Eine aktuelle Untersuchung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) hat herausgefunden, dass die winterliche Nordatlantische Oszillation (NAO) einen signifikanten Einfluss auf die Entstehung von Sommerdürre in Mitteleuropa hat. Diese Erkenntnisse könnten dazu beitragen, die Vorhersage von Dürrephasen sowie die Planung von Maßnahmen zur Resilienz in betroffenen Regionen zu optimieren. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications Earth & Environment veröffentlicht.
Die Nordatlantische Oszillation beschreibt die jahreszeitlichen Schwankungen des Luftdrucks zwischen dem Islandtief und dem Azorenhoch. In Zeiten einer positiven Phase der NAO, die in den letzten Jahren immer häufiger auftritt, kommt es zu einer Zunahme milder und feuchter Winter in Mitteleuropa. Interessanterweise zeigt die Studie, dass diese positiven winterlichen Bedingungen im darauffolgenden Sommer in der Regel zu Dürre führen, die sich durch geringere Bodenfeuchtigkeit, reduzierten Oberflächenabfluss und sinkende Grundwasserspiegel auszeichnen. Solche Dürreperioden können bis zu zehn Monate andauern.
Professorin Dörthe Tetzlaff, die am IGB die Abteilung leitet und als Hauptautorin der Studie fungiert, erklärt, dass die Ergebnisse darauf hindeuten, dass die atmosphärischen Bedingungen im Winter langfristige Auswirkungen auf die Wasserverfügbarkeit und die Dürrebedingungen im Sommer haben. Diese Verbindung überbrückt nicht nur unterschiedliche Jahreszeiten, sondern auch große geografische Entfernungen und hat tiefgreifende lokale Auswirkungen.
Die Forscher identifizieren zwei zentrale Mechanismen, durch die die positive Phase der NAO die Dürrebedingungen beeinflusst. Zum einen gibt es direkte meteorologische Effekte, die durch den verstärkten Transport von Wärme und Feuchtigkeit in Richtung Nordpol entstehen. Zum anderen wirken sich diese klimatischen Veränderungen indirekt auf die Landschaft aus, indem sie das Pflanzenwachstum im Frühjahr ankurbeln. Die höheren Temperaturen fördern ein früheres und intensiveres Wachstum, was zu einem erhöhten Wasserverbrauch der Pflanzen führt. Dies hat zur Folge, dass die Bodenfeuchtigkeit bereits im Frühjahr abnimmt, was die Landschaft anfälliger für die Auswirkungen eines trockenen Sommers macht.
Dr. Cong Jiang, der Hauptautor der Studie, betont, dass diese Erkenntnisse eine wissenschaftlich fundierte Erklärung für das Auftreten von Sommerdürre liefern. Durch die Analyse der klimatischen Bedingungen in den Wintermonaten können Wissenschaftler nun besser vorhersagen, wie sich die Wasserverfügbarkeit in den Sommermonaten entwickeln wird. Dies ist besonders relevant für landwirtschaftliche Praktiken und den Gewässerschutz in den niederschlagsarmen Regionen Mitteleuropas.
Die innovative Forschungsansatz von Dörthe Tetzlaff und ihrem Team verbindet großräumige klimatische Variabilität mit lokalen Auswirkungen auf das Wassermanagement, die Landwirtschaft und die Reaktionen aquatischer Ökosysteme. Das Forschungsgebiet des Demnitzer Mühlenfließ in Brandenburg, das mit etwa 66 Quadratkilometern die Basis für diese Studie bildet, bietet wertvolle Daten, die für andere Tieflandgebiete in Nordostdeutschland von Bedeutung sind. Hier werden meteorologische Daten, Bodenfeuchte, Abfluss, Grundwasserstände und Vegetationsdynamik umfassend überwacht.
Ein weiterer Aspekt der Studie ist die Anwendung stabiler Wasserisotope, die den Wissenschaftlern helfen, die Quellen, Bewegungen und Verweildauer von Wasser in der Landschaft nachzuvollziehen. Professor Chris Soulsby von der University of Aberdeen, Mitautor der Studie, hebt hervor, dass diese stabilen Wasserisotope einen natürlichen „Fingerabdruck“ darstellen, der entscheidende Informationen über hydrologische Prozesse liefert.
Die Ergebnisse dieser Studie sind nicht nur für die akademische Gemeinschaft von Bedeutung, sondern auch für Entscheidungsträger in der Praxis. Mit den gewonnenen Erkenntnissen können Strategien zur Bewältigung von Dürreperioden entwickelt werden, die sowohl die Wasserverfügbarkeit als auch die landwirtschaftliche Produktion in den betroffenen Regionen in Mitteleuropa berücksichtigen.
