Überraschung beim globalen Wasserkreislauf

Obwohl sich die Erdatmosphäre in den letzten Jahren erwärmt hat, scheint sich die Wasserverdunstung aus der Erdoberfläche deutlich abzuschwächen. Die Folgen für die Landwirtschaft der Südhalbkugel könnten gravierend sein.

Um die Erdoberfläche zu kühlen, verbraucht die Feuchtigkeit des Bodens und der Pflanzen beim Verdampfen mehr als die Hälfte der Sonnenenergie, die auf die Landoberfläche trifft. Da wärmere Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann, gingen Forscher bisher davon aus, dass die Erde aufgrund der Klimaerwärmung mehr Wasser verdunstet.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie um den Forschungsgruppenleiter Markus Reichenstein haben nun erstmals genau abgeschätzt, wie viel Feuchtigkeit in die Atmosphäre aufsteigt. An 250 weltweiten Stationen wurde exakt aufgezeichnet, wie viel Wasser unter verschiedenen Klima- und Vegetationsbedingungen verdunstet ist, dann haben die Forscher mit Satellitendaten hochgerechnet. Sie fanden heraus, dass zwischen 1982 und 2008 durchschnittlich weltweit 65.000 Kubikkilometer Wasser pro Jahr verdunsteten, was fast der Wassermenge des Kaspischen Meeres entspricht. Allerdings hat sich die Verdunstung in diesem Zeitraum verändert: Bis 1997 nahm die Menge des auf der globalen Landoberfläche verdampften Wassers jährlich um etwa 120 Kubikkilometer zu. Danach hat sich dieser Trend trotz erhöhter Temperatur in der Atmosphäre deutlich abgeschwächt. Vor allem in Australien, Ostafrika und Südamerika verdampfte zwischen 1998 und 2008 deutlich weniger Wasser als zuvor. Eine leicht erhöhte Verdunstung in China und Indien konnte diesen starken Rückgang nicht ausgleichen.

Die Forscher vermuten, dass die Verdunstung auf der Südhalbkugel nicht davon abhing, wie viel Wasser die Atmosphäre aufnehmen konnte, sondern dass dem Boden weniger Wasser zur Verfügung stand. Ob die Ursache für den zunehmend trockeneren Boden in diesen Gebieten im Klimawandel zu suchen ist, sei laut Reichenstein bisher unbekannt. Möglicherweise handele es sich nur um natürliche Schwankungen oder periodisch auftretende Klimaphänomene, wie El Niño – eine alle paar Jahre auftretende Meeresströmung im Südpazifik. Um festzustellen, ob der Trend anhält, müsse der Wasserkreislauf deutlich länger beobachtet werden.

Auswirkungen auf die Südhalbkugel

Sollte allerdings die Entwicklung zu trockenen Böden andauern, konnten die Folgen für die Landwirtschaft in den entsprechenden Gebieten verheerend sein. Denn optimales Wachstum und Photosynthese der Pflanzen hängen vor allem davon ab, ob sie mit genügend Wasser versorgt sind. Wachsen die Pflanzen durch ein verringertes Wasserangebot weniger, würde auch weniger Kohlendioxid durch Photosynthese gebunden. Freies Kohlendioxid würde in die Atmosphäre aufsteigen und somit den Treibhauseffekt weiter verstärken. Zusätzlich würde auch die kühlende Verdunstung reduziert, sodass es regional zu einer weiteren Erwärmung der Landoberfläche kommen könnte.