Tag-Null-Dürre bedroht die globale Wassersicherheit

Die Wassersicherheit entwickelt sich für die meisten Staaten der Erde zunehmend zu einer existenziellen Bedrohung – auch in Teilen der USA. Eine umfassende weltweite Analyse warnt davor, dass viele Regionen auf eine „Tag-Null-Dürre“ zusteuern: auf einen Zeitpunkt, an dem Wasserhähne nicht nur tageweise, sondern über Monate oder sogar Jahre trocken bleiben könnten.

Eine neue Studie prognostiziert einen deutlichen Anstieg mehrjähriger Engpässe, bei denen der Bedarf das verfügbare Wasser übersteigt. Dadurch geraten Städte und ländliche Gemeinden wesentlich früher als erwartet unter Druck.

Geleitet wurde die Untersuchung von Vecchia Ravinandrasana vom IBS Center for Climate Physics der Pusan National University.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese kritischen Schwellen innerhalb des kommenden Jahrzehnts oder sogar noch früher erreicht werden könnten – also deutlich innerhalb heutiger Planungszeiträume.

Aktuelle Beispiele finden sich im Westen der USA: Mehrere Bundesstaaten erleben derzeit eine „extreme Dürre“ (D3 auf der Skala des US-Dürremonitors) und teils sogar eine „außergewöhnliche Dürre“ (D4 – die schwerste Einstufung).

Was unter einer „Tag-Null-Dürre“ zu verstehen ist

Forschende bezeichnen eine Tag-Null-Dürre als zusammengesetzten, mehrjährigen Wassermangel, bei dem der regionale Bedarf die Versorgung aus Niederschlägen, Flüssen und gespeicherten Wasserreserven übertrifft.

Dabei geht es weder um einen trockenen Nachmittag noch um einen kurzzeitigen Druckabfall im Netz, sondern um ein anhaltendes Defizit, das strenge Beschränkungen und Notzuteilungen erforderlich macht.

Ein zusammengesetztes Ereignis vereint mehrere Belastungen gleichzeitig, etwa lang anhaltend geringe Niederschläge, niedrigere Flussabflüsse und einen hohen Verbrauch.

Eine Bewertung des Weltklimarats IPCC stellt fest, dass solche kombinierten Extreme in einer sich erwärmenden Welt zunehmen und Risiken erzeugen, die über den Einfluss einzelner Auslöser hinausgehen.

Der Wasserkreislauf verbindet Verdunstung, Wolken, Niederschlag, Abfluss, Seen und Grundwasserleiter in einem fortlaufenden Prozess.

Evapotranspiration bezeichnet das Wasser, das aus Böden und Pflanzen in die Atmosphäre gelangt. Mit steigenden Temperaturen nimmt sie zu und kann Dürren verschärfen, selbst wenn sich die Niederschlagsmengen nur geringfügig verändern.

Globale Brennpunkte der Wasserknappheit

Die aktuellen Modellierungen zur Tag-Null-Dürre verweisen auf Städte im Mittelmeerraum, im südlichen Afrika und in Teilen Nordamerikas, in denen diese akuten Wasserengpässe erstmals auf menschengemachte Erwärmung zurückgeführt werden könnten.

In fast einem Drittel der gefährdeten Gebiete tritt dieses erste Auftreten zwischen 2020 und 2030 ein – einem Zeitraum, der mit aktuellen Planungszyklen zusammenfällt.

Rund 14 Prozent der untersuchten großen Stauseen könnten während ihrer ersten Krisenphase austrocknen, weil Zuflüsse und gespeicherte Reserven den Verbrauch über eine lange Trockenperiode hinweg nicht decken können.

Das ist ein Belastungstest für das gesamte System, den kein Verantwortlicher scheitern sehen möchte, denn nach einem lang anhaltenden Defizit kann das Wiederauffüllen Jahre dauern.

Bis zum Ende des Jahrhunderts könnten beim ersten Auftreten dieser Wasserbedingungen rund 753 Millionen Menschen betroffen sein, darunter 467 Millionen Stadtbewohner und 286 Millionen Menschen in ländlichen Regionen.

Für den Mittelmeerraum wird die größte Belastung der städtischen Bevölkerung erwartet, während Nord- und Südafrika sowie Teile Asiens stärker von Folgen für ländliche Gebiete betroffen sein dürften.

Städte geraten bei Dürre schneller an ihre Grenzen

In Städten konzentrieren sich Menschen, Leitungsnetze und Energieversorgung, die alle rund um die Uhr auf verlässliches Wasser angewiesen sind. Treffen geringe Abweichungen zwischen Zufluss und Bedarf auf ein trockenes Jahr mit steigendem Verbrauch, können sie sich rasch zu einer Krise aufschaukeln.

Die Krise in Kapstadt von 2015 bis 2018 zeigte, wie schnell sich eine moderne Metropole einem Abschaltdatum nähern kann, wenn mehrere niederschlagsarme Jahre die Oberflächenwassersysteme belasten.

Eine Studie beschreibt, wie die Dürre in der Westkap-Provinz mit Ungleichheit und politischen Steuerungsentscheidungen zusammentraf, Notfallbeschränkungen auslöste und den Alltag veränderte.

Nach verspäteten Monsunniederschlägen und einem schlechten Management des Oberflächenabflusses sanken die Reservoirs von Chennai im Juni 2019 bis auf den freiliegenden Seeboden. Einer Untersuchung zufolge verfügte die Stadt rechnerisch über genügend saisonalen Abfluss, um den Wasserbedarf für mehrere Monate zu decken; die Schwachstelle lag jedoch beim Auffangen und Speichern dieses Wassers.

„Die Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden DZD-Ereignissen ist kürzer als die Dauer der DZD“, sagte Ravinandrasana.

Die neuen Projektionen weisen für künftige Jahrzehnte auf ein ähnliches städtisches Muster hin: Dicht besiedelte Gebiete überschreiten Belastungsschwellen früher als das umliegende ländliche Gebiet.

Menschlicher Einfluss auf Tag-Null-Dürren

Die Forschenden nutzten zwei Gruppen von Klimamodellen, um abzuschätzen, wann der menschliche Einfluss auf zusammengesetzte Dürreknappheit erstmals eindeutig erkennbar wird.

Sie prüften die Ergebnisse anhand von Szenarien gemeinsamer sozioökonomischer Entwicklung (SSP), die sowohl höhere als auch moderate künftige Emissionen berücksichtigen.

Um das erste Auftreten menschlichem Einfluss zuzuschreiben, setzte das Team den Anteil des zurechenbaren Risikos (FAR) ein. Diese etablierte Kennzahl der Ereigniszuordnung vergleicht die Eintrittswahrscheinlichkeit eines Ereignisses im heutigen Klima mit einer vorindustriellen Referenz.

Mit dieser Methode bestimmten die Forschenden das erste Jahrzehnt, in dem das anthropogene Signal eine sehr hohe Vertrauensschwelle überschreitet. Damit erhalten Planungsverantwortliche eine klare Grenze dafür, wann die Zuordnung nicht länger zweifelhaft ist.

Vier zentrale Indikatoren für Dürre

Die Modelle betrachten langfristig vier Kennzahlen gemeinsam: atmosphärische Trockenheit, sinkende Flussabflüsse, steigenden Bedarf und die Dauer, über die ein Reservoir während einer Dürre Wasser liefern kann, bevor es leer ist.

Der vierte Faktor ist entscheidend, weil Speicher Belastungen zunächst verdecken können, dann aber abrupt versagen, wenn die Zuflüsse über Jahre niedrig bleiben.

Wo der Bedarf rasch wächst, verschiebt sich der Zeitpunkt nach vorn, auch wenn die Niederschläge nicht dramatisch einbrechen. In Teilen Asiens und Amerikas reichte das Verbrauchswachstum allein aus, um das erste Auftreten gegenüber anderen Einflussfaktoren vorzuverlegen.

Im Mittelmeerraum können längere Entleerungszeiten von Reservoirs das erste Auftreten um etwa ein Jahrzehnt verzögern. Kommt es schließlich zur Entleerung, kann sich die Erholung jedoch hinziehen, weil feuchte Jahreszeiten möglicherweise über mehrere Jahre nicht ausreichen, um die Speicher wieder aufzufüllen.

Wasserplanung auf unsicherem Fundament

Wasserverantwortliche arbeiten häufig mit Risikotabellen, die auf dem Klima des 20. Jahrhunderts und früheren Verbrauchsmustern beruhen. Das ist eine unsichere Grundlage, wenn Trockenperioden heute länger dauern und schneller zurückkehren, als die vorhandenen Systeme bewältigen können.

Ein praktikabler Ansatz verbindet Effizienz, vielfältige Wasserquellen und soziale Gerechtigkeit – lange bevor eine Warnsirene ertönt.

Das Kapitel „Wasser“ im IPCC-Bericht zu Klimafolgen nennt Maßnahmen wie die Verringerung von Leckagen, intelligente Preisgestaltung, Wiederverwendung, die Sammlung von Regen- und städtischem Starkregenwasser sowie angepasste Regeln für Reservoirs, die Wasserknappheit zwischen Sektoren verteilen.

Der Landwirtschaft muss besondere Aufmerksamkeit gelten, weil Bewässerung den Bedarf gerade dann dominieren kann, wenn Flüsse wenig Wasser führen. Städte brauchen Reservelösungen, die nicht von einer einzelnen Leitung, Anlage oder einem einzelnen See abhängen, sowie Vorschriften, die Haushalte mit geringem Einkommen während Einschränkungen schützen.

Tag-Null-Dürre und die Zukunft der Menschheit

Auch wenn Klimamodelle nicht fehlerfrei sind, markieren sie wiederholt dieselben Problemregionen: den Mittelmeerraum, das südliche Afrika und Teile Nordamerikas.

Sobald die globale Temperatur 1,5 °C über das vorindustrielle Niveau steigt, sind Städte besonders gefährdet, weil dicht gedrängte Bevölkerungen Wasservorräte schnell aufbrauchen.

Erschwerend kommt hinzu, dass extreme Dürren häufiger auftreten, als sich Gemeinschaften davon erholen können.

Der Abstand zwischen zwei Dürren ist kürzer als die Dürre selbst, sodass sich die Wasserversorgung nicht vollständig regeneriert, bevor die nächste Krise beginnt. Das ähnelt dem Versuch, ein Schwimmbecken mit einem Gartenschlauch zu füllen, während es ständig weiter entleert wird.

Die Schlussfolgerung ist recht eindeutig: Regierungen und Wasserverantwortliche müssen jetzt planen, nicht später, denn wenn sie warten, bis der Wasserhahn trocken bleibt, ist der Schaden bereits eingetreten.