Kontraste in Asiens Hochgebirgs-Hydrologie

Gebirge sind die Wassertürme der Erde, vor allem für Asien, dessen Flüsse alle vom Tibet-Plateau und den angrenzenden Gebirgszügen gespeist werden. Schnee- und Eisschmelze sind wichtige hydrologische Prozesse und es kann davon ausgegangen werden, dass der Klimawandel ernste Auswirkungen auf Schmelzcharakteristika und damit verbundene Abflüsse hat. Die asiatischen Gebirge stellen die Wasserquelle für beinahe zwei Milliarden Menschen in Asien dar und speisen die Einzugsgebiete von zehn Hauptflüssen. Es besteht allerdings eine große Variationsbreite in der Bedeutung des Schmelzwassers für die unterschiedlichen Flusseinzugsgebiete im Umfang der Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserverfügbarkeit. Es ist gut möglich, dass Auswirkungen des Klimawandels entsprechend den klimatischen Unterschieden einem Nord-West zu Süd-Ost-Profil folgen werden, allerdings wurde das bisher kaum wissenschaftlich untersucht und es herrscht große Unsicherheit betreffend der Bedeutung von Schnee- und Eisschmelze. Das Wissen über die Hydrologie in hohen Lagen Asiens kann derzeit bestenfalls als lückenhaft bezeichnet werden. Das Projekt UNCOMUN Projekt widmet sich dieser Wissenslücke und hat das Hauptziel die Auswirkungen des Klimawandels auf die Kryosphäre und die Gebirgshydrologie in Asien zu verstehen und den damit verbundenen Effekt auf die regionalen Wasserressourcen aufzuzeigen. Erstens haben wir uns zum Ziel gesetzt das Verständnis für die physikalischen Prozesse und Interaktionen zwischen Gletschergebieten und Klimavorgängen in hohen Regionen in Asien zu verbessern. Zweitens werden die räumlichen Muster der Auswirkungen des Klimawandels auf die Hydrologie des Himalajas quantifiziert. Anhand von sechs Untersuchungsgebieten wird ein Profil erstellt. Für diese Gebiete werden unter Nutzung der Ergebnisse der Monitoring-Kampagnen und eines innovativen multi-step Kalibrierungsverfahrens hoch entwickelte glacio-hydrologische Modelle erstellt. Weiters werden Zukunftsszenarien der relevanten meteorologischen Parameter unter Nutzung spezieller Regionalisierungsverfahren von Globalen Klimamodellen abgeleitet und die Auswirkungen des Klimawandels auf die regionale Wasserverfügbarkeit und Ernährungssicherheit untersucht. Das wird durch die Einbettung der sechs Detailmodelle in ein regionales hydrologisches Modell erreicht. Mit diesem Regionalmodell wird das Wasserangebot mit der Nachfrage in Verbindung gebracht und Anpassungsszenarien an den Klimawandel werden untersucht und auf Kosteneffizienz bewertet. Das Projekt wird von einem hochrangigen internationalen Team unter Leitung der ETH Zürich und Beteiligung der Universität Utrecht, des Wegener Zentrums der Universität Graz, von FutreWater in Europa, dem "Centre for Integrated Mountain Development" (ICIMOD) in Nepal und einer Reihe anderer regionaler Forschungseinrichtungen durchgeführt. CLWATO ist innovativ in der Integration von Monitoring, der glacio-hydrologischen Modellierung auf unterschiedlichen Skalen, dem erweiterten Verständnis von Zusammenhängen zwischen dem Klimawandel und Gletschern, und in der Erstellung umfassender, der Anwendung angepaßter Klimaszenarien der Untersuchungsregion. Das Projekt stellt die erste umfassende Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels auf Wasserressourcen und Lebensmittelsicherheit auf derartig hohem wissenschaftlichem Niveau dar und hat dadurch eine potentiell große sozio-ökonomische Bedeutung.

Gletscher im Klimawandel zeigen in den hohen Gebirgszügen Asiens ein komplexes Verhalten: Während im Westen des Himalayas kaum ein Volumenschwund oder sogar ein schwacher Massenzuwachs über die letzten Jahrzehnte zu verzeichnen war, zeigen die Gletscher im Osten eine stark negative Massenbilanz. Es wird vermutet, dass diese sogenannte Karakorum-Anomalie auf unterschiedliche Reaktionen von großskaligen Phänomenen (dem Indischen Sommermonsun und westlichen Störungseinflüssen) auf den Klimawandel zurückzuführen ist. Im Rahmen des Projektes Kontraste in Asiens Hochgebirgs-Hydrologie (UNCOMUN) haben Klimaforscher des Wegener Center für Klima und Globalen Wandel der Karl-Franzens-Universität Graz (Österreich) zusammen mit Kolleginnen und Kollegen der ETH Zürich (Schweiz) und der Universität Utrecht (Niederlande) herausgefunden, dass Klimaänderungseffekte im Indischen Sommermonsun und den westlichen Störungseinflüssen in den meisten ernstzunehmenden Klimaprojektionen für die Himalaya Region erhalten bleiben und sich bis zum Ende des 21. Jahrhunderts noch verstärken. Als Konsequenz wird erwartet, dass die Karakorum Anomalie weiterhin existiert zumindest für die nächste Zukunft. Auf lange Sicht hingegen wird das Verhalten des Menschen zum dominierenden Faktor. Während der Klimawandel den Niederschlag an den Hängen des Himalaya verstärkt, behindern steigende Temperaturen einen Massenzuwachs von Gletscher durch Niederschlag, da dieser nicht mehr in Form von Schnee ausfällt, speziell während des Sommermonsuns. Aufgrund einer Stabilisierung der globalen Erwärmung pendelt sich das Abschmelzen in einem IPCC Klimaschutz-Szenario (RCP4.5) auf hohem Niveau ein und die Karakorum Anomalie wird durch eine räumlich unterschiedlich verteilte Schneeakkumulation verstärkt. Im IPCC Business-as-Usual-Szenario (RCP8.5) hingegen, verläuft die globale Erwärmung ungebremst, was zu einem ungebremsten Abschmelzen und zu einer starken Abnahme der Schneeakkumulation führt, speziell in den östlichen Regionen. Dies unterstreicht einmal mehr die Gefährdung der Existenz von Gletscher im Himalaya durch menschliches Verhalten.