Wasserzyklus: Wie bewegt sich Wasser um die Erde?

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Aktualisiert am Thu Apr 29 2021

Starke Regenfälle, Dürren und Waldbrände: Zu viel oder zu wenig Wasser zu haben, kann ein großes Problem sein - und der Klimawandel wird diese Problematik noch verschärfen. Warum das so ist? Es liegt alles am Wasserkreislauf.

Der Wasserkreislauf ist die Bewegung des Wassers über dem Planeten, von der Flüssigkeit im Ozean und auf dem Land bis zum Wasserdampf in der Atmosphäre und zurück.

Dieser Kreislauf ist der Schlüssel zum Verständnis, wie die Temperaturänderungen mit Dürre- und Überschwemmungsereignissen verbunden ist.

Wie bewegt sich Wasser auf der Erde?

In seiner wesentlichen Form kann der Kreislauf in Regen und Verdunstung unterteilt werden:

Der Wasserkreislauf

Woher glaubst du, kommt das meiste Wasser, das in die Atmosphäre verdunstet?


Durch die Art der Erdkrümmung nehmen die Tropen zweimal so viel Sonnenenergie auf, wie andere Gebiete des Planeten. Daher gibt es dort mehr Verdunstung. Die Verdunstung findet eher an der Ozeanoberfläche statt als am Land, da sie von der Menge des verfügbaren Wassers abhängt.

Mehr Sonnenlicht in den Tropen

Tatsächlich stammen 86 % des gesamten verdunsteten Wassers aus dem Ozean. Das bedeutet, dass jedes Jahr die oberen 1,4 m Wasser aus dem Ozean verdunsten.

10 % dieses Wassers fällt als Regen über Land. Die dreidimensionale Bewegung der Luft innerhalb der Atmosphäre, bekannt als allgemeine Zirkulation, ist daher sehr wichtig für den Wasserkreislauf und die Niederschlagsverteilung, weil sie den den Wasserdampf um den Planeten verteilt.

Warum spielt die globale Erwärmung hier eine Rolle?

Die Temperatur an der Oberfläche des Planeten hat großen Einfluss auf die Verdunstung von Wasser. Was passiert also, wenn wir die Temperatur der Erde erhöhen?

Die wärmere Luft enthält mehr Wasserdampf: 7% mehr mit jedem Grad Celsius, das sie sich erwärmt. Das liegt daran, dass bei höheren Temperaturen die Wassermoleküle auf dem Boden oder auf der Oberfläche von Meeren oder Seen mehr Energie haben. Dadurch wird es für sie einfacher aus dem flüssigen Wasser zu entweichen und sich in der Atmosphäre in Gas zu verwandeln. Die Erhöhung des Wasserdampfs in der Luft, verändert die Menge, die als Regen fallen kann.

zunehmender Regen wegen der globalen Erwärmung

Die immer schnellender werdende Rate, mit welcher Wasser in und aus der Atmosphäre zirkuliert, nennt manIntensivierung des Wasserkreislaufs.

Wie verändert die Intensivierung die Niederschlagsmenge?

Was glaubst du passiert, wenn wir der Atmosphäre mehr Wasser hinzufügten?


Ja, beides! Die Auswirkungen sind von Ort zu Ort sehr unterschiedlich. Schau dir die Karte unten einmal an:

Globale Änderung der Niederschlagsmenge

Im Allgemeinen bedeutet die Intensivierung des Wasserkreislaufs: Feuchtgebiete werden feuchter und Trockengebiete werden trockener. Das liegt zum Teil daran, dass das in der Atmosphäre konzentrierte zusätzliche Wasser, durch Windströme in Gebiete gelangt, die schon regnerisch sind.

Trockener UND nasser

Noch weniger Wasser wird in die Wüsten in Äquatornähe gelangen und noch mehr wird sich in den tropischen Regenwäldern der Welt konzentrieren.
Darüber hinaus werden sich einige Teile der Atmosphäre stärker erwärmen als andere, so dass sie mehr Wasser speichern können.

Neben der jährlichen Regenmenge ist es wichtig, die Art des Regens zu berücksichtigen. Regnet es jeden Tag leicht? Oder regnet es zweimal im Jahr stark? Dies wird als die Intensität des Regenereignisses bezeichnet.

Wir erleben Starkregen auch an Orten, an denen die Gesamtniederschlagsmenge nicht zunimmt. Dies ist bekannt als das „Es regnet nicht richtig, es schüttet“ Syndrom.

Die Erwärmung kann dazu führen, dass der Regen intensiver wird - Das erhöht das Risiko von Überschwemmungen - aber reduziert die Häufigkeit. In den langen regenlosen Perioden zwischen diesen schweren Regenfällen werden Dürren länger und schwerer.

Stell dir vor, das ganze Wasser, das du normalerweise in einem Jahr trinkst, steht dir nur einen Tag lang zur Verfügung! Du wärst nicht glücklich, auch wenn du immer noch die gleiche Menge Wasser pro Jahr bekommen würdest, oder?

Dürren werden auch durch veränderte Windströmungen verursacht, die den Niederschlag umverteilen. Im Allgemeinen verschieben sich die Windströmungen als Reaktion auf die globale Erwärmung in Richtung der Pole.

In Südchina haben die Winde zeitweise mehr trockene Luft aus dem Norden und weniger Wasserdampf aus den tropischen Ozeanen gebracht, was zu intensiven Dürreperioden führte. Auch im Mittelmeerraum und in Westafrika sind Dürren seit 1950 länger und intensiver geworden.

Grundwasser ist Wasser, das unter der Erdoberfläche, zwischen Felsen und Erde gelagert ist. Was passiert damit, wenn sich die Regenverteilung und Regenfrequenz ändert?


Grundwasser wird durch den Regen aufgefüllt. Dies wird Grundwasseranreicherung genannt. Zu viel Regen kann den Grundwasserspeicher so weit auffüllen, dass das zusätzliche Wasser zu Überschwemmungen führt, andererseits schrumpft der Vorrat, wenn es nicht genug regnet.

Wenn wir weiterhin Treibhausgase im heutigen Maße ausstoßen, könnte die Grundwasseranreicherung in Trockengebieten deutlich abnehmen. Wie im Nordosten Brasiliens, wo die Grundwasseranreicherung bis 2050 voraussichtlich um mehr als 70 % abnehmen soll. Ein geringerer Grundwasservorrat macht Dürren noch schlimmer!

Dürren und Feuer

Wenn Land austrocknet, wird es wahrscheinlicher, dass es Feuer fängt. Welche der folgenden Faktoren, die zur Entstehung von Waldbränden beitragen, werden durch den Klimawandel verschlimmert?


Wir haben gelernt, dass steigende Temperaturen zu mehr Verdunstung führen. Dies kann dazu führen, dass Pflanzen austrocknen und eine Brennstoffquelle bilden, die zu größeren Waldbränden führt.

Normalerweise wird ein Großteil der in einem Gebiet enthaltene Sonnenenergie durch verdunstendes Wasser an der Erdoberfläche aufgenommen. Wenn aber nicht genügend Wasser in der Erde ist, heizt diese Energie stattdessen die ausgetrockneten Pflanzen auf. Trockenere, wärmere Bedingungen machen Brände wahrscheinlicher.

Hitzewellen machen daher auch Waldbrände wahrscheinlicher. In fast allen Teilen der Welt hat die Zahl der Hitzewellen seit 1950 zugenommen und mehrere Temperaturrekorde gebrochen.

Modelle haben vorhergesagt, dass der Klimawandel die Häufigkeit von Bränden im Jahr 2050 weltweit im Vergleich zu 2015 um 19 % erhöhen könnte, wenn die Temperaturen 1,8 °C über dem vorindustriellen Wert liegen.

Fazit

Die Art und Weise, wie Wasser durch unsere Atmosphäre zirkuliert, macht unsere Erde so besonders. Aus diesem Kapitel geht klar hervor, dass Änderungen an diesem Kreislauf ernst genommen werden müssen!

Im nächsten Kapitel werden wir uns die Auswirkungen dieser Veränderungen in den Tropen ansehen.

Nächstes Kapitel