Wasserressourcen und Klimawandel: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Klimawandel
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== Wasserverfügbarkeit ==
== Süßwasserressourcen der Erde ==  
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| [[Bild:Wasserressourcen.jpg|thumb|640px|Abb. 1: Wasser auf der Erde]]
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Wasser gibt es fast überall auf der Erde, und das in drei verschiedenen Aggregatzuständen: fest, flüssig und gasförmig. Die Erde ist an ihrer Oberfläche ein Wasserplanet. Etwa 71 Prozent der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt, vor allem durch die [[Ozean im Klimasystem|Ozeane]], die über 96 Prozent des gesamten Wassers der Erde enthalten. Alles Wasser der Erde umfasst eine Menge von fast 1,4 Mrd. km<sup>3</sup>.<ref name="USGS 2019">USGS (2019): [https://www.usgs.gov/media/images/distribution-water-and-above-earth The distribution of water on, in, and above the Earth]</ref>  Dieses Wasser ist jedoch weitgehend salzhaltig und damit nicht unmittelbar nutzbar als Trinkwasser oder für die [[Klimaänderungen_und_Landwirtschaft#Niederschlag_und_Wasserversorgung|Bewässerung in der Landwirtschaft]]. Dafür bedarf es Süßwasser. Die größte Süßwassermenge auf der Erde ist in den [[Antarktischer Eisschild|Eisschilden der Antarktis]] und auf [[Grönländischer Eisschild|Grönland]] sowie in den [[Gletscher im Klimawandel|Gletschern der Erde]] gebunden und damit ebenfalls nicht leicht zu gewinnen. Zusammen mit dem Grundwasser, dass 30% allen Süßwassers ausmacht, sind damit fast 99% der Süßwasserressourcen dem direkten menschlichen Zugriff entzogen.
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| [[Bild:Wasserressourcen tabelle.jpg|thumb|640px|Tab. 1: Die Wasserverteilung auf der Erde. ]]
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Das leicht verfügbare Süßwasser fällt als [[Niederschlag]] aus der [[Atmosphäre im Klimasystem|Atmosphäre]] und findet sich in Seen und Flüssen, macht aber nur wenig mehr als 1% des gesamten Süßwassers aus. Diese Wassermenge schwankt zudem stark zwischen den Regionen der Erde und den Jahreszeiten. Vor allem in [[Trockengebiete im Klimawandel|Trockengebieten]] sind die saisonalen Unterschiede erheblich. Auch soziale Verhältnisse und Veränderungen bestimmen die Verfügbarkeit von Süßwasser. So sind die Ressourcen pro Kopf weltweit aufgrund des Bevölkerungswachstums in den letzten zwei Jahrzehnten um 20% zurückgegangen. Auch dabei zeigen sich deutliche regionale Unterschiede. Der Rückgang in [[Wasserprobleme und Klimawandel in Afrika|Subsahara-Afrika]] betrug 41%, in Westasien 29%, in Europa dagegen nur 3%.<ref name="UN 2023">United Nations (2023): [https://www.unwater.org/publications/un-world-water-development-report-2023 The United Nations World Water Development Report 2023: Partnerships and Cooperation for Water]. UNESCO, Paris</ref>


Die Wasserverfügbarkeit ist einerseits von den [[Wasserressourcen]], andererseits von der Wasserentnahme abhängig. Übersteigt die Entnahme einen bestimmten Prozentsatz der Ressourcen, spricht man von '''Wasserstress'''. Extremer Wasserstress liegt hiernach dann vor, wenn die Entnahme 40&nbsp;% der Ressourcen übersteigt.<ref>Eine andere Grenze ist die Verfügbarkeit von 1000 m<sup>3</sup> pro Jahr und Person in einem Wassereinzugsgebiet. Vgl. Bates, B.C., Z.W. Kundzewicz, S. Wu and J.P. Palutikof, Eds. (2008): Climate Change and Water. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC Secretariat, Geneva, 1.3.1 - [http://www.ipcc.ch/pdf/technical-papers/climate-change-water-en.pdf online]</ref> Global liegt dieses Verhältnis weit unter dieser Grenze. Nur 9&nbsp;% der 40 000 km<sup>3</sup> Wasser, die zur Verfügung stehen, werden entnommen. Regional sind die Verhältnisse jedoch sehr verschieden, so dass nach der obigen Definition gegenwärtig 2,3 Milliarden Menschen unter extremem Wasserstress leben.<ref name="Menzel et al. 2007">Menzel, L.; Flörke, M.; Matovelle, A.; Alcamo, J (2007): Impact of socio-economic development and climate change on water resources and water stress, In: Proc. 1st International Conference on Adaptive and Integrative Water Management (CAIWA 2007), Basel - auch [http://www.usf.uni-kassel.de/cesr/index.php?option=com_remository&Itemid=141&func=fileinfo&id=119 Online]</ref>
== Wassernutzung ==
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| [[Bild:Water-withdrawls-dt.jpg|thumb|340px|Abb. 2: Der globale Wasserverbrauch 1900-2018 nach Sektoren ]]||[[Bild:Freshwater withdrawal 2017.jpg|thumb|500px|Abb. 3: Süßwasserentnahme 2017 nach Kontinenten und Sektoren in km<sup>3</sup>/Jahr ]]
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Diese Zahl wird sich bis zur Mitte des Jahrhunderts auf 5,2 bis 6,8 Milliarden Menschen erhöhen. Die Ursachen liegen einerseits in sozio-ökonomischen Bedingungen (Bevölkerungszunahme, Wirtschaftswachstum), die die Wasserentnahme bestimmen, andererseits im klimatischen Wandel, der die Wasserressourcen beeinflusst. Der [[Klimawandel]] kann durch höhere Niederschläge in manchen Regionen auch zu einem höheren Wasserangebot führen. Nach Modellrechnungen wird sich global der Wasserstress in 61-75&nbsp;% der Landoberfläche erhöhen und in 14-29&nbsp;% verringern. Die Gründe für höheren Wasserstress liegen primär in der steigenden Entnahme, aber auch geringere [[Niederschläge]] und eine höhere [[Verdunstung]] sind daran beteiligt. Die betroffenen Regionen sind vor allem die, in denen der Wasserstress heute schon hoch liegt. Das sind z.B. der Nordosten Brasiliens, Teile von Nordamerika, Südeuropa, Teile von Mittelasien und Australien und große Teile Afrikas. Eine Erhöhung der Wasserentnahme aufgrund zunehmender Bevölkerung und ökonomischer Entwicklung wird vor allem in Afrika südlich der Sahara, in Lateinamerika und großen Teilen Asiens erwartet. Wo die Wasserversorgung günstiger wird, ist das primär durch höhere Niederschläge infolge des Klimawandels begründet, in 2. Linie auch durch eine effektivere Wassernutzung.<ref name="Menzel et al. 2007">Menzel, L.; Flörke, M.; Matovelle, A.; Alcamo, J (2007): Impact of socio-economic development and climate change on water resources and water stress, In: Proc. 1st International Conference on Adaptive and Integrative Water Management (CAIWA 2007), Basel - auch [http://www.usf.uni-kassel.de/cesr/index.php?option=com_remository&Itemid=141&func=fileinfo&id=119 Online]</ref> Vor allem in Südasien könnten durch den Klimawandel künftig viele Menschen weniger unter extremem Wasserstress leiden als heute.<ref>Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU): Welt im Wandel –
Die Wasserentnahme betrug 2017 etwa 3.800 km<sup>3</sup>/Jahr, was bezogen auf die zur Verfügung stehenden erneuerbaren Ressourcen in Flüssen, Seen, oberflächennahem Grundwasser und Niederschlägen nur 10% ausmacht.<ref name="UN 2023"/> Der globale Mittelwert verdeckt jedoch, dass dieser Wert in Asien mit 41,3% den der anderen Kontinente (1,7% bis 8,8%) weit übertrifft<ref name="UN 2022">United Nations (2022): [https://www.unwater.org/publications/un-world-water-development-report-2022 The United Nations World Water Development Report 2022: Groundwater: Making the invisible visible]. UNESCO, Paris</ref> und dass z.B. 2010 über ein Drittel der Weltbevölkerung mindestens über einen Monat unter Wasserstress zu leiden hatte. 80% davon lebten in Asien, vor allem im Nordosten Chinas sowie in Indien und Pakistan. Subsahara-Afrika und Mittelasien haben besonders unter ökonomisch bedingtem Wassermangel in der Landwirtschaft zu leiden, der durch eine unterentwickelte Infrastruktur und fehlende ökonomische Kapazitäten bedingt ist.<ref name="UN 2023"/>
Sicherheitsrisiko Klimawandel, Berlin, Heidelberg 2007, 5.2.1; auch [http://www.wbgu.de/wbgu_jg2007.html Online]</ref>
 
[[Bild:Globale_hydrologie2100.jpg|thumb|420px|Hydrologischen Veränderungen im Sommer (oben) und Winter (unten) 2080-2099 im Vergleich zu 1980-1999. Die Farbabstufungen geben den Anteil der 21 benutzten Modellsimulationen an. Besonders markante Ergebnisse sind durch Symbole hervorgehoben und werden entsprechend den Ziffern in dem Artikel [[Wasserkreislauf und Klima]] erläutert.]]
Von allen Wirtschaftssektoren ist die [[Klimaänderungen_und_Landwirtschaft#Niederschlag_und_Wasserversorgung|Landwirtschaft]] mit 72% der wichtigste Wassernutzer. 12% werden kommunal und 16% industriell genutzt. Regional gibt es jedoch große Unterschiede. In Europa verbraucht die Landwirtschaft nur 30% der Wasserressourcen, in Südasien dagegen 91%. Die Bewässerung in der Landwirtschaft besteht zu 30% aus Grundwasser, der Rest aus Oberflächenwasser. Die gesamte Grundwasserentnahme geht zu 70% in die Landwirtschaft, einschließlich der Viehzucht.<ref name="FAO 2022">FAO (2022): [https://doi.org/10.4060/cb9910en The State of the World’s Land and Water Resources for Food and Agriculture – Systems at breaking point]. Main report. Rome</ref> Die Bewässerung von Anbaugebieten mit Grundwasser gewährt eine von schwankenden Niederschlägen unabhängige Ernährungssicherheit und ist eine sichere Trinkwasserquelle. Die Übernutzung von Grundwasser kann jedoch die landwirtschaftliche Produktion reduzieren und die Wassermenge und Qualität im Grundwasser gefährden.<ref name="IPCC 2022a">IPCC AR6 WGII (2022): Water, 4.2.6</ref>  
== Klimaänderungen ==
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| [[Bild:Global-water-balance.jpg|thumb|640px|Abb. 4: Jährliche globale Wasser-Bilanz auf dem Land ]]
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Der globalen Wasserverbrauch hat sich in den letzten 40 Jahren um 1% pro Jahr erhöht. Die Zunahme des Wasserbrauchs konzentriert sich auf die Staaten mit mittlerem und niedrigem Einkommen, angetrieben durch eine Kombination aus Bevölkerungswachstum, sozioökonomischer Entwicklung und veränderten Konsumgewohnheiten. Ein wichtiger Faktor ist der Hauptverbraucher von Süßwasser, die Landwirtschaft. Seit Beginn der 2000er Jahre bis 2019 hat sich das bewässerte Land um 5% und das Land unter Regenfeldbau um 2,5% ausgedehnt, besonders in Süd- und Ostasien.<ref name="UN 2022"/>


=== Niederschlag ===
== Änderungen der Wasserressourcen durch den Klimawandel ==
=== Großräumige Veränderungen ===
Welchen Einfluss hat der Klimawandel auf die globalen Süßwasserressourcen? Und was sind dabei die wichtigsten Antriebsfaktoren? Wasser ist eine erneuerbare Ressource, die sich in einem Kreislauf bewegt. Wasser [[Verdunstung|verdunstet]] über Ozeanen, Seen, Flüssen, Wäldern  und Pflanzen, [[Kondensation|kondensiert]] in der Atmosphäre und kehrt als Niederschlag wieder zurück, wo es erneute verdunstet. Die wichtigsten Antriebe sind dabei der Niederschlag, die Evapotranspiration (Verdunstung von Wasserkörpern und Böden sowie durch Pflanzen) und die Kondensation. Dazwischen finden Transportprozesse durch Abflüsse und Versickerung von Wasser und durch atmosphärischen Transport von [[Wasserdampf]] statt. Niederschlag fällt dabei nicht nur in flüssiger Form, sondern auch als [[Schnee]], aus dem sich Eis bilden kann. Bei der Speicherung als Schnee und Eis wiederum ist die Umwandlung in Wasser durch Tauprozesse ein wichtiger Faktor für die Wasserversorgung. Alle diese Prozesse unterliegen in jüngster Zeit dem Einfluss des vom Menschen verursachten [[Klimawandel]]s.<ref>vgl. USGS (2019): [https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/rain-and-precipitation Rain and Precipitation]</ref> 
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| [[Bild:Niederschlag-2023.jpg|thumb|380px|Abb. 5: Jahresmittel der Niederschläge 2023]]||[[Bild:Niederschlagstrend1983-2022.jpg|thumb|390px|Abb. 6: Niederschlagstrend 1983 bis 2022 ]]
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Über die letzten vier Jahrzehnte zeigen die globalen Niederschläge eine leichte Zunahme von 1,5% pro 1°C globale Erwärmung (Abb. 5 und 5). Dabei treten starke jährliche Unterschiede auf, die in der Regel durch [[ENSO]] bestimmt sind, einer Schwankung der Meeresoberflächentemperatur im tropischen Pazifik. Während der warmen El-Niño-Phase (z.B. 2016) nehmen die Niederschläge zu, bei der kalten La Niña (wie 2022) nehmen sie ab. 1991 haben auch der [[Vulkanismus|Ausbruch des Mt. Pinatubo]] und die damit verbundene Abkühlung geringere Niederschläge bewirkt.<ref name="Adler 2024">Adler, R.F., and G. Gu (2024): [https://doi.org/10.3390/atmos15050535 Global Precipitation for the Year 2023 and How It Relates to Longer Term Variations and Trends], Atmosphere 15, no. 5: 535</ref>


Die wichtigsten klimatischen Faktoren, die die Wasserverfügbarkeit beeinflussen, sind der Niederschlag und die stark temperaturabhängige Verdunstung. Regionen, in denen sich beide Parameter durch den Klimawandel so entwickeln, dass die Wasserressourcen abnehmen, sind vor allem der Mittelmeerraum, Südafrika, Mittelamerika und Südaustralien (vgl. [[Wasserkreislauf und Klima]]). Von erheblicher Bedeutung werden in vielen Regionen auch die Niederschlagsmuster sein. Allgemein wird damit gerechnet, dass durch den Klimawandel die Variabilität der Niederschläge zunehmen wird. D.h. es fallen zu bestimmten Jahreszeiten mehr Niederschläge, zu anderen weniger, und es kommt zu stärkeren Gegensätzen zwischen Starkniederschlägen und Trockenphasen. Hierdurch sind sowohl Wasserressourcen betroffen, die sich aus Oberflächenwasser, wie solche, die sich aus neugebildetem Grundwasser speisen.
Die Niederschläge sind jedoch nicht der einzige Faktor, der über die Wasserressourcen entscheidet. Auch andere Prozesse wie Verdunstung, Abfluss, atmosphärische Dynamik und das Tauen von Eis und Schnee spielen eine wichtige Rolle und beeinflussen sich oft gegenseitig in komplexen [[Eis-Albedo-Rückkopplung|Rückkopplungsprozessen]]. Es ist daher nicht einfach, die Wirkung des Klimawandels auf die für natürliche wie menschliche Systeme verfügbaren Wasserressourcen einzuschätzen. Dabei stehen sich zwei Hypothesen gegenüber. Die eine geht davon aus, dass die feuchten Gebiete feuchter und die trockenen Gebiete trockener werden (wet-getting-wetter and dry-getting-drier) und dadurch der Gegensatz zwischen trockenen und feuchten Regionen durch die globale Erwärmung zunehmen wird. Die andere Hypothese behauptet, dass es zu einer globalen Austrocknung kommen wird, weil die Zunahme der [[Verdunstung#Siedepunkt,_Sättigungspunkt,_potentielle_Verdunstung|potentiellen Verdunstung]] die Änderungen der Niederschläge in den meisten Regionen übertreffen wird. Die Feuchter-Trockener-Hypothese trifft nach Beobachtungen und theoretischen Überlegungen weitgehend über dem Ozean zu. Über dem Land sind die Untersuchungsergebnisse jedoch nicht eindeutig. Hier spielen verschiedene Faktoren wie der Einfluss der [[Meeresoberflächentemperatur]]en benachbarter Ozeane, die Bodenfeuchte, die Vegetation, die Jahreszeiten etc. eine regional differenzierte Rolle.<ref name="Zaitchik 2023">Zaitchik, B.F., M. Rodell, M. Biasutti et al. (2023): [https://doi.org/10.1038/s44221-023-00073-w Wetting and drying trends under climate change]. Nat Water 1, 502–513</ref>
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| [[Bild:Hadley-Zirkulation.jpg|thumb|320px|Abb. 7: Änderung der Hadley-Zirkulation durch den Klimawandel]]||[[Bild:CO2-einfluss.jpg|thumb|400px|Abb. 8: Übersicht über die Folgen einer höheren CO<sub>2</sub>-Konzentration der Atmosphäre auf Pflanzen]]
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Durch den Klimawandel verändert sich zum einen die [[Atmosphärische Zirkulation und Klimawandel|atmosphärische Zirkulation]], vor allem in den [[Tropen]] und [[Subtropen]]. So wird sich der tropische Regengürtel entlang der [[Innertropische Konvergenzzone|Innertropischen Konvergenzzone]] (ITCZ) durch den Klimawandel verengen. Außerdem verschieben sich der absteigende Ast der [[Hadley-Zelle]], der für trockene Verhältnisse sorgt, sowie die niederschlagsreichen [[Tiefdruckgebiet|Tiefdruckbahnen]] der mittleren Breiten polwärts (Abb. 7). Von großer Bedeutung sind Änderungen der [[Globaler Monsun|Monsunzirkulation]], da in ihrem Einflussbereich die bevölkerungsreichsten Staaten der Erde wie Indien und China liegen. Nach Modellberechnungen werden die Niederschläge durch den [[Südasiatischer Monsun|asiatischen Monsun]] infolge des Klimawandels zunehmen, da die sommerlichen Monsunwinde aufgrund der höheren Verdunstung über dem Indischen und Pazifischen Ozean mehr Wasserdampf Richtung Land transportieren. Ähnlich verhält es sich mit dem [[Klimaänderungen in Westafrika|westafrikanischen Monsun]].<ref name="Zaitchik 2023"/> 


Für die Wasserführung von Flüssen und Seen ebenso wie für die Grundwasserführung spielen Niederschläge die entscheidende Rolle. Global gesehen lässt sich für die letzten ca. 100 Jahre kein signifikanter Trend bei den Niederschlägen über dem Festland ausmachen. Es gibt jedoch deutlich Unterschiede zwischen den höheren und den niederen Breiten. So haben die Niederschläge allgemein zwischen 30°N und 85°N zu- und, vor allem in den letzten 30-40 Jahren, zwischen 10°S und 30°N abgenommen.<ref>Bates, B.C., Z.W. Kundzewicz, S. Wu and J.P. Palutikof, Eds. (2008): Climate Change and Water. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC Secretariat, Geneva, 2.1.1 - [http://www.ipcc.ch/pdf/technical-papers/climate-change-water-en.pdf online]</ref>  
=== Änderungen über den Landgebieten ===
Neben den großräumigen Zirkulationsveränderungen verändert der Klimawandel auch lokale und regionale Prozesse auf den Landgebieten der Erde. Da die Temperaturen über dem Land sich stärker erhöhen als über dem Meer, nimmt die potentielle Verdunstung je nach den örtlichen klimatischen Bedingungen stark zu. Die Folge ist eine Verringerung des Wassergehalts von [[Boden im Klimasystem|Boden]] und Vegetation, wodurch weniger Wasser für die Verdunstung zur Verfügung steht und sich die Lufttemperatur zusätzlich erhöht. Dadurch nimmt die relative Luftfeuchtigkeit ab, was wiederum die potentielle Verdunstung weiter verstärkt. Als Folge kommt es nach zahlreichen Studien zu einer weitverbreiteten Austrocknung über dem Land, als nur durch die Niederschläge zu erwarten wäre.<ref name="Zaitchik 2023"/>  


In den mittleren und höheren Breiten der Nordhalbkugel über Nordamerika und Eurasien haben die Niederschläge in der Zeit von 1900 bis 2005 nahezu durchgehend um 6-8% zugenommen. Deutliche Zunahmen finden sich auch über Argentinien und der La-Plate-Region sowie über dem westlichen Australien. Abnehmende Niederschläge zeigen dagegen der Mittelmeerraum, die Sahelzone, Südafrika, Teile Südasiens, der Karibik sowie Chile. In Südasien und Westafrika gingen die Niederschläge zwischen 1900 und 2005 um 7,5% zurück.<ref name="IPCC 2007">IPCC (2007): Climate Change 2007, Working Group I: The Science of Climate Change, 3.3.2.2</ref>
Allerdings wird die Austrocknung bis zu einem gewissen Grad durch die Reaktion der Vegetation auf höhere Temperaturen und Wassermangel in Zusammenhang mit einem höheren CO<sub>2</sub>-Angebot in der Atmosphäre abgeschwächt. Eine höhere [[Kohlendioxid-Konzentration|CO<sub>2</sub>-Konzentration]] führt zu einer teilweisen [[Wirkung_von_Kohlendioxid_und_Ozon#Wirkung_von_Kohlendioxid|Schließung der Stomata der Blätter]], wodurch die Pflanzen weniger Wasser verdunsten (Abb. 8). Das in den Pflanzen gespeicherte Wasser kommt dabei auch der Bodenfeuchte zugute, da die Wurzeln dem Boden weniger Feuchte entziehen. Inwieweit die verbesserte Wassernutzung Austrocknungstendenzen in bestimmten Landregionen quantitativ übertrifft, lässt sich nach heutigem Kenntnisstand jedoch kaum einschätzen.<ref name="Zaitchik 2023"/> Andererseits erhöht mehr CO<sub>2</sub> in der Atmosphäre die [[Photosynthese]] durch den sog. [[Wirkung_von_Kohlendioxid_und_Ozon#Wirkung_von_Kohlendioxid|CO<sub>2</sub>-Düngungseffekt]] mit der Folge einer höheren Blattdichte und stärkeren Transpiration (Verdunstung der Pflanzen). Die Verdunstung über dem Land hat sich dadurch zwischen 1980 und 2011 um 55% erhöht und eine Abkühlung um 0,23 Wm<sup>2</sup> bewirkt, bei allerdings einer großen Unsicherheit in der Datenlage.<ref name="IPCC 2022b">IPCC AR6 WGII (2022): Water, 4.2.1</ref>
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| [[Bild:Wasserdefizit2001-2010.jpg|thumb|520px|Abb. 9: Wasser-Defizit in wichtigen Abflussbecken in km<sup>3</sup>/Jahr 2001-2010 ]]||[[Bild:Wasserdefizit-bei-3°C.jpg|thumb|400px|Abb. 10: Änderung des Wasser-Defizits in wichtigen Abflussbecken in km<sup>3</sup>/Jahr bei einer globalen Erwärmung um 3°C ]]
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Der Trockengürtel der Nordhalbkugel vom südlichen Nordamerika über den Mittelmeerraum bis nach Ostasien scheint dadurch zunehmend unter einem Wasserdefizit, definiert durch ein Überwiegen der Wassernutzung gegenüber dem Angebot, zu leiden (Abb. 9), das sich nach [[Klimamodelle|Modellberechnungen]] bei einer globalen Erwärmung um 3 °C weiter verstärkt (Abb. 10). Besonders betroffen sind davon der Norden Südasiens und einige Abflussbecken im Nahen Osten. So wird sich das Wasserdefizit bei einer Erwärmung um 3 °C am stärksten im Ganges-Brahmaputra-Becken erhöhen, gefolgt vom Indus- und Mississippi-Missouri-Becken. Inwieweit die vorhergesagten Niederschlagszunahmen des Indischen Monsuns das prognostizierte Wasserdefizit ausgleichen können, ist aufgrund von Unsicherheiten bei Modellen und Daten nicht geklärt.<ref>Rosa, L., M. Sangiorgio (2025): [https://doi.org/10.1038/s41467-025-56517-2 Global water gaps under future warming levels]. Nat Commun 16, 1192</ref>  


Auch im 21. Jh. werden die Niederschläge in den höheren Breiten zunehmen, und zwar sowohl im Winter wie im Sommer, ebenso aber auch in den Tropen. Die Zunahmen betragen in vielen Gebieten über 20 %. In den Sommermonaten der mittleren Breiten wird es dagegen zu einer Niederschlagsabnahme kommen. Auch in wichtigen Monsungebieten wie in Südasien und Australien wird es nach Modellberechnungen mehr Niederschläge geben. Dagegen werden die Niederschläge in den Subtropen geringer, besonders ausgeprägt mit bis zu 20 % im Mittelmeerraum und in der Karibik.<ref>Bates, B.C., Z.W. Kundzewicz, S. Wu and J.P. Palutikof, Eds. (2008): Climate Change and Water. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC Secretariat, Geneva, 2.3.1 - [http://www.ipcc.ch/pdf/technical-papers/climate-change-water-en.pdf online]</ref>
== Grundwasser ==
99% des flüssigen Süßwassers der Erde besteht aus Grundwasser. Grundwasser ist damit die größte Süßwasserressource für die menschliche Nutzung, ca. 23 Mio. km<sup>3</sup> in den oberen 2 km der Erdkruste. Grundwasser ist ein Bestandteil des natürlichen [[Wasserkreislauf]]s zwischen Atmosphäre, Erdoberfläche, Boden, Verdunstung und Abfluss ins Meer. Es ist außerdem eingebunden in den menschlichen Wasserkreislauf, von der Wassergewinnung über die Wassernutzung bis zum Abfluss als Abwasser. Die Hälfte der Wasserentnahme der Haushalte der globalen Bevölkerung ist Grundwasser.<ref name="UN 2022"/>  


=== Eis und Schnee ===
[[Bild:Absenkung-Grundwasserspiege.jpg|thumb|640px|Abb. 11: Absenkung des Grundwasserspiegels 1990-2014 ]]
Von besonderer Bedeutung ist Grundwasser für die [[Landwirtschaft und Klima|Landwirtschaft]], die auf 38% des bewässerten Landes 70% des genutzten Grundwassers verwendet. Bis 2050 wird aufgrund der wachsenden Bevölkerung und veränderter Konsumgewohnheiten mit einer Steigerung der Nachfrage nach Grundnahrungsmitteln, Futter und Biotreibstoff von 50% gerechnet. Dieser Bedarf wird in den nächsten Jahrzehnten ohne eine Ausweitung der Grundwassernutzung nicht zu bewältigen sein. Schon heute ragen die bevölkerungsreichen Staaten Süd- und Ostasiens, vor allem Indien und China, mit einem hohen Anteil an bewässerter Anbaufläche heraus, wovon in Südasien 57% und in Ostasien 29% mit Grundwasser bewässert werden. Dagegen beruht in Sub-Sahara-Afrika die Bewässerung nur zu 5% auf Grundwasser. Grundwasser ist zudem auch ein wesentlicher Faktor in der Viehzucht, allerdings weniger, um die Tiere mit Trinkwasser zu versorgen als zu 98% zur Produktion von Futtermitteln.<ref name="UN 2022"/>
 
Besonders in ariden und semiariden Regionen wie im Nahen Osten und Nordindien sind die Grundwasserreserven durch Übernutzung gefährdet. Treibende Faktoren sind der steigende Nahrungsmittelbedarf der wachsenden Bevölkerung vor allem in den Städten sowie die immer günstigeren Fördertechnologien. Die Folgen sind absinkende Grundwasserspiegel in zahlreichen Ländern in Trockengebieten. Hinzu kommen Versalzung und Verschmutzung von Grundwasser. Betroffen sind von solcher nicht-nachhaltigen Nutzung von Grundwasser vor allem China, Indien, Iran, Pakistan und die USA.<ref name="UN 2022"/>
 
[[Bild:Klimawandel-Grundwasser.jpg|thumb|640px|Abb. 11: Folgen des Klimawandels auf Grundwassersysteme ]]
Der Klimawandel beeinflusst das Grundwasser direkt und indirekt. Direkt durch das Wiederauffüllen von Grundwasser. Dabei spielen Veränderungen des Niederschlags und der Verdunstung eine wesentliche Rolle. Der Niederschlag ist global etwa gleichgeblieben, zeigt aber regional und in den einzelnen Jahreszeiten z.T. deutliche Zu- und Abnahmen. Die Verdunstung hat sich dagegen durch den Temperaturanstieg global zwischen 2003 und 2019 um 10% erhöht. Die Niederschläge sind in großen Teilen Mittel- und Südamerikas sowie im Nahen Osten und Südasien zurückgegangen und fallen vielfach als Starkregen. Die Schwankungen der Niederschläge sind vielerorts mit [[Dürren]] verbunden. Während in den Tropen und Subtropen [[Starkniederschläge und Hochwasser|Starkniederschläge]] zur Auffüllung der Grundwasserressourcen beitragen, sind die Folgen von Dürren und höherer Verdunstung, dass weniger Wasser zur Grundwasserneubildung zur Verfügung steht. Indirekt beeinflusst der Klimawandel das Grundwasser dadurch, dass er den Wasserbedarf in der Landwirtschaft und in Kommunen durch höhere Temperaturen und mehr Trockenheit erhöht.<ref name="UN 2022"/>
 
== Eis und Schnee ==
Auch die Art der Niederschläge spielt eine nicht geringe Rolle. Durch die globale Erwärmung wird mehr Niederschlag als Regen denn als Schnee fallen. Dadurch wird es zu einer jahreszeitlichen Verschiebung des Abflusses zum Winter hin kommen und weniger Oberflächenwasser im Sommer zur Verfügung stehen. Durch das Abschmelzen von [[Gletscher im Klimawandel|Gebirgsgletschern]] kommt es zunächst zwar zunächst zu einer Zunahme der Abflüsse, langfristig aber zu deren Versiegen.  
Auch die Art der Niederschläge spielt eine nicht geringe Rolle. Durch die globale Erwärmung wird mehr Niederschlag als Regen denn als Schnee fallen. Dadurch wird es zu einer jahreszeitlichen Verschiebung des Abflusses zum Winter hin kommen und weniger Oberflächenwasser im Sommer zur Verfügung stehen. Durch das Abschmelzen von [[Gletscher im Klimawandel|Gebirgsgletschern]] kommt es zunächst zwar zunächst zu einer Zunahme der Abflüsse, langfristig aber zu deren Versiegen.  


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Auch die wasserspendenden Gletscher und Eiskappen zeigen ein deutliches Abschmelzen in den letzten Jahrzehnten. So nahm deren Massenverlust weltweit von 136 Gt/Jahr im Zeitraum 1960-1980 auf 280 Gt/Jahr in der Zeit von 1990 bis 2004 zu.<ref>Bates, B.C., Z.W. Kundzewicz, S. Wu and J.P. Palutikof, Eds. (2008): Climate Change and Water. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC Secretariat, Geneva, 2.1.2 - [http://www.ipcc.ch/pdf/technical-papers/climate-change-water-en.pdf online]</ref> Nicht zuletzt sind von diesem Prozess die Hochgebirgsgletscher etwa der [[Gletscher in den Alpen|Alpen]], der [[Gletscher in den tropischen Anden|Anden]] oder des [[Gletscher in Asien|Himalaya]] betroffen. Auch in den hohen [[Gletscher in den Tropen|tropischen Gebirgen]] wie auf dem Mount Kilimandscharo, dem Mount Kenia und dem Ruwenzori-Gebirge in Afrika sind deutliche Rückzugstendenzen der Gletscher zu beobachten.
Auch die wasserspendenden Gletscher und Eiskappen zeigen ein deutliches Abschmelzen in den letzten Jahrzehnten. So nahm deren Massenverlust weltweit von 136 Gt/Jahr im Zeitraum 1960-1980 auf 280 Gt/Jahr in der Zeit von 1990 bis 2004 zu.<ref>Bates, B.C., Z.W. Kundzewicz, S. Wu and J.P. Palutikof, Eds. (2008): Climate Change and Water. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC Secretariat, Geneva, 2.1.2 - [http://www.ipcc.ch/pdf/technical-papers/climate-change-water-en.pdf online]</ref> Nicht zuletzt sind von diesem Prozess die Hochgebirgsgletscher etwa der [[Gletscher in den Alpen|Alpen]], der [[Gletscher in den tropischen Anden|Anden]] oder des [[Gletscher in Asien|Himalaya]] betroffen. Auch in den hohen [[Gletscher in den Tropen|tropischen Gebirgen]] wie auf dem Mount Kilimandscharo, dem Mount Kenia und dem Ruwenzori-Gebirge in Afrika sind deutliche Rückzugstendenzen der Gletscher zu beobachten.


== Wasserqualität ==
== Änderung der Wasserqualität ==
 
Die Wasserqualität ist sowohl für das Leben in einem Gewässer wie für die Wassernutzung von großer Bedeutung. Sie wird bestimmt durch die chemischen, physikalischen und biologischen Merkmale des Wassers, d.h. durch Art und Menge der gelösten Stoffe, durch Temperatur und Sedimentbestandteile sowie durch die Flora und Fauna im Wasser und am Boden. Diese Merkmale können durch äußere Einflüsse verändert werden, z.B. durch Einträge durch den Menschen. So stammen zunehmend Nitrat- und Phosphatbelastungen von Flüssen und Seen aus der intensiven Landwirtschaft und aus Industrieanlagen der Umgebung. Die Folge ist oft eine Eutrophierung der Gewässer mit weiteren Folgen wie verstärkter Algenblüte, Sauerstoffarmut und Fischsterben.
Die Wasserqualität ist sowohl für das Leben in einem Gewässer wie für die Wassernutzung von großer Bedeutung. Sie wird bestimmt durch die chemischen, physikalischen und biologischen Merkmale des Wassers, d.h. durch Art und Menge der gelösten Stoffe, durch Temperatur und Sedimentbestandteile sowie durch die Flora und Fauna im Wasser und am Boden. Diese Merkmale können durch äußere Einflüsse verändert werden, z.B. durch Einträge durch den Menschen. So stammen zunehmend Nitrat- und Phosphatbelastungen von Flüssen und Seen aus der intensiven Landwirtschaft und aus Industrieanlagen der Umgebung. Die Folge ist oft eine Eutrophierung der Gewässer mit weiteren Folgen wie verstärkter Algenblüte, Sauerstoffarmut und Fischsterben.


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Die künftige Wasserqualität wird allerdings vor allem von den direkten und indirekten menschlichen Aktivitäten in der Landwirtschaft, der Industrie und in Haushalten bestimmt werden. Den größten Einfluss wird die Art der landwirtschaftlichen Nutzung in den Einzugsgebieten der Flüsse, vor allem die Anwendung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln, haben. Der Einfluss des Klimawandels wird demgegenüber relativ gesehen nur von geringer Bedeutung sein. Die wenigen Studien zu dieser Frage lassen vermuten, dass z.B. für die Nitratkonzentration Änderungen des Abflussvolumens eine größere Rolle spielen als eine Erhöhung der Wassertemperatur.<ref>Parry, M.L. (Ed., 2000): Assessment of Potential Effects and Adaptions for Climate Change in Europe: The Europe ACACIA Project, Norwich, 93</ref> Die Wassertemperatur ist aber offensichtlich von größerer Bedeutung für das Phytoplankton und den Sauerstoffgehalt, wie eine Modellsimulation bezogen auf einen Japanischen See (Suwa See im Hochland von Honshu in Nagano) ergab, nach der sich in den Sommermonaten das relative Wachstum des Phytoplanktons in 5 m Tiefe um maximal bis zu 60&nbsp;% erhöhen und der Sauerstoffgehalt um über 60&nbsp;% bis zum Ende des 21. Jahrhunderts reduziert werden könnte.<ref> Hassan, H., H. Keisuke and T. Matsuo (1998): A Modeling Approach to Simulate Impact of Climate Change in Lake Water Quality: Phytoplankton Growth Rate Assessment, Water Sience and Technology 37, No.2, 177-185</ref>
Die künftige Wasserqualität wird allerdings vor allem von den direkten und indirekten menschlichen Aktivitäten in der Landwirtschaft, der Industrie und in Haushalten bestimmt werden. Den größten Einfluss wird die Art der landwirtschaftlichen Nutzung in den Einzugsgebieten der Flüsse, vor allem die Anwendung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln, haben. Der Einfluss des Klimawandels wird demgegenüber relativ gesehen nur von geringer Bedeutung sein. Die wenigen Studien zu dieser Frage lassen vermuten, dass z.B. für die Nitratkonzentration Änderungen des Abflussvolumens eine größere Rolle spielen als eine Erhöhung der Wassertemperatur.<ref>Parry, M.L. (Ed., 2000): Assessment of Potential Effects and Adaptions for Climate Change in Europe: The Europe ACACIA Project, Norwich, 93</ref> Die Wassertemperatur ist aber offensichtlich von größerer Bedeutung für das Phytoplankton und den Sauerstoffgehalt, wie eine Modellsimulation bezogen auf einen Japanischen See (Suwa See im Hochland von Honshu in Nagano) ergab, nach der sich in den Sommermonaten das relative Wachstum des Phytoplanktons in 5 m Tiefe um maximal bis zu 60&nbsp;% erhöhen und der Sauerstoffgehalt um über 60&nbsp;% bis zum Ende des 21. Jahrhunderts reduziert werden könnte.<ref> Hassan, H., H. Keisuke and T. Matsuo (1998): A Modeling Approach to Simulate Impact of Climate Change in Lake Water Quality: Phytoplankton Growth Rate Assessment, Water Sience and Technology 37, No.2, 177-185</ref>


== Wasserverbrauch ==
== Änderung des Wasserverbrauchs ==
 
Der anthropogene Klimawandel wird sehr wahrscheinlich auch Auswirkungen auf den weltweiten Wasserverbrauch haben. Gegenüber anderen Einflussfaktoren wie dem Bevölkerungswachstum, der wirtschaftlichen Entwicklung oder dem Wassermanagement wird das Ausmaß allerdings eher gering sein, wie die bisherigen Erfahrungen schon gezeigt haben. So ist in den Vereinigten Staaten die totale Wasserentnahme von 1900 bis 1990 von 40 auf über 400 Milliarden [http://de.wikipedia.org/wiki/Gallone Gallonen] gestiegen, woran klimatische Veränderungen nur einen marginalen Anteil hatten.<ref>Frederick, K.D. (1997): Adapting to Climate Impacts on the Supply and Demand for Water, Climatic Change 37, 141-156</ref>
Der anthropogene Klimawandel wird sehr wahrscheinlich auch Auswirkungen auf den weltweiten Wasserverbrauch haben. Gegenüber anderen Einflussfaktoren wie dem Bevölkerungswachstum, der wirtschaftlichen Entwicklung oder dem Wassermanagement wird das Ausmaß allerdings eher gering sein, wie die bisherigen Erfahrungen schon gezeigt haben. So ist in den Vereinigten Staaten die totale Wasserentnahme von 1900 bis 1990 von 40 auf über 400 Milliarden [http://de.wikipedia.org/wiki/Gallone Gallonen] gestiegen, woran klimatische Veränderungen nur einen marginalen Anteil hatten.<ref>Frederick, K.D. (1997): Adapting to Climate Impacts on the Supply and Demand for Water, Climatic Change 37, 141-156</ref>


In Privathaushalten reagieren die Menschen beim Duschen und Waschen und besonders bei Gartenbewässerung und Rasensprengen auf Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse. Studien in den USA haben für den Bundesstaat Utah ergeben, dass bei einer Temperaturerhöhung um 2,2 °C der private Wasserverbrauch im Sommer um 2,8 % steigt, im Juni sogar um bis zu 16&nbsp;%. Für Großbritannien wurde bei einer Temperatursteigerung um 1,1 °C bis 2021 eine Zunahme des privaten Verbrauchs um 4% berechnet. Auch im industriellen Sektor ist bei einer globalen Erwärmung mit einer Erhöhung des Wasserverbrauchs zu rechnen. Eine Erhöhung der Wassertemperatur in Seen und Flüssen reduziert die Wirkung von Kühlsystemen, z.B. bei Kernkraftwerken, mit der Folge eines erhöhten Bedarfs an Kühlwasser. Vor allem aber ist die Bewässerung in der Landwirtschaft in hohem Maße von klimatischen Bedingungen abhängig. Unter wärmeren und trockeneren Bedingungen nimmt nicht nur die Menge Wasser pro bewässerte Fläche zu, sondern auch die bewässerte Fläche selbst. Verglichen mit der Periode 1951-1980 war der Wasserverbrauch für Bewässerungszwecke in den trockeneren und um 1 °C wärmeren 30er Jahren in den US-Staaten Nebraska bei Mais um 19&nbsp;% und in Kansas bei Mais, Weizen und Hirse um 14&nbsp;% höher.<ref>Frederick, K. and D.C. Major (1997): Climate Change an Water Resources, Climatic Change 37, 7-23</ref>
In Privathaushalten reagieren die Menschen beim Duschen und Waschen und besonders bei Gartenbewässerung und Rasensprengen auf Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse. Studien in den USA haben für den Bundesstaat Utah ergeben, dass bei einer Temperaturerhöhung um 2,2 °C der private Wasserverbrauch im Sommer um 2,8 % steigt, im Juni sogar um bis zu 16&nbsp;%. Für Großbritannien wurde bei einer Temperatursteigerung um 1,1 °C bis 2021 eine Zunahme des privaten Verbrauchs um 4% berechnet. Auch im industriellen Sektor ist bei einer globalen Erwärmung mit einer Erhöhung des Wasserverbrauchs zu rechnen. Eine Erhöhung der Wassertemperatur in Seen und Flüssen reduziert die Wirkung von Kühlsystemen, z.B. bei Kernkraftwerken, mit der Folge eines erhöhten Bedarfs an Kühlwasser. Vor allem aber ist die Bewässerung in der Landwirtschaft in hohem Maße von klimatischen Bedingungen abhängig. Unter wärmeren und trockeneren Bedingungen nimmt nicht nur die Menge Wasser pro bewässerte Fläche zu, sondern auch die bewässerte Fläche selbst. Verglichen mit der Periode 1951-1980 war der Wasserverbrauch für Bewässerungszwecke in den trockeneren und um 1 °C wärmeren 30er Jahren in den US-Staaten Nebraska bei Mais um 19&nbsp;% und in Kansas bei Mais, Weizen und Hirse um 14&nbsp;% höher.<ref>Frederick, K. and D.C. Major (1997): Climate Change an Water Resources, Climatic Change 37, 7-23</ref>
== Wasserwirtschaft ==
Die meisten Untersuchungen, die sich mit den Folgen des Klimawandels für den Wasserhaushalt befassen, sehen von Anpassungsmaßnahmen der Wasserwirtschaft an klimatische Veränderungen ab. Tatsächlich konzentriert sich die Wasserwirtschaft in ihren Konzepten primär auf eine wachsende Nachfrage an Brauch- und Trinkwasser durch eine Zunahme der Bevölkerung bzw. deren erhöhte Konzentration in bestimmten Regionen, durch ein sich wandelndes Konsumverhalten sowie durch einen höheren Bedarf in Landwirtschaft und Industrie. Als ein Faktor unter anderen werden aber zunehmend auch mögliche klimatische Veränderungen, die nicht nur die Nachfrage-, sondern vor allem die Angebotsseite betreffen, in der Planung berücksichtigt. Damit ist die Wasserwirtschaft mit zwei zusätzlichen Schwierigkeiten konfrontiert. Erstens sind die Prognosen über die regionalen Folgen des Klimawandels relativ unsicher, und zweitens betreffen sie vor allem die Wasserressourcen, die in den Planungen des Wassermanagements gewöhnlich als stabil vorausgesetzt werden. Inwieweit angesichts dieser Schwierigkeiten eine wirksame Vorsorge getroffen werden kann, hängt von zahlreichen Faktoren in den einzelnen Staaten ab wie den Kapazitäten der wasserwirtschaftlichen Einrichtungen, der Gesetzeslage, dem Stand der Technologie, dem sozialen Wohlstand u.a. Nicht zuletzt spielt die Erfahrung von klimatischen Extremereignissen wie [[Dürren]] und Überschwemmungen eine große Rolle, die zu verstärkten Vorsorgemaßnahmen Anlass geben können.


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==
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== Literatur ==
== Literatur ==
* Lozán, J.L. u.a.(Hg.): [http://www1.uni-hamburg.de/Warnsignale//buchWasser.html Warnsignal Klima: Genug Wasser für alle?] Wissenschaftliche Fakten, Hamburg 2004 (ISBN/EAN 9783980966801)
* Lozán, J.L. u.a.(Hg.): [http://www1.uni-hamburg.de/Warnsignale//buchWasser.html Warnsignal Klima: Genug Wasser für alle?] Wissenschaftliche Fakten, Hamburg 2004 (ISBN/EAN 9783980966801)
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==Klimadaten zum Thema==
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Klimadaten zum Thema selbst auswerten? Hier können Sie eigene Klimakarten aus [https://bildungsserver.hamburg.de/themenschwerpunkte/klimawandel-und-klimafolgen/daten-zum-klimawandel '''Klimamodelldaten'''] für zahlreiche Regionen der Erde erzeugen.
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Hier finden Sie eine [https://bildungsserver.hamburg.de/themenschwerpunkte/klimawandel-und-klimafolgen/daten-zum-klimawandel/daten-zu-klimaprojektionen/arbeitsanweisungen-panoply-263990 '''Anleitung zur Visualisierung der Daten'''].
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==Schülerarbeiten zum Thema==
'''Schülerarbeiten zum Thema des Artikels''' aus dem [https://bildungsserver.hamburg.de/themenschwerpunkte/klimawandel-und-klimafolgen/schulprojekt-klimawandel/ergebnisse-des-schulprojekts Schulprojekt Klimawandel]:
* [https://bildungsserver.hamburg.de/resource/blob/756486/cc4273982c2d585697eba90fb4bf75c0/2009-wasserkonflikte-israel-data.pdf Entwicklung und Perspektiven der Wasserresourcen in Israel und Palästina] (Stadtteilschule Walddörfer, Hamburg)<br>
* [https://bildungsserver.hamburg.de/resource/blob/756144/0cff2c77fcb2ab6a3dfb383cc9144c0a/2011-indischer-monsun-data.pdf Indischer Sommermonsum] Führt die Klimaerwärmung zur Unbewohnbarkeit von Teilen des indischen Sommermonsumgebietes? (Johanneum zu Lübeck, Lübeck)<br>
* [https://bildungsserver.hamburg.de/resource/blob/746850/c85b98a3ab0d9eab204f14c66dc55c6f/2015-klimawandel-gletscherschmelze-data.pdf Klimawandel und Gletscherschmelze] Welche Ursachen und Auswirkungen hat das Schmelzen der Gletscher im Himalaya und am Kilimandscharo? (Gymnasium Osterbek, Hamburg)
* [https://bildungsserver.hamburg.de/resource/blob/756392/c93f71733e049b16c09769c585fb0193/2008-eis-im-klimasystem-data.pdf Eis und Klima: Gletscher] Über die Ursachen des Abschmelzens von Gletschern und die Gefahren durch abschmelzende Gletscher (Anne-Frank-Schule Bargteheide, Bargteheide)
* [https://bildungsserver.hamburg.de/resource/blob/746846/04d65889c65c3bb53b7a295a058dd170/2012-wasser-afrika-data.pdf Einfluss des Klimawandels auf die Wasserversorgung in Afrika und ihre Auswirkungen auf die Gesundheit] (Gymnasium Osterbek, Hamburg)
* [https://bildungsserver.hamburg.de/resource/blob/746854/13a0f117e714170fc04b55d552291c5b/2014-tropische-gletscher-data.pdf Tropische Gletscher] Welche Ursachen und Folgen hat das Abschmelzen tropischer Gletscher am Kilimandscharo und in den Anden? (Gymnasium Grootmoor, Hamburg)
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Aktuelle Version vom 28. Juli 2025, 10:21 Uhr

Süßwasserressourcen der Erde

Abb. 1: Wasser auf der Erde

Wasser gibt es fast überall auf der Erde, und das in drei verschiedenen Aggregatzuständen: fest, flüssig und gasförmig. Die Erde ist an ihrer Oberfläche ein Wasserplanet. Etwa 71 Prozent der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt, vor allem durch die Ozeane, die über 96 Prozent des gesamten Wassers der Erde enthalten. Alles Wasser der Erde umfasst eine Menge von fast 1,4 Mrd. km3.[1] Dieses Wasser ist jedoch weitgehend salzhaltig und damit nicht unmittelbar nutzbar als Trinkwasser oder für die Bewässerung in der Landwirtschaft. Dafür bedarf es Süßwasser. Die größte Süßwassermenge auf der Erde ist in den Eisschilden der Antarktis und auf Grönland sowie in den Gletschern der Erde gebunden und damit ebenfalls nicht leicht zu gewinnen. Zusammen mit dem Grundwasser, dass 30% allen Süßwassers ausmacht, sind damit fast 99% der Süßwasserressourcen dem direkten menschlichen Zugriff entzogen.

Tab. 1: Die Wasserverteilung auf der Erde.

Das leicht verfügbare Süßwasser fällt als Niederschlag aus der Atmosphäre und findet sich in Seen und Flüssen, macht aber nur wenig mehr als 1% des gesamten Süßwassers aus. Diese Wassermenge schwankt zudem stark zwischen den Regionen der Erde und den Jahreszeiten. Vor allem in Trockengebieten sind die saisonalen Unterschiede erheblich. Auch soziale Verhältnisse und Veränderungen bestimmen die Verfügbarkeit von Süßwasser. So sind die Ressourcen pro Kopf weltweit aufgrund des Bevölkerungswachstums in den letzten zwei Jahrzehnten um 20% zurückgegangen. Auch dabei zeigen sich deutliche regionale Unterschiede. Der Rückgang in Subsahara-Afrika betrug 41%, in Westasien 29%, in Europa dagegen nur 3%.[2]

Wassernutzung

Abb. 2: Der globale Wasserverbrauch 1900-2018 nach Sektoren
Abb. 3: Süßwasserentnahme 2017 nach Kontinenten und Sektoren in km3/Jahr

Die Wasserentnahme betrug 2017 etwa 3.800 km3/Jahr, was bezogen auf die zur Verfügung stehenden erneuerbaren Ressourcen in Flüssen, Seen, oberflächennahem Grundwasser und Niederschlägen nur 10% ausmacht.[2] Der globale Mittelwert verdeckt jedoch, dass dieser Wert in Asien mit 41,3% den der anderen Kontinente (1,7% bis 8,8%) weit übertrifft[3] und dass z.B. 2010 über ein Drittel der Weltbevölkerung mindestens über einen Monat unter Wasserstress zu leiden hatte. 80% davon lebten in Asien, vor allem im Nordosten Chinas sowie in Indien und Pakistan. Subsahara-Afrika und Mittelasien haben besonders unter ökonomisch bedingtem Wassermangel in der Landwirtschaft zu leiden, der durch eine unterentwickelte Infrastruktur und fehlende ökonomische Kapazitäten bedingt ist.[2]

Von allen Wirtschaftssektoren ist die Landwirtschaft mit 72% der wichtigste Wassernutzer. 12% werden kommunal und 16% industriell genutzt. Regional gibt es jedoch große Unterschiede. In Europa verbraucht die Landwirtschaft nur 30% der Wasserressourcen, in Südasien dagegen 91%. Die Bewässerung in der Landwirtschaft besteht zu 30% aus Grundwasser, der Rest aus Oberflächenwasser. Die gesamte Grundwasserentnahme geht zu 70% in die Landwirtschaft, einschließlich der Viehzucht.[4] Die Bewässerung von Anbaugebieten mit Grundwasser gewährt eine von schwankenden Niederschlägen unabhängige Ernährungssicherheit und ist eine sichere Trinkwasserquelle. Die Übernutzung von Grundwasser kann jedoch die landwirtschaftliche Produktion reduzieren und die Wassermenge und Qualität im Grundwasser gefährden.[5]

Abb. 4: Jährliche globale Wasser-Bilanz auf dem Land

Der globalen Wasserverbrauch hat sich in den letzten 40 Jahren um 1% pro Jahr erhöht. Die Zunahme des Wasserbrauchs konzentriert sich auf die Staaten mit mittlerem und niedrigem Einkommen, angetrieben durch eine Kombination aus Bevölkerungswachstum, sozioökonomischer Entwicklung und veränderten Konsumgewohnheiten. Ein wichtiger Faktor ist der Hauptverbraucher von Süßwasser, die Landwirtschaft. Seit Beginn der 2000er Jahre bis 2019 hat sich das bewässerte Land um 5% und das Land unter Regenfeldbau um 2,5% ausgedehnt, besonders in Süd- und Ostasien.[3]

Änderungen der Wasserressourcen durch den Klimawandel

Großräumige Veränderungen

Welchen Einfluss hat der Klimawandel auf die globalen Süßwasserressourcen? Und was sind dabei die wichtigsten Antriebsfaktoren? Wasser ist eine erneuerbare Ressource, die sich in einem Kreislauf bewegt. Wasser verdunstet über Ozeanen, Seen, Flüssen, Wäldern und Pflanzen, kondensiert in der Atmosphäre und kehrt als Niederschlag wieder zurück, wo es erneute verdunstet. Die wichtigsten Antriebe sind dabei der Niederschlag, die Evapotranspiration (Verdunstung von Wasserkörpern und Böden sowie durch Pflanzen) und die Kondensation. Dazwischen finden Transportprozesse durch Abflüsse und Versickerung von Wasser und durch atmosphärischen Transport von Wasserdampf statt. Niederschlag fällt dabei nicht nur in flüssiger Form, sondern auch als Schnee, aus dem sich Eis bilden kann. Bei der Speicherung als Schnee und Eis wiederum ist die Umwandlung in Wasser durch Tauprozesse ein wichtiger Faktor für die Wasserversorgung. Alle diese Prozesse unterliegen in jüngster Zeit dem Einfluss des vom Menschen verursachten Klimawandels.[6]

Abb. 5: Jahresmittel der Niederschläge 2023
Abb. 6: Niederschlagstrend 1983 bis 2022

Über die letzten vier Jahrzehnte zeigen die globalen Niederschläge eine leichte Zunahme von 1,5% pro 1°C globale Erwärmung (Abb. 5 und 5). Dabei treten starke jährliche Unterschiede auf, die in der Regel durch ENSO bestimmt sind, einer Schwankung der Meeresoberflächentemperatur im tropischen Pazifik. Während der warmen El-Niño-Phase (z.B. 2016) nehmen die Niederschläge zu, bei der kalten La Niña (wie 2022) nehmen sie ab. 1991 haben auch der Ausbruch des Mt. Pinatubo und die damit verbundene Abkühlung geringere Niederschläge bewirkt.[7]

Die Niederschläge sind jedoch nicht der einzige Faktor, der über die Wasserressourcen entscheidet. Auch andere Prozesse wie Verdunstung, Abfluss, atmosphärische Dynamik und das Tauen von Eis und Schnee spielen eine wichtige Rolle und beeinflussen sich oft gegenseitig in komplexen Rückkopplungsprozessen. Es ist daher nicht einfach, die Wirkung des Klimawandels auf die für natürliche wie menschliche Systeme verfügbaren Wasserressourcen einzuschätzen. Dabei stehen sich zwei Hypothesen gegenüber. Die eine geht davon aus, dass die feuchten Gebiete feuchter und die trockenen Gebiete trockener werden (wet-getting-wetter and dry-getting-drier) und dadurch der Gegensatz zwischen trockenen und feuchten Regionen durch die globale Erwärmung zunehmen wird. Die andere Hypothese behauptet, dass es zu einer globalen Austrocknung kommen wird, weil die Zunahme der potentiellen Verdunstung die Änderungen der Niederschläge in den meisten Regionen übertreffen wird. Die Feuchter-Trockener-Hypothese trifft nach Beobachtungen und theoretischen Überlegungen weitgehend über dem Ozean zu. Über dem Land sind die Untersuchungsergebnisse jedoch nicht eindeutig. Hier spielen verschiedene Faktoren wie der Einfluss der Meeresoberflächentemperaturen benachbarter Ozeane, die Bodenfeuchte, die Vegetation, die Jahreszeiten etc. eine regional differenzierte Rolle.[8]

Abb. 7: Änderung der Hadley-Zirkulation durch den Klimawandel
Abb. 8: Übersicht über die Folgen einer höheren CO2-Konzentration der Atmosphäre auf Pflanzen

Durch den Klimawandel verändert sich zum einen die atmosphärische Zirkulation, vor allem in den Tropen und Subtropen. So wird sich der tropische Regengürtel entlang der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) durch den Klimawandel verengen. Außerdem verschieben sich der absteigende Ast der Hadley-Zelle, der für trockene Verhältnisse sorgt, sowie die niederschlagsreichen Tiefdruckbahnen der mittleren Breiten polwärts (Abb. 7). Von großer Bedeutung sind Änderungen der Monsunzirkulation, da in ihrem Einflussbereich die bevölkerungsreichsten Staaten der Erde wie Indien und China liegen. Nach Modellberechnungen werden die Niederschläge durch den asiatischen Monsun infolge des Klimawandels zunehmen, da die sommerlichen Monsunwinde aufgrund der höheren Verdunstung über dem Indischen und Pazifischen Ozean mehr Wasserdampf Richtung Land transportieren. Ähnlich verhält es sich mit dem westafrikanischen Monsun.[8]

Änderungen über den Landgebieten

Neben den großräumigen Zirkulationsveränderungen verändert der Klimawandel auch lokale und regionale Prozesse auf den Landgebieten der Erde. Da die Temperaturen über dem Land sich stärker erhöhen als über dem Meer, nimmt die potentielle Verdunstung je nach den örtlichen klimatischen Bedingungen stark zu. Die Folge ist eine Verringerung des Wassergehalts von Boden und Vegetation, wodurch weniger Wasser für die Verdunstung zur Verfügung steht und sich die Lufttemperatur zusätzlich erhöht. Dadurch nimmt die relative Luftfeuchtigkeit ab, was wiederum die potentielle Verdunstung weiter verstärkt. Als Folge kommt es nach zahlreichen Studien zu einer weitverbreiteten Austrocknung über dem Land, als nur durch die Niederschläge zu erwarten wäre.[8]

Allerdings wird die Austrocknung bis zu einem gewissen Grad durch die Reaktion der Vegetation auf höhere Temperaturen und Wassermangel in Zusammenhang mit einem höheren CO2-Angebot in der Atmosphäre abgeschwächt. Eine höhere CO2-Konzentration führt zu einer teilweisen Schließung der Stomata der Blätter, wodurch die Pflanzen weniger Wasser verdunsten (Abb. 8). Das in den Pflanzen gespeicherte Wasser kommt dabei auch der Bodenfeuchte zugute, da die Wurzeln dem Boden weniger Feuchte entziehen. Inwieweit die verbesserte Wassernutzung Austrocknungstendenzen in bestimmten Landregionen quantitativ übertrifft, lässt sich nach heutigem Kenntnisstand jedoch kaum einschätzen.[8] Andererseits erhöht mehr CO2 in der Atmosphäre die Photosynthese durch den sog. CO2-Düngungseffekt mit der Folge einer höheren Blattdichte und stärkeren Transpiration (Verdunstung der Pflanzen). Die Verdunstung über dem Land hat sich dadurch zwischen 1980 und 2011 um 55% erhöht und eine Abkühlung um 0,23 Wm2 bewirkt, bei allerdings einer großen Unsicherheit in der Datenlage.[9]

Abb. 9: Wasser-Defizit in wichtigen Abflussbecken in km3/Jahr 2001-2010
Abb. 10: Änderung des Wasser-Defizits in wichtigen Abflussbecken in km3/Jahr bei einer globalen Erwärmung um 3°C

Der Trockengürtel der Nordhalbkugel vom südlichen Nordamerika über den Mittelmeerraum bis nach Ostasien scheint dadurch zunehmend unter einem Wasserdefizit, definiert durch ein Überwiegen der Wassernutzung gegenüber dem Angebot, zu leiden (Abb. 9), das sich nach Modellberechnungen bei einer globalen Erwärmung um 3 °C weiter verstärkt (Abb. 10). Besonders betroffen sind davon der Norden Südasiens und einige Abflussbecken im Nahen Osten. So wird sich das Wasserdefizit bei einer Erwärmung um 3 °C am stärksten im Ganges-Brahmaputra-Becken erhöhen, gefolgt vom Indus- und Mississippi-Missouri-Becken. Inwieweit die vorhergesagten Niederschlagszunahmen des Indischen Monsuns das prognostizierte Wasserdefizit ausgleichen können, ist aufgrund von Unsicherheiten bei Modellen und Daten nicht geklärt.[10]

Grundwasser

99% des flüssigen Süßwassers der Erde besteht aus Grundwasser. Grundwasser ist damit die größte Süßwasserressource für die menschliche Nutzung, ca. 23 Mio. km3 in den oberen 2 km der Erdkruste. Grundwasser ist ein Bestandteil des natürlichen Wasserkreislaufs zwischen Atmosphäre, Erdoberfläche, Boden, Verdunstung und Abfluss ins Meer. Es ist außerdem eingebunden in den menschlichen Wasserkreislauf, von der Wassergewinnung über die Wassernutzung bis zum Abfluss als Abwasser. Die Hälfte der Wasserentnahme der Haushalte der globalen Bevölkerung ist Grundwasser.[3]

Abb. 11: Absenkung des Grundwasserspiegels 1990-2014

Von besonderer Bedeutung ist Grundwasser für die Landwirtschaft, die auf 38% des bewässerten Landes 70% des genutzten Grundwassers verwendet. Bis 2050 wird aufgrund der wachsenden Bevölkerung und veränderter Konsumgewohnheiten mit einer Steigerung der Nachfrage nach Grundnahrungsmitteln, Futter und Biotreibstoff von 50% gerechnet. Dieser Bedarf wird in den nächsten Jahrzehnten ohne eine Ausweitung der Grundwassernutzung nicht zu bewältigen sein. Schon heute ragen die bevölkerungsreichen Staaten Süd- und Ostasiens, vor allem Indien und China, mit einem hohen Anteil an bewässerter Anbaufläche heraus, wovon in Südasien 57% und in Ostasien 29% mit Grundwasser bewässert werden. Dagegen beruht in Sub-Sahara-Afrika die Bewässerung nur zu 5% auf Grundwasser. Grundwasser ist zudem auch ein wesentlicher Faktor in der Viehzucht, allerdings weniger, um die Tiere mit Trinkwasser zu versorgen als zu 98% zur Produktion von Futtermitteln.[3]

Besonders in ariden und semiariden Regionen wie im Nahen Osten und Nordindien sind die Grundwasserreserven durch Übernutzung gefährdet. Treibende Faktoren sind der steigende Nahrungsmittelbedarf der wachsenden Bevölkerung vor allem in den Städten sowie die immer günstigeren Fördertechnologien. Die Folgen sind absinkende Grundwasserspiegel in zahlreichen Ländern in Trockengebieten. Hinzu kommen Versalzung und Verschmutzung von Grundwasser. Betroffen sind von solcher nicht-nachhaltigen Nutzung von Grundwasser vor allem China, Indien, Iran, Pakistan und die USA.[3]

Abb. 11: Folgen des Klimawandels auf Grundwassersysteme

Der Klimawandel beeinflusst das Grundwasser direkt und indirekt. Direkt durch das Wiederauffüllen von Grundwasser. Dabei spielen Veränderungen des Niederschlags und der Verdunstung eine wesentliche Rolle. Der Niederschlag ist global etwa gleichgeblieben, zeigt aber regional und in den einzelnen Jahreszeiten z.T. deutliche Zu- und Abnahmen. Die Verdunstung hat sich dagegen durch den Temperaturanstieg global zwischen 2003 und 2019 um 10% erhöht. Die Niederschläge sind in großen Teilen Mittel- und Südamerikas sowie im Nahen Osten und Südasien zurückgegangen und fallen vielfach als Starkregen. Die Schwankungen der Niederschläge sind vielerorts mit Dürren verbunden. Während in den Tropen und Subtropen Starkniederschläge zur Auffüllung der Grundwasserressourcen beitragen, sind die Folgen von Dürren und höherer Verdunstung, dass weniger Wasser zur Grundwasserneubildung zur Verfügung steht. Indirekt beeinflusst der Klimawandel das Grundwasser dadurch, dass er den Wasserbedarf in der Landwirtschaft und in Kommunen durch höhere Temperaturen und mehr Trockenheit erhöht.[3]

Eis und Schnee

Auch die Art der Niederschläge spielt eine nicht geringe Rolle. Durch die globale Erwärmung wird mehr Niederschlag als Regen denn als Schnee fallen. Dadurch wird es zu einer jahreszeitlichen Verschiebung des Abflusses zum Winter hin kommen und weniger Oberflächenwasser im Sommer zur Verfügung stehen. Durch das Abschmelzen von Gebirgsgletschern kommt es zunächst zwar zunächst zu einer Zunahme der Abflüsse, langfristig aber zu deren Versiegen.

In vielen Gebieten der höheren Breiten und in Gebirgsregionen sind Eis und Schnee wichtige Wasserlieferanten. So leben mehr als ein Sechstel der Weltbevölkerung in Flusstälern, die durch Gletscher- oder Schneeschmelze gespeist werden.[11]

Die größten Schneeflächen befinden sich aufgrund der ausgedehnten Landmassen auf der Nordhalbkugel. In der Fläche zwar gering, regional aber dennoch von großer Bedeutung sind die Schneedecken in den Hochgebirgen der mittleren Breiten wie etwa den Alpen, den Rocky Mountains, den Anden oder den neuseeländischen Alpen. Hier ist es überall zu einer deutlichen Reduzierung der Schneebedeckung gekommen. So hat zwischen 1972 und 2003 die Schneefläche auf der Nordhalbkugel um ca. 10% abgenommen. Während sie sich im Herbst und Winter kaum verringert hat, lag die Reduzierung sowohl in Nordamerika wie in Eurasien im Frühling und Sommer deutlich über 10%.[12] Auch bis zum Ende des 21. Jahrhunderts wird eine weitere Verringerung der Schneedecke angenommen. Auch in den Hochgebirgen, so in den Rocky Mountains und in der Schweiz, wird eine deutliche Abnahme der Schneedecke in den nächsten Jahrzehnten prognostiziert. Damit geht ein wichtiger Wasserspeicher verloren, durch den winterliche Niederschläge auch noch im Frühjahr oder Sommer den Abfluss speisen.(vgl. Schnee im Klimawandel)

Auch die wasserspendenden Gletscher und Eiskappen zeigen ein deutliches Abschmelzen in den letzten Jahrzehnten. So nahm deren Massenverlust weltweit von 136 Gt/Jahr im Zeitraum 1960-1980 auf 280 Gt/Jahr in der Zeit von 1990 bis 2004 zu.[13] Nicht zuletzt sind von diesem Prozess die Hochgebirgsgletscher etwa der Alpen, der Anden oder des Himalaya betroffen. Auch in den hohen tropischen Gebirgen wie auf dem Mount Kilimandscharo, dem Mount Kenia und dem Ruwenzori-Gebirge in Afrika sind deutliche Rückzugstendenzen der Gletscher zu beobachten.

Änderung der Wasserqualität

Die Wasserqualität ist sowohl für das Leben in einem Gewässer wie für die Wassernutzung von großer Bedeutung. Sie wird bestimmt durch die chemischen, physikalischen und biologischen Merkmale des Wassers, d.h. durch Art und Menge der gelösten Stoffe, durch Temperatur und Sedimentbestandteile sowie durch die Flora und Fauna im Wasser und am Boden. Diese Merkmale können durch äußere Einflüsse verändert werden, z.B. durch Einträge durch den Menschen. So stammen zunehmend Nitrat- und Phosphatbelastungen von Flüssen und Seen aus der intensiven Landwirtschaft und aus Industrieanlagen der Umgebung. Die Folge ist oft eine Eutrophierung der Gewässer mit weiteren Folgen wie verstärkter Algenblüte, Sauerstoffarmut und Fischsterben.

Aber auch Wetter- und Klimaänderungen können die Wasserqualität erheblich beeinträchtigen.[14] So führen höhere Temperaturen in höheren und mittleren Breiten zu einer kürzeren Eisbedeckung im Winter. So wurde in einigen Seen in Europa und Nordamerika die eisfreie Zeit um bis zu 20 Tagen vorverlegt und um 2-3 Wochen verlängert.[15] Dadurch wird ein Gewässer über einen längeren Zeitraum auch Schadstoffeinträgen aus der Luft ausgesetzt. Im Sommer hat die Erwärmung des Wassers eine stabilere Schichtung der Wassersäule zur Folge, wodurch der Wasseraustausch verringert und die Sauerstoffversorgung des tiefer liegenden Wassers vermindert wird.

Außerdem beeinflusst eine Temperaturerhöhung die chemischen Prozesse im Wasser und im Boden. Höhere Temperaturen vermindern den Sauerstoffgehalt des Wassers auch dadurch, dass sie die Sauerstoff verbrauchenden biologischen Aktivitäten verstärken und die Sättigungsgrenze von gelöstem Sauerstoff herabsetzen. Außerdem beschleunigen höhere Temperaturen die chemische Verwitterung in den Böden, wodurch der Eintrag von organischen und mineralischen Sedimenten in die Gewässer, besonders in Verbindung mit Starkniederschlägen, erhöht wird. Auch die Menge des Oberflächenabflusses spielt eine wichtige Rolle, da sie die Stoffkonzentration beeinflusst. Ein geringerer Abfluss, z.B durch verminderte Niederschläge, kann die Spitzenkonzentration bestimmter chemischer Komponenten, z.B. von Nitrat, erhöhen. Höhere Nitrat- und Temperaturwerte verstärken das Algenwachstum, ebenfalls mit Folgen für den Sauerstoffgehalt des Gewässers. Die Zunahme von Starkniederschlägen auf der einen und Trockenperioden mit geringen Abflussmengen auf der anderen Seite, wie sie für viele Regionen der Erde vorhergesagt werden, werden also insgesamt in Verbindung mit einer höheren Temperatur die Gewässerbelastung erhöhen.

Die künftige Wasserqualität wird allerdings vor allem von den direkten und indirekten menschlichen Aktivitäten in der Landwirtschaft, der Industrie und in Haushalten bestimmt werden. Den größten Einfluss wird die Art der landwirtschaftlichen Nutzung in den Einzugsgebieten der Flüsse, vor allem die Anwendung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln, haben. Der Einfluss des Klimawandels wird demgegenüber relativ gesehen nur von geringer Bedeutung sein. Die wenigen Studien zu dieser Frage lassen vermuten, dass z.B. für die Nitratkonzentration Änderungen des Abflussvolumens eine größere Rolle spielen als eine Erhöhung der Wassertemperatur.[16] Die Wassertemperatur ist aber offensichtlich von größerer Bedeutung für das Phytoplankton und den Sauerstoffgehalt, wie eine Modellsimulation bezogen auf einen Japanischen See (Suwa See im Hochland von Honshu in Nagano) ergab, nach der sich in den Sommermonaten das relative Wachstum des Phytoplanktons in 5 m Tiefe um maximal bis zu 60 % erhöhen und der Sauerstoffgehalt um über 60 % bis zum Ende des 21. Jahrhunderts reduziert werden könnte.[17]

Änderung des Wasserverbrauchs

Der anthropogene Klimawandel wird sehr wahrscheinlich auch Auswirkungen auf den weltweiten Wasserverbrauch haben. Gegenüber anderen Einflussfaktoren wie dem Bevölkerungswachstum, der wirtschaftlichen Entwicklung oder dem Wassermanagement wird das Ausmaß allerdings eher gering sein, wie die bisherigen Erfahrungen schon gezeigt haben. So ist in den Vereinigten Staaten die totale Wasserentnahme von 1900 bis 1990 von 40 auf über 400 Milliarden Gallonen gestiegen, woran klimatische Veränderungen nur einen marginalen Anteil hatten.[18]

In Privathaushalten reagieren die Menschen beim Duschen und Waschen und besonders bei Gartenbewässerung und Rasensprengen auf Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse. Studien in den USA haben für den Bundesstaat Utah ergeben, dass bei einer Temperaturerhöhung um 2,2 °C der private Wasserverbrauch im Sommer um 2,8 % steigt, im Juni sogar um bis zu 16 %. Für Großbritannien wurde bei einer Temperatursteigerung um 1,1 °C bis 2021 eine Zunahme des privaten Verbrauchs um 4% berechnet. Auch im industriellen Sektor ist bei einer globalen Erwärmung mit einer Erhöhung des Wasserverbrauchs zu rechnen. Eine Erhöhung der Wassertemperatur in Seen und Flüssen reduziert die Wirkung von Kühlsystemen, z.B. bei Kernkraftwerken, mit der Folge eines erhöhten Bedarfs an Kühlwasser. Vor allem aber ist die Bewässerung in der Landwirtschaft in hohem Maße von klimatischen Bedingungen abhängig. Unter wärmeren und trockeneren Bedingungen nimmt nicht nur die Menge Wasser pro bewässerte Fläche zu, sondern auch die bewässerte Fläche selbst. Verglichen mit der Periode 1951-1980 war der Wasserverbrauch für Bewässerungszwecke in den trockeneren und um 1 °C wärmeren 30er Jahren in den US-Staaten Nebraska bei Mais um 19 % und in Kansas bei Mais, Weizen und Hirse um 14 % höher.[19]

Einzelnachweise

  1. USGS (2019): The distribution of water on, in, and above the Earth
  2. Hochspringen nach: 2,0 2,1 2,2 United Nations (2023): The United Nations World Water Development Report 2023: Partnerships and Cooperation for Water. UNESCO, Paris
  3. Hochspringen nach: 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 United Nations (2022): The United Nations World Water Development Report 2022: Groundwater: Making the invisible visible. UNESCO, Paris
  4. FAO (2022): The State of the World’s Land and Water Resources for Food and Agriculture – Systems at breaking point. Main report. Rome
  5. IPCC AR6 WGII (2022): Water, 4.2.6
  6. vgl. USGS (2019): Rain and Precipitation
  7. Adler, R.F., and G. Gu (2024): Global Precipitation for the Year 2023 and How It Relates to Longer Term Variations and Trends, Atmosphere 15, no. 5: 535
  8. Hochspringen nach: 8,0 8,1 8,2 8,3 Zaitchik, B.F., M. Rodell, M. Biasutti et al. (2023): Wetting and drying trends under climate change. Nat Water 1, 502–513
  9. IPCC AR6 WGII (2022): Water, 4.2.1
  10. Rosa, L., M. Sangiorgio (2025): Global water gaps under future warming levels. Nat Commun 16, 1192
  11. Bates, B.C., Z.W. Kundzewicz, S. Wu and J.P. Palutikof, Eds. (2008): Climate Change and Water. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC Secretariat, Geneva, 2.1.2 - online
  12. ACIA (2005): Arctic Climate Impact Assessment 2005, Chapter 6: Cryosphere and Hydrology
  13. Bates, B.C., Z.W. Kundzewicz, S. Wu and J.P. Palutikof, Eds. (2008): Climate Change and Water. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC Secretariat, Geneva, 2.1.2 - online
  14. Th. Blencker: Klimatisch bedingte Gefährdung der Wasserqualität in Seen, in: Lozán, J.L. u.a.(Hg.): Warnsignal Klima: Genug Wasser für alle? Wissenschaftliche Fakten, Hamburg 2004, 225-228
  15. Bates, B.C., Z.W. Kundzewicz, S. Wu and J.P. Palutikof, Eds. (2008): Climate Change and Water. Technical Paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC Secretariat, Geneva, 3.1.2.2 - online
  16. Parry, M.L. (Ed., 2000): Assessment of Potential Effects and Adaptions for Climate Change in Europe: The Europe ACACIA Project, Norwich, 93
  17. Hassan, H., H. Keisuke and T. Matsuo (1998): A Modeling Approach to Simulate Impact of Climate Change in Lake Water Quality: Phytoplankton Growth Rate Assessment, Water Sience and Technology 37, No.2, 177-185
  18. Frederick, K.D. (1997): Adapting to Climate Impacts on the Supply and Demand for Water, Climatic Change 37, 141-156
  19. Frederick, K. and D.C. Major (1997): Climate Change an Water Resources, Climatic Change 37, 7-23

Unterricht

Literatur


Klimadaten zum Thema

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Schülerarbeiten zum Thema

Schülerarbeiten zum Thema des Artikels aus dem Schulprojekt Klimawandel:


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