Planetare Grenze für globales Süßwasser gerät zunehmend unter Druck

Die Lage des Süßwassers auf unserem Planeten verändert sich schneller als jemals zuvor während des Industriezeitalters. Sowohl ungewöhnlich trockene als auch ungewöhnlich nasse Bedingungen treten gegenüber dem vorindustriellen Referenzniveau inzwischen etwa doppelt so häufig auf.

Hauptursache dieser Entwicklung ist der Klimawandel. Die menschliche Nutzung von Wasser und Land verschärft die Lage jedoch gerade in einigen Regionen deutlich, die sich dies am wenigsten leisten können.

Eine neue Studie hat den Zustand der planetaren Grenze für globales Süßwasser aktualisiert – und ihre Ergebnisse geben wenig Anlass zur Zuversicht.

Geleitet wurde die Untersuchung von Vili Virkki, Postdoktorand an der Universität Ostfinnland, im Rahmen des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts AQUAGUARD.

Zu den Mitautoren gehören Sofie te Wierik von der Niederländischen Umweltbewertungsagentur sowie Dieter Gerten vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.

Das Forschungsteam analysierte Veränderungen des Abflusses und der Bodenfeuchte von 1901 bis 2019 und berücksichtigte dabei rund 1.300 hydrologische Einzugsgebiete weltweit.

Die zwei Seiten des Süßwasserkreislaufs

Wenn über Süßwasser gesprochen wird, stehen meist Flüsse, Seen und Stauseen im Mittelpunkt – in der Wissenschaft als blaues Wasser bezeichnet.

Die Studie betrachtet das Thema umfassender. Ebenso wichtig ist grünes Wasser: die im Boden gespeicherte Feuchtigkeit, auf der Ökosysteme und die regenabhängige Landwirtschaft beruhen. Auch sie hat sich verändert.

„Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die alleinige Betrachtung von blauem Wasser kein ausreichend ganzheitliches Bild der Veränderungen im Wasserkreislauf und ihrer möglichen Folgen vermittelt“, sagte Te Wierik.

„Die Veränderungen unterscheiden sich erheblich zwischen Regionen, im Zeitverlauf und je nachdem, welche Komponente des Süßwasserkreislaufs untersucht wird.“

Diese Unterscheidung hat konkrete Folgen. Blaues und grünes Wasser verändern sich nicht zwangsläufig in dieselbe Richtung und auch nicht aus denselben Gründen.

Wer eine der beiden Komponenten ausblendet, erfasst nur einen Teil der tatsächlichen Entwicklung.

Regionale Muster der planetaren Grenze für Süßwasser

Die Veränderungen verlaufen nicht überall gleich. In tropischen und subtropischen Gebieten ist zunehmende Trockenheit der vorherrschende Trend.

In der nördlichen borealen Zone – dem ausgedehnten Gürtel aus Wäldern und Feuchtgebieten, der sich über Kanada, Skandinavien und Russland erstreckt – zeigt sich dagegen das umgekehrte Bild. Dort werden ungewöhnlich nasse Bedingungen immer häufiger.

Das könnte wie ein regionaler Ausgleich wirken. Tatsächlich ist es das nicht wirklich.

„Diese Veränderungen sind besonders in Regionen hoher Breitengrade relevant, wo feuchtere Bedingungen Prozesse wie das Auftauen von Permafrost beeinflussen und zu höheren Treibhausgasemissionen in die Atmosphäre führen können“, sagte Virkki.

„Die regionalen Ursachen für die Überschreitung der planetaren Grenze aufzuschlüsseln, ist entscheidend, um die damit verbundenen Risiken besser zu verstehen.“

Nassere Bedingungen in borealen Regionen beschleunigen das Auftauen von Permafrost, wodurch Kohlenstoff und Methan in die Atmosphäre gelangen.

Was im Norden als mehr Wasser erscheint, ist somit teilweise eine Rückkopplung, die das Problem verstärkt, das sie scheinbar abmildert.

Wenn Klimawandel und Wassernutzung aufeinandertreffen

Weltweit ist das Klima der wichtigste Treiber dieser Veränderungen. In bestimmten Regionen erzeugt jedoch die Art, wie Menschen Wasser und Land nutzen, den unmittelbareren Druck.

In Teilen Indiens und Zentralasiens könnten Klimaveränderungen beispielsweise die saisonale Wasserverfügbarkeit leicht erhöhen.

Wasserentnahme und Landnutzung überwiegen diesen Effekt jedoch und treiben die lokalen Bedingungen dennoch in Richtung Trockenheit.

Entscheidend ist das Zusammenspiel der Kräfte und nicht der Einfluss eines einzelnen Faktors.

„Es gibt weltweit viele dicht besiedelte Regionen, in denen die Verfügbarkeit und Übernutzung von blauem Wasser das Hauptproblem darstellen, und der Klimawandel könnte die Situation in einigen dieser Regionen noch weiter verschärfen“, sagte Virkki.

„Gleichzeitig ist es unerlässlich, Veränderungen und Auswirkungen beim grünen Wasser zu erkennen und zu berücksichtigen, die häufig durch den Klimawandel ausgelöst werden und beispielsweise für Ökosysteme und die regenabhängige Landwirtschaft entscheidend sind.“

Die Veränderungen beschleunigen sich

Der vielleicht beunruhigendste Aspekt der Studie ist nicht die heutige Lage, sondern die Richtung, in die sich die Entwicklung bewegt.

„Das Tempo der Veränderungen im Süßwasserkreislauf hat sich in den vergangenen Jahrzehnten erhöht, und wissenschaftliche Bewertungen sowie Projektionen des künftigen Klimawandels deuten darauf hin, dass es sich wahrscheinlich noch weiter beschleunigen wird“, erklärte Virkki.

Das AQUAGUARD-Projekt soll ein umfassenderes Verständnis dafür schaffen, wie sich Störungen des Wasserkreislaufs durch das gesamte Erdsystem ausbreiten.

Der Wasserkreislauf funktioniert nicht isoliert. Er steht in Wechselwirkung mit Biodiversität, Landwirtschaft, Permafrost und dem Kohlenstoffkreislauf – auf Arten, die weiterhin erforscht werden.

„Der Wasserkreislauf muss als dynamisches Ganzes betrachtet werden, in dem vom Menschen verursachte Veränderungen weitreichende und teilweise sogar unerwartete Auswirkungen haben können“, sagte Virkki.

„Unsere Studie macht deutlich, dass eine Rückkehr zu sicheren Grenzen für den globalen Süßwasserkreislauf davon abhängen wird, Klimawandel sowie Land- und Wassernutzung als miteinander verbundene Treiber des Wandels anzugehen“, sagte Gerten.

„Die Ergebnisse unterstreichen außerdem, wie wichtig es ist, die Wechselwirkungen zwischen planetaren Grenzen besser zu verstehen – eine Aufgabe, die wir weiterverfolgen wollen.“