Potsdam. - Die Zahl der extremen Hitzewellen wird sich aller Voraussicht nach bis 2020 verdoppeln und bis zum Jahr 2014 vervierfachen. Das prognostiziert eine Studie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und der Universidad Complutense de Madrid (UCM). Vor wenigen Jahrzehnten kamen heftige Hitzewellen wie im Jahr 2012 in den USA in dieser Form kaum vor.
Heute lassen sich nach Angaben des PIK durch den vom Menschen verursachten Klimawandel bereits auf fünf Prozent aller Landflächen monatliche Hitze-Extreme im Sommer beobachten. Eine weitere Zunahme von Hitze-Extremen in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts könnte vermieden werden, wenn der globale Ausstoß von Treibhausgasen stark verringert würde.
"In vielen Regionen werden die kältesten Sommermonate Ende des Jahrhunderts heißer sein als die heißesten Monate heute – das zeigen unsere Berechnungen für ein Szenario mit unvermindertem Klimawandel", sagt Dim Coumou vom PIK. Die Wissenschaftler haben sich auf Hitzewellen konzentriert, die die üblichen natürlichen Schwankungen in den Temperaturen der Sommermonate einer bestimmten Region stark überschreiten – so genannte 3-Sigma Ereignisse. Das sind Zeiträume von mehreren Wochen, die um drei Standardabweichungen wärmer sind als das normale örtliche Klima – oft führen sie zu Ernteverlusten, Waldbränden und zusätzlichen Todesfällen in den aufgeheizten Städten.
Solche Hitzeextreme könnten bis 2100 im Sommer auf 85 Prozent der globalen Landflächen auftreten, wenn weiterhin soviel CO2 emittiert wird wie heute, heißt es in der Studie. Zudem würden 60 Prozent der Landflächen von Hitzeereignissen einer Intensität betroffen, wie sie heute so gut wie nie vorkommen.
Während dies noch durch Maßnahmen zum Klimaschutz verhindert werden könnte, wird die Zunahme der Extreme im Zeitraum bis Mitte des Jahrhunderts ganz unabhängig davon erwartet, wie die Emissionen sich entwickeln. "Bereits jetzt sind soviel Treibhausgase in der Atmosphäre, dass die kurzfristige Zunahme von Hitzewellen nahezu unvermeidlich scheint", sagt Coumou. Dieses Wissen sei wichtig, um in den betroffenen Sektoren Anpassungsmaßnahmen zu entwickeln.
Da die Studie Hitzeextreme definiert als Abweichung von den natürlichen Schwankungen, die in einer Region in der Vergangenheit beobachtet wurden, sind die absoluten Temperaturen für diese Ereignisse von Region zu Region unterschiedlich. Die Hitzewelle in Russland zum Beispiel brachte laut Studie einen Anstieg der monatlichen Durchschnittstemperaturen um 7 Grad Celsius in Moskau, und an einzelnen Tagen Spitzenwerte von mehr als 40 Grad Celsius. In tropischen Regionen wie etwa Süd-Indien oder Brasilien ist die natürliche Variabilität sehr viel kleiner als in den gemäßigten Breiten. 3-Sigma-Ereignisse bedeuten hier deshalb in absoluten Temperaturwerten weniger große Ausschläge.
"Gesellschaften und Ökosysteme sind im Allgemeinen an die Extreme angepasst, die sie in der Vergangenheit erlebt haben, aber viel weniger an Extreme außerhalb ihrer historischen Erfahrung", sagt Alexander Robinson von der UCM. "In den Tropen können daher schon relativ kleine Veränderungen große Folgen haben – und unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Veränderungen, die bereits durch frühere Forschung prognostiziert wurden, tatsächlich bereits stattfinden".
Die Wissenschaftler haben Ergebnisse eines umfangreichen Sets von Klimamodellen (das CMIP5 Ensemble) miteinander kombiniert – auf diese Weise haben sie die Unsicherheitsbereiche reduziert, die jedes einzelne Modell mit sich bringt. "Wir zeigen, dass diese Simulationen den in den vergangenen fünfzig Jahren beobachteten Anstieg von Hitzeextremen sehr gut abbilden", erklärt Robinson. "Das macht uns zuversichtlich, dass sie auch robust aufzeigen können, was in der Zukunft zu erwarten ist".
Artikel: Coumou, D., Robinson, A. (2013): Historic and future increase in the global land area affected by monthly heat extremes. Environmental Research Letters 8 034018. [doi:10.1088/1748-9326/8/3/034018]
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