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Forschende der ETH Zürich und anderer Universitäten fanden Hinweise darauf, dass intensive künstliche Bewässerung in Landwirtschaftsregionen Hitzeereignisse, die durch den Klimawandel verstärkt werden, abfedert. Besonders stark ausgeprägt ist der Effekt in Südasien.
Grossflächige Bewässerung von Agrarland beeinflusst in verschiedenen Regionen der Welt die klimatischen Bedingungen, insbesondere Hitzeextreme. Doch wie die Klimaeffekte der Bewässerung im Vergleich zu denen der globalen Erwärmung aussehen, ist bislang weitgehend unbekannt.
In einer neuen Studie hat nun ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Sonia Seneviratne, Professorin für Land-Klimadynamik an der ETH Zürich, den Einfluss der Bewässerung genauer untersucht.
Mit Hilfe von Beobachtungsdaten und globalen Klimasimulationen trennten die Forschenden die klimatischen Auswirkungen der Bewässerung von der Erwärmung durch natürliche und menschgemachte Klimafaktoren, vor allem Treibhausgasemissionen. Die Studie erschien soeben in der Fachzeitschrift «Nature Communications».
Kühlende Wirkung an heissen Tagen
Die Beobachtungs- und Modellergebnisse bestätigen, dass grossflächige Bewässerung die Intensivierung von Hitzeextremen als Folge des Klimawandels verringert, vor allem in Südeuropa, Nordafrika, Südasien und den Vereinigten Staaten. Zudem kompensiert die Bewässerung in diesen Regionen auch das häufigere Auftreten von extremen Hitzetagen effektiv: In Südasien und insbesondere in der Indus-Ganges Ebene verringerte sich die Wahrscheinlichkeit von Hitzeextremen lokal sogar um den Faktor zwei bis acht.
«Die Klimaerwärmung führt fast überall auf der Welt zu mehr und stärkeren extremen Hitzeereignissen. Intensive und grossflächige Bewässerung hebt diesen Effekt allerdings regional auf oder kehrt ihn sogar um», sagt Erstautor Wim Thiery. Er führte die vorliegende Studie während seiner Zeit als Postdoktorand am Institut für Atmosphäre und Klima der ETH Zürich durch. Inzwischen hat er eine Stelle als Assistenzprofessor an der Universität Brüssel angenommen.
«Ohne den kühlenden Effekt der künstlichen Bewässerung, deren Fläche sich im 20. Jahrhundert mehr als vervierfacht hat, wäre es dort an den sehr heissen Tagen noch heisser geworden», ergänzt ETH-Professorin Seneviratne.
Wird der Nutzen weiterbestehen?
Die dämpfende Wirkung der Bewässerung beschränkt sich auf jene Regionen, in denen besonders stark bewässert wird. Oft handelt es sich dabei um dicht besiedelte Gebiete, so dass aktuell rund eine Milliarde Menschen davon profitieren. Dank der Bewässerung sind daher weit weniger Menschen heissen Extremen ausgesetzt als dies aufgrund der globalen Klimaerwärmung zu erwarten wäre.
Es ist jedoch fraglich, ob der kühlende Effekt der Bewässerung auch in Zukunft bestehen bleibt: Sinkende Grundwasserreserven und schwindende Gletscher, etwa im Himalaya, könnten die verfügbare Wassermenge langfristig verringern. «Neben einer möglichen Stagnation oder sogar Abnahme der weltweiten Bewässerungsfläche könnte die Landwirtschaft das Wasser zudem künftig effizienter nutzen, um Wasserressourcen zu schonen», bedenkt Thiery. Damit würde der Kühleffekt kleiner, und die Hauptbewässerungsgebiete der Welt würden wärmer. Dieses Szenario einer in Zukunft begrenzten Bewässerung und deren Folgen sind allerdings noch hypothetisch. Die Forschenden wollen diese Frage in einer weiteren Studie angehen.
Sonia Seneviratne, ETH Zürich: sonia.seneviratne@ethz.ch
Wim Thiery, Universtät Brüssel
Thiery W et al. Warming of hot extremes alleviated by expanding irrigation. Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-019-14075-4
Criteria of this press release:
Journalists, all interested persons
Environment / ecology, Geosciences, Oceanology / climate
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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