Die heißen, trockenen Bedingungen, die die Ernteerträge einschränken, die Nahrungsmittelpreise destabilisieren und die Grundlage für verheerende Waldbrände schaffen können, schlagen laut einer neuen Studie zunehmend in mehreren Regionen gleichzeitig vor.

Der Klimawandel hat die Wahrscheinlichkeit verdoppelt, dass eine Region ein warmes und trockenes Jahr erleiden wird, verglichen mit dem Durchschnitt dieses Ortes in der Mitte des 20-Jahrhunderts, berichten die Forscher. Es wird auch wahrscheinlicher, dass trockene und strenge warme Bedingungen im selben Jahr die landwirtschaftlichen Schlüsselregionen treffen werden, wodurch Überschüsse an einem Standort möglicherweise schwieriger werden, um die niedrigen Erträge an einem anderen Ort auszugleichen.

„Wenn wir uns die historischen Daten der wichtigsten Ernte- und Weideregionen ansehen, stellen wir fest, dass vor dem anthropogenen Klimawandel die Wahrscheinlichkeit sehr gering war, dass zwei Regionen gleichzeitig diese wirklich schweren Bedingungen erleben würden“, sagt der Klimaforscher Noah Diffenbaugh, Professor an der School of Earth, Energy & Environmental Sciences der Stanford University und leitender Autor des Papiers, das in Wissenschaft Fortschritte.

"Der globale Markt bietet eine Absicherung gegen lokalisierte Extreme, aber wir erleben bereits eine Erosion dieses Klimapuffers, da die Extreme infolge der globalen Erwärmung zugenommen haben", sagt Diffenbaugh.

Vor dem anthropogenen Klimawandel gab es sehr geringe Chancen, dass zwei wichtige Kultur- oder Weidegebiete gleichzeitig starke Hitze- und Trockenbedingungen erfahren würden. (Bildnachweis: Diffenbaugh Lab / Stanford)

Kleinere Ernten

Die neue Studie weist auf eine Zukunft hin, in der mehrere Regionen Gefahr laufen, gleichzeitig niedrige Ernteerträge zu erzielen. Während einige Kulturen in einer warmen Wachstumsperiode gedeihen können, wachsen und reifen andere - vor allem Getreide - zu schnell, wenn die Temperaturen steigen, aufeinanderfolgende trockene Tage anhäufen und die Wärme über Nacht anhält.

Infolgedessen neigen heiße und trockene Bedingungen zu kleineren Ernten der wichtigsten Güter, einschließlich Weizen, Reis, Mais und Sojabohnen.

"Wenn diese Extreme gleichzeitig auftreten, werden die nachteiligen Auswirkungen über das hinausgehen, was sie einzeln verursacht hätten."

Die Implikationen reichen über die Landwirtschaft hinaus. Dieselben heißen, trockenen Bedingungen können auch die Brandgefahr verstärken, indem sie im Sommer und Herbst die Vegetation austrocknen und intensive, sich schnell ausbreitende Waldbrände anfeuern, wie sie im November 240,000 in Kalifornien durch mehr als 2018 Morgen brannten.

Der grundlegende Trend der globalen Erwärmung - 1-Grad Celsius oder 1.8-Grad Fahrenheit seit dem späten 19-Jahrhundert - verleiht den Kernergebnissen der Studie eine intuitive Logik.

"Wenn es überall wärmer wird, ist es an zwei Stellen wahrscheinlicher, und es ist wahrscheinlich auch heiß, wenn es an zwei Stellen gleichzeitig trocken ist", sagt Diffenbaugh

Doppelter Ärger

Trotz dieser einfachen Intuition stellt die Berücksichtigung laufender, voneinander abhängiger Änderungen von Niederschlag und Temperatur an verschiedenen Orten im Laufe der Zeit eine statistische Herausforderung dar. In der Vergangenheit haben viele Analysen die warmen und trockenen Ereignisse als unabhängige Phänomene oder in verschiedenen Regionen als unabhängig voneinander betrachtet.

Dieser Ansatz kann das zusätzliche Risiko aufgrund der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung sowie die sozialen, ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile der Emissionsminderung unterschätzen.

"Wenn diese Extreme gleichzeitig auftreten, werden die nachteiligen Auswirkungen über das hinausgehen, was einzelne davon verursacht hätten", sagt der Hauptautor Ali Sarhadi, ein Postdoktorand in der Diffenbaugh-Gruppe "Climate and Earth System Dynamics".

Die Forscher verwendeten historische Daten aus dem vergangenen Jahrhundert, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass verschiedene Regionen im selben Jahr heiße und trockene Bedingungen erleben. Vor 1980 gab es weniger als eine 5-Prozent-Wahrscheinlichkeit, dass zwei Regionspaare in einem Jahr, das in beiden Regionen ebenfalls trocken war, extreme Temperaturen erfahren würden. In den letzten zwei Jahrzehnten ist die Wahrscheinlichkeit für einige Regionspaare jedoch auf bis zu 20 Prozent gestiegen.

Zum Beispiel war die Wahrscheinlichkeit, dass China und Indien - zwei der weltweit größten landwirtschaftlichen Produzenten und die zwei bevölkerungsreichsten Länder - im selben Jahr niedrige Niederschläge und extrem warme Temperaturen verzeichnen, unter 5 Prozent vor 1980, jedoch heute mehr als 15 Prozent Sagt Diffenbaugh.

"Es ist also zu erwarten, dass das, was früher ein seltenes Ereignis war, mit einiger Regelmäßigkeit auftritt, und wir haben sehr starke Beweise dafür, dass die globale Erwärmung die Ursache ist", erklärt er.

Klimaabkommen

Die Autoren analysierten auch Klimamodellprojektionen möglicher künftiger Szenarien der globalen Erwärmung und stellten fest, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Durchschnittstemperaturen in der Welt auf ihrem derzeitigen Emissionspfad bleiben, innerhalb einiger Jahrzehnte weit über den Bereich hinausgeht, der normalerweise in der Mitte des 20th auftritt Jahrhunderts könnte der 75-Prozentsatz in vielen Regionen steigen.

Das Erreichen der im Pariser Klimaabkommen der Vereinten Nationen festgelegten Ziele dürfte diese Risiken erheblich verringern, sagt Sarhadi. Während das Weiße Haus seine Absicht angekündigt hat, die Vereinigten Staaten vom Abkommen zurückzuziehen, würde die Erreichung der Emissionsminderungsziele des 200-Nationen-Pakts es der Welt ermöglichen, die Wahrscheinlichkeit einer Verschärfung heißer, trockener Bedingungen, die mehrere Anbauflächen auf der ganzen Welt treffen, drastisch zu verringern.

"Es gibt immer noch Möglichkeiten, diese Änderungen zu mildern", sagt er.

Zukünftiges Risiko

Das für diese Studie geschaffene Rahmenwerk stellt einen entscheidenden Schritt dar, um das Risiko zu begrenzen, das durch das Zusammentreffen mehrerer Klimaextreme in einer Region entsteht, in denen sie sich oft gegenseitig verstärken können.

Wie groß waren die Chancen, dass beispielsweise in der Vergangenheit hohe Temperaturen, starke Winde und niedrige Luftfeuchtigkeit zu Megafeuerbedingungen führten, und wie haben sich diese Chancen infolge der globalen Erwärmung geändert? Das ist die Art von Frage, die das Team-Framework beantworten kann. Es ist äußerst dringend für Beamte, die jetzt mit Bränden von historischem Ausmaß und Intensität in Kalifornien rechnen.

„Viele der Ereignisse, die die Infrastruktur belasten, und unsere Systeme zur Verhütung und Bewältigung von Katastrophen finden statt, wenn mehrere Zutaten gleichzeitig am selben Ort zusammenkommen“, sagt Diffenbaugh.

Hohe Sturmfluten und Windgeschwindigkeiten mit starkem Regen können den Unterschied zwischen einem vorüberziehenden Sturm und einem katastrophalen tropischen Wirbelsturm ausmachen. Windmuster und Feuchtigkeit in verschiedenen Teilen der Atmosphäre beeinflussen die Schwere eines Regens und das damit verbundene Hochwasserrisiko.

Eine entscheidende Herausforderung für Entscheidungsträger ist es, zu verstehen, was in einem sich verändernden Klima zu erwarten ist. Das bedeutet, die gemeinsamen Wahrscheinlichkeiten zu untersuchen, die den Kern der Berechnungen bilden, mit denen Ingenieure, politische Entscheidungsträger, humanitäre Hilfsorganisationen und Versicherer Ressourcen zuweisen, Bauvorschriften festlegen und Evakuierungspläne und andere Katastrophenreaktionen entwerfen.

"Die Menschen treffen praktische Entscheidungen auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeiten verschiedener Kombinationen von Bedingungen", sagt Diffenbaugh. "Die Standardeinstellung ist die Verwendung der historischen Wahrscheinlichkeiten, aber unsere Untersuchungen zeigen, dass die Annahme, dass diese historischen Wahrscheinlichkeiten in der Zukunft anhalten werden, das aktuelle oder zukünftige Risiko nicht genau widerspiegelt."

Das Department of Energy und die Stanford University finanzierten die Arbeit.

Quelle: Stanford University

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