19. Mai. 2020
Katars Hauptstadt Doha zählt jetzt schon zu den heißesten Städten der Welt und geht mit umfassender Klimatisierung dagegen vor.

Katars Hauptstadt Doha zählt jetzt schon zu den heißesten Städten der Welt und geht mit umfassender Klimatisierung dagegen vor.

Wetterstationen messen bereits heute Temperaturen, die kritisch für den menschlichen Organismus sind. Eine Arbeitsgruppe der Columbia University berichtet in "Science Advances" über die Ergebnisse ihrer Auswertung von entsprechenden Datenbanken. Klimamodelle sehen solche Temperaturen erst weit in der zweiten Jahrhunderthälfte.

Die Umstände in der kuscheligen ökologischen Nische der Menschen werden offenbar schneller ungemütlich als gedacht. Eine Gruppe der Columbia University aus New York hat in "Science Advances" anhand der Messwerte von Wetterstationen gezeigt, dass schon jetzt an zahlreichen Orten Temperatur und Luftfeuchtigkeit zeitweise so hoch sind, dass die physiologische Belastungsgrenze des Menschen erreicht und zum Teil sogar schon überschritten wird.

Karte der gemessenen Feuchtkugeltemperaturen von Raymond et al..

Karte der gemessenen Feuchtkugeltemperaturen von Raymond et al..

Bild: Science Advances/Colin Raymond
Die Welt wird heißer. Schraffiert die Flächen, auf denen 2070 Temperaturen wie derzeit in den Kernzonen der Sahara (schwarz) herrschen werden.

Die Welt wird heißer. Schraffiert die Flächen, auf denen 2070 Temperaturen wie derzeit in den Kernzonen der Sahara (schwarz) herrschen werden.

Bild: PNAS/Chi et al.
1 / 2

Karte der gemessenen Feuchtkugeltemperaturen von Raymond et al..

Bild: Science Advances/Colin Raymond

Die Welt wird heißer. Schraffiert die Flächen, auf denen 2070 Temperaturen wie derzeit in den Kernzonen der Sahara (schwarz) herrschen werden.

Bild: PNAS/Chi et al.

"Modellrechnungen zufolge ist das erst in ein paar Jahrzehnten zu erwarten", erklärte Hauptautor Colin Raymond, der inzwischen beim Jet Propulsion Laboratory der US-Raumfahrtagentur NASA in Pasadena arbeitet. Der Grund liegt vermutlich darin, dass die Daten, die Raymond und seine Kollegen auswerteten, Punktdaten von rund 8000 Wettermessstationen sind. Daher entgehen sie den Modellrechnungen, die sowohl größere Zeiträume als auch Gebiete betrachten. "Die Messungen zeigen, dass einige Gebiete der Erde viel näher an der Hitzegrenze sind, als wir dachten", betont Steven Sherwood, Klimaforscher an der Universität von New South Wales in Australien und nicht an der Studie beteiligt, in einer Stellungnahme. Offenbar seien einzelne Orte oder Regionen wesentlich dichter an gesundheitlich gefährlichen Bedingungen als bisher gedacht.

Extreme Schwüle im Persischen Golf

Betroffen sind die subtropischen Klimaregionen fast aller Kontinente, und hier vor allem die Küstengebiete. Europa bildet noch eine Ausnahme: Die Schwüle erreichte zwar im Mittelmeerraum hohe Werte, wirkliche Temperaturspitzen wie auf den anderen Kontinenten wurden allerdings nicht gemessen. Besonders hoch ging die Quecksilbersäule im Persischen Golf, hier wurde mehrfach die Werte erreicht, bei denen selbst ein physisch gesunder Mensch nach wenigen Stunden kollabiert.

Es ist vor allem die Kombination aus hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit, also schwüle Hitze, die dem menschlichen Organismus zu schaffen macht. Normalerweise wird überschüssige Körperwärme über die Haut abgestrahlt. Steigen die Außentemperaturen, sorgt Schweiß für zusätzliche Verdunstungskälte. Bei hoher Luftfeuchtigkeit funktioniert die Verdunstungskälte nicht mehr, deshalb vertragen wir Schwüle viel schlechter als trockene Hitze. Physiologen gehen davon aus, dass bei hoher Luftfeuchtigkeit die Belastungsgrenze eines gesunden menschlichen Organismus bei rund 35 Grad liegt. Bei einer für Mitteleuropa normalen Luftfeuchtigkeit von etwa 50 Prozent läge die entsprechende Temperatur bei 45 Grad.

