So trocken war es noch nie

Die Sommerdürren, die Europa seit 2015 erlebt hat, waren weitaus gravierender als in den rund 2100 Jahren davor. Das ergab eine internationale Studie mit Beteiligung der Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), die im Fachblatt «Nature Geoscience» veröffentlicht wurde.

Die Wissenschaftler nutzten ein spezifisches Verfahren zur Analyse von Baumringen und erstellten so einen gewaltigen Datensatz, der die hydroklimatischen Bedingungen in Mitteleuropa von der Römerzeit bis zur Gegenwart abbildet. Die aussergewöhnliche Trockenperiode ist nach Ansicht der Forscher auf den von Menschen verursachten Klimawandel zurückzuführen.

Mehr Hitzetote
Europa erlebte etwa in den Jahren 2003, 2015 und 2018 extreme sommerliche Hitzewellen und Dürren. Die Folgen hatten nicht nur Land- und Forstwirtschaft betroffen, sondern auch die Zahl der Hitzetoten nach oben schnellen lassen, schreiben die Wissenschaftler.

«Wir sind uns alle der Häufung von aussergewöhnlich heissen und trockenen Sommern bewusst, die wir in den letzten Jahren hatten», fasst Ulf Büntgen von der Universität von Cambridge, Erstautor der aktuellen Studie, zusammen. «Aber wir brauchten präzise Rekonstruktionen der historischen Bedingungen, um zu sehen, wie diese jüngsten Extreme im Vergleich zu früheren Jahren ausfallen.»

Zehntausende Messungen
Für diese Einordnung nahmen Büntgen und seine Kollegen mehr als 27'000 Messungen an Baumringen von 147 Eichen vor, die einen Zeitraum von 2100 Jahren (75 v. Chr. - 2018) abdeckten. Die Proben stammten unter anderem aus archäologischen Überresten und historischem Baumaterial, aber auch von lebenden Bäumen aus der heutigen Tschechischen Republik und Teilen des südöstlichen Bayerns.

Aus jedem der Baumringe extrahierten und analysierten die Forscher dann die stabilen Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope. Während sich normale Baumring-Messungen auf Ringbreite und Holzdichte beschränken, spiegeln die hier untersuchten stabilen Isotope die physikalischen Bedingungen und die Reaktionen der Bäume darauf wider.

«Die Kohlenstoffwerte hängen von der photosynthetischen Aktivität ab, die Sauerstoffwerte werden durch das Quellwasser beeinflusst. Zusammen korrelieren sie eng mit den Bedingungen der Wachstumsperiode», führt Koautor Paolo Cherubini von der WSL aus. Auf diese Weise ergäben die stabilen Isotope der Jahresringe «ein viel genaueres Archiv, um die Hydroklimabedingungen in gemässigten Gebieten zu rekonstruieren, wo herkömmliche Studien mit Jahresringen oft versagen», ergänzt Jan Esper von der Universität Mainz.

Ein immer trockeneres Europa
In der Rekonstruktion zeigten die Baumring-Isotopdaten, dass es in Europa zum einen sehr feuchte Sommer gab, so etwa 200, 720 und 1100 n. Chr., aber auch sehr trockene Sommer wie in den Jahren 40, 590, 950 und 1510 n. Chr. Insgesamt sei der Kontinent in den vergangenen zwei Jahrtausenden allmählich immer trockener geworden.

Die Proben aus den Jahren 2015 bis 2018 offenbarten aber zudem, dass die Dürrebedingungen der vergangenen Sommer weitaus gravierender waren als in den 2100 Jahren zuvor. «Nach Jahrhunderten eines langsamen, signifikanten Rückgangs haben wir einen drastischen Einbruch erlebt, was besonders für die Land- und Forstwirtschaft alarmierend ist», kommentiert Mitautor Mirek Trnka. «Das beispiellose Waldsterben in weiten Teilen Mitteleuropas bestätigt unsere Ergebