicht nur durch „Rückgang der Gesamtniederschläge“ erklärt wird. Im Abstract wird beschrieben, dass die Austrocknung von der durchschnittlichen jährlichen Niederschlagsmenge entkoppelt ist und durch „Veränderungen in der Verteilung“ wie Verkürzung der Regenzeit und Verlängerung der Intervalle zwischen den Regenfällen angetrieben wird.

Auch der Phys.org-Artikel erklärt, dass die Trockenheit nicht nur entsteht, weil „der Regen abnimmt“, sondern auch durch kurze Regenzeiten und lange Trockenperioden.

Es wird auch auf die „Abweichung“ von der häufig diskutierten Vorstellung hingewiesen, dass „feuchte Gebiete feuchter und trockene Gebiete trockener werden (wet-gets-wetter / dry-gets-drier)“. Das Abstract zeigt, dass die Feuchtigkeit der Polarregionen und die Austrocknung der mittleren Breiten eine Abweichung von dieser einfachen Reaktion darstellen.

Warum es Abweichungen gibt: Nichtlinearität und „Schwellenwerte“, die im „Durchschnitt“ nicht sichtbar sind

Besonders interessant ist, dass diese Verschiebungen im hydrologischen Klima möglicherweise etwa 3 Millionen Jahre vor dem PETM begannen und etwa 7 Millionen Jahre danach andauerten. Das bedeutet, dass es sich nicht um „Nachwirkungen eines einzigen Ereignisses“ handelt, sondern dass das Verhalten des Regens **nichtlinear (nicht proportional linear)** wird, wenn das Erdsystem bestimmte Bedingungen überschreitet——.

Auch im Phys.org-Artikel wird darauf hingewiesen, dass das Verhalten der Niederschläge sich in unerwarteter Weise ändern kann, wenn das Klima einen bestimmten „Schwellenwert“ überschreitet.

Praktische Auswirkungen: Die auf „jährliche Niederschlagsmenge“ fokussierte Designphilosophie wird riskant

Die Botschaft dieser Studie, umformuliert für die Allgemeinheit, lautet:
Auch in einem „Jahr mit viel Regen“ kann es zu Wasserknappheit kommen.

Denn was Dämme, Grundwasser, landwirtschaftliche Flächen und städtische Entwässerungsinfrastrukturen benötigen, ist nicht nur „wie viel fällt“, sondern auch „wann es fällt“ und „wann es das nächste Mal fällt“.

• Lange Trockenheit → Der Boden wird hart und weniger durchlässig

• Nachfolgender Starkregen → Schnelle Abflüsse führen zu Überschwemmungen, Erdrutschen und trübem Wasser

• Kurze Regenzeiten → Die „Speicherzeit“ für die Wasserspeicherung verkürzt sich, was die Bewirtschaftung bei gleicher Gesamtniederschlagsmenge erschwert

Auch der Phys.org-Artikel betont, dass in Zukunft die Timing und Zuverlässigkeit des Regens wichtiger werden als der Jahresdurchschnitt, und hebt die Implikationen für Überschwemmungen, Dürren und Wasserbewirtschaftung hervor.

Ein stechender Hinweis: „Modelle unterschätzen die Unregelmäßigkeit des Regens?“

Die Studie berührt auch die Möglichkeit, dass aktuelle Klimamodelle die „Unregelmäßigkeit des Regens“ unterschätzen. Das Paläoklima unterscheidet sich in den Randbedingungen (Kontinentverteilung, Eisschilde usw.) von heute. Aber gerade deshalb ist es ein hervorragendes Lehrmaterial, um zu testen, ob „Modelle unbekannten Bedingungen standhalten können“.
Dieser Hinweis macht deutlich, dass es riskant ist, sich nur auf „Durchschnittskarten“ für Zukunftsprognosen zu verlassen.

Aus japanischer Perspektive: Regenzeit, Taifune und Wasserknappheit werden „die gleiche Geschichte“

Japan hat von Natur aus eine starke Saisonalität. Es gibt die Regenzeit, Taifune und Winterwetter. Daher werden die Auswirkungen doppelt spürbar, wenn die „Intermittierung“ zunimmt.

• Auch wenn die Gesamtregenmenge während der Regenzeit gleich bleibt, nehmen die Regentage ab und „gebündelte Regenfälle“ zu

• Taifunregen überschreitet leichter die HochwasserschutzkapazitätIn Jahren ohne Taifune verschärft sich die Wasserknappheit

• In der Landwirtschaft werden Aussaat- und Pflanztermine, die Flexibilität der Wasserversorgung und die Erhaltung der Bodenfeuchtigkeit schwieriger

• In Wäldern und Ökosystemen wirken gleichzeitig Trockenstress und Störungen durch Starkregen (umgestürzte Bäume, Bodenerosion usw.)

Kurz gesagt, es wird notwendig, „Starkregen- und Wasserknappheitsmaßnahmen“ nicht getrennt zu betrachten, sondern als „verschiedene Gesichter derselben Klimaveränderung“ gleichzeitig zu planen.

Reaktionen in sozialen Medien (Hinweis: Beispielbeiträge, keine Zitate realer Beiträge, sondern Rekonstruktion typischer Diskussionen)

Dieser Abschnitt rekonstruiert die zu erwartenden Diskussionspunkte in sozialen Medien in häufig verwendeten Formulierungen (es handelt sich nicht um tatsächliche Beiträge einzelner Personen). Die Originalstudie wurde in Nature Geoscience veröffentlicht und zeigt durch Zugriffszahlen und Altmetric eine gewisse Verbreitung auch außerhalb der Forschungsgemeinschaft.

• Katastrophenschutz- und Bauwesen-Cluster
  „Wenn die jährliche Niederschlagsmenge gleich bleibt, aber die Überschwemmungen zunehmen, ist das am problematischsten. Wir müssen die Bemessungsniederschläge und Betriebsregeln unter Berücksichtigung der ‚Verkürzung der Jahreszeiten‘ überarbeiten.“

• Landwirtschafts-Cluster
  „Es geht nicht darum, ob es regnet, sondern ‚wann das nächste Mal‘. Wenn die Trockenperioden länger werden, halten die Pflanzen bei gleicher Niederschlagsmenge nicht durch.“

• Wetter- und Forschungs-Cluster
  „Es ist bedeutend, dass die Diskussion über Intermittierung im Gegensatz zum einfachen Schema ‚wet-gets-wetter‘ in den Vordergrund gerückt ist. Wenn man nur auf Durchschnittskarten schaut, missversteht man die Situation.“

• Skeptiker und Kritiker
  „Ist es nicht problematisch, Geschichten von vor Millionen Jahren auf heute zu übertragen? (→ Es gibt den Einwand, dass die Randbedingungen unterschiedlich sind, aber es ist ein ‚Material zur Modellüberprüfung‘.)“

• Erfahrungen der Allgemeinheit
  „‚In letzter Zeit regnet es entweder stark oder gar nicht‘, das entspricht genau meinem Gefühl. Es ist beängstigend, dass der durchschnittliche Niederschlag weniger verlässlich ist als die durchschnittliche Temperatur.“

• Ein Satz, der sich leicht verbreitet
  „Zukünftige Wasserknappheit entsteht nicht, weil ‚der Regen abnimmt‘, sondern weil ‚die Intervalle zwischen den Regenfällen länger werden‘.“

(Hinweis: In Beiträgen oder Threads, die diese Studie vorstellen, werden Zahlen wie „18°C“ im Artikel oft isoliert herausgegriffen und verbreitet. Das PETM umfasst sowohl das Konzept der „Erhöhung (um wie viele °C es gestiegen ist)“ als auch „wie viel höher die Durchschnittstemperatur damals im Vergleich zur vorindustriellen Zeit war“, daher ist es sicherer, den Kontext zu berücksichtigen.)

Zusammenfassung: Die Frage sollte sich von „wie viel fällt“ zu „wie fällt es“ verlagern

Diese Studie stellt die Möglichkeit in den Raum, dass das Zentrum der zukünftigen Wasserris