Datenbank mit Einträgen von rund 8000 Wetterstationen

Meteorologen ermitteln daher neben der reinen Lufttemperatur Parameter wie die sogenannte Feuchtkugeltemperatur, um die Luftfeuchtigkeit und damit die Effizienz der Verdunstungskühlung zu berücksichtigen. Die Feuchtkugeltemperatur wird für Hitzestress-Angaben wie zum Beispiel den Hitzeindex oder die gefühlte Temperatur genutzt. Für ihre Untersuchung haben Colin Raymond und seine Kollegen die diese Temperatur betrachtet und dabei auf Messdaten von beinahe 8000 Messstationen weltweit zurückgegriffen, die vom US-Zentrum für Umweltinformationen und dem britischen Wetterdienst in einer Datenbank gesammelt werden. Die Daten werden mehrmals pro Tag erhoben, die Reihe reicht bis 1931 zurück und wird laufend aktualisiert.

Für die Studie wurden Daten zwischen 1979 und 2017 ausgewertet. Und aus diesen Daten geht hervor, dass Bedingungen, wie sie Klimamodelle erst für die zweite Hälfte des Jahrhunderts vorhersehen, an einzelnen Orten und für mehr oder weniger kurze Zeiträume bereits jetzt entstehen. "Die Daten von Wetterstationen sind besonders wichtig, weil sie das Geschehen direkt abbilden und somit Modellrechnungen überprüfbar machen", erklärte Elfatih Eltahir, Hydrologieprofessor am renommierten MIT in den USA, gegenüber dem "Scientific American".

Extremereignisse gegenüber 1979 verdoppelt

Nach diesen Stationsdaten gibt es zeitlich und örtlich begrenzte Schwülewellen besonders in der Karibik und an der US-Golfküste, im nördlichen Westaustralien und in Westafrika, vor allem aber im Persischen Golf, wo hohe Temperaturen und hohe Verdunstung aus dem Meer zusammentreffen. Als Sonderfall kommt noch der indische Subkontinent hinzu, wo der Sommermonsun im Juni/Juli beginnt und damit während der jährlichen Höchsttemperaturen für extreme Luftfeuchtigkeit sorgt. Laut den Einträgen der Datenbank lag im Jahr 2017 1000 Mal die Feuchtkugeltemperatur über 30 Grad was bei normalen mitteleuropäischer Luftfeuchtigkeit eine Thermometeranzeige von 40 Grad bedeutet und eine Verdoppelung der Ereignisse gegenüber 1979 darstellt.

An drei Messstationen im Persischen Golf und an zwei im pakistanischen Industal haben die Messwerte sogar den kritischen Grenzwert von 35 Grad überschritten. Das Emirat Ras al Chaimah im Persischen Golf und die pakistanische Großstadt Jacobabad am Unterlauf des Indus stachen besonders hervor, weil sie gleich mehrfach die 35-Grad-Marke rissen. "Mit der Klimaerwärmung werden die Zeiträume länger und die Zahl der Orte zunehmen", erwartet Colin Raymond. Denn auch das haben die Auswertungen ergeben: Die Häufigkeit solcher schwülen Hitzewellen ist bereits in den zurückliegenden vier Jahrzehnten gestiegen, an manchen Küsten hat sie sich sogar verdoppelt.

Wirksamer Schutz bislang nur für reiche Staaten

Wirksamer Schutz gegen die schwüle Extremhitze ist schwierig, weil selbst ein gesunder Organismus mit ausreichenden Wasservorräten nur wenige Stunden durchhält. Reiche Länder wie die USA oder die Golfemirate setzen auf Klimatisierung. In Katars Hauptstadt Doha zum Beispiel werden nicht nur Gebäude und Fahrzeuge gekühlt, sondern auch Bürgersteige oder Märkte. Der Blick auf die Karte mit den Messextremen zeigt allerdings auch, dass in der Karibik, Afrika und Asien viele Gebiete betroffen sind, in denen sich die Staaten solche Maßnahmen nicht leisten können. Wie man dort mit den harschen Bedingungen umgeht, ist eine offene und brennende Frage.

Sie wird noch verschärft, wenn man die Ergebnisse einer Arbeitsgruppe um Chi Xu von der Universität Nanjing und Marten Scheffer von der niederländischen Universität Wageningen in den Abhandlungen der US-Akademie der Wissenschaften berücksichtigt. Die Wissenschaftler haben Modellierungsdaten zur Entwicklung von Bevölkerung, Landnutzung und Klima ausgewertet und kommen zum Schluss, dass in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts bis zu drei Milliarden Menschen unter Temperaturbedingungen leben könnten, die heutzutage nur in einer Kernzone der Sahara herrschen. In ihrem Aufsatz zeigen die Forscher die Regionen, die von diesen Temperaturextremen betroffen sind.

Wenn die Treibhausgasemissionen unverändert weiter steigen, werden in einem breiten Gürtel beiderseits des Äquators Jahresmitteltemperaturen von nahe 30 Grad herrschen. Unwirtlich wie derzeit in der Kernzone der Sahara wird es in weiten Bereichen des afrikanischen Sahels, im nördlichen Südamerika in Nordaustralien und weiten Teilen des indischen Subkontinents werden. Auch von dieser Entwicklung werden daher Regionen getroffen, die nicht zu den reichsten der Erde zählen.