Frühere Studien konzentrierten sich auf die Stärke und Häufigkeiten von Hochwassern. Das internationale Forscherteam mit Beteiligung der ETH Zürich ging der Frage des Einflusses des Klimawandels auf die europäischen Flüsse auf andere Art und Weise nach: Sie suchten nach Verschiebungen des Auftretens von solchen Ereignissen im Jahresverlauf auf möglichst breiter Basis.
Dazu werteten die Forschenden um Günter Blöschl von der Technischen Universität (TU) Wien Daten von über 4000 Messstationen aus ganz Europa zwischen 1960 und 2010 aus.
Da das Ausmass an Landnutzung oder Verbauungsmassnahmen das Auftreten von Hochwassern stark beeinflussen, ergaben bisherige Analysen ein eher unzusammenhängendes Bild des Einflusses der Erwärmung, so Blöschl in einer von "Science" organisierten Pressekonferenz.
Fokus auf den Zeitpunkt
In langwieriger Kleinarbeit trug das durch einen hochdotierten "Advanced Grant" des Europäischen Forschungsrates (ERC) unterstützte Team zusammen mit rund 100 Forschungsinstitutionen daher die Messdaten aus 38 Ländern zusammen und konzentrierte sich auf die Zeitpunkte, zu denen hohe Pegelstände auftraten.
Überflutungen treten seit jeher regional zu unterschiedlichen Zeiten auf: So ist etwa in Nordwesteuropa, in England sowie im Mittelmeerraum eher im Winter Hochwasser-Saison, weil dort dann die Verdunstung niedrig ist und Niederschläge heftig ausfallen können. In Mitteleuropa sind Hochwasser dagegen vor allem nach starken Regenfällen nach Sommer-Stürmen häufig - wie sich auch an den kürzlichen Überflutungen in der Schweiz ablesen lässt.
In Nordosteuropa wiederum ist die Schneeschmelze im Frühling der Hauptfaktor für das Auftreten von Überflutungen. "Der Zeitpunkt von Fluten ist also stark vom vorherrschenden Klima abhängig und damit ein deutlich aussagekräftigerer Indikator für den Nachweis von Auswirkungen des Klimawandels als deren Stärke", sagte Blöschl.
Grössere und kleinere Verschiebungen
Auf Basis des bei weitem grössten einschlägigen Datensatzes zeigte sich nun nicht nur, dass es diesen Einfluss gibt, sondern auch, wie er in den verschiedenen Regionen wirkt: Da sich etwa in Skandinavien und dem Baltikum im Untersuchungszeitraum die Zeiten mit viel Schneefall verkürzt haben und die Schneeschmelze aufgrund höherer Durchschnittstemperaturen früher einsetzt, "kommen die Hochwasser heute um einen Monat früher als in den 60er und 70er Jahren", so Blöschl. Für den Alpenraum zeigte die Analysen dagegen keine so starken Veränderungen.
Anders wiederum in England und Norddeutschland, wo Fluten heute im Schnitt um rund zwei Wochen später auftreten. "Der Klimawandel ändert den Luftdruckgradienten, das führt dort zu später auftretenden Winterstürmen", so der Studienleiter. An den Atlantikküsten Westeuropas (etwa in Südengland oder im Nordwesten Frankreichs) führt der Klimawandel dazu, dass früher im Jahr der Boden keine zusätzliche Feuchtigkeit mehr aufnehmen kann, was die Flut-Wahrscheinlichkeit erhöht.
Wichtige Grundlage für die Planung
In Regionen entlang der Mittelmeerküste wie etwa Kroatien, Südfrankreich oder im Osten Spaniens bringt die Erwärmung des Mittelmeers mehr Hochwasserereignisse immer später im Winter mit sich. Angesichts des anhaltenden Trends in Richtung höherer Temperaturen könne man davon ausgehen, dass sich beispielsweise dieser Prozess fortsetzen wird, so Blöschl.
Mit den neuen Erkenntnissen wollen die Wissenschaftler in nächster Zeit daher auch den Blick in die Zukunft schärfen. Die Daten werden nun in mathematische Modelle eingearbeitet, mit denen man bessere Vorhersagen treffen will. Neben dem Hochwasserschutz habe das Wissen über mögliche längerfristige Entwicklungen vor allem für die Landwirtschaft, infrastrukturelle Planung oder die Energiegewinnung aus Wasserkraftwerken grosse Bedeutung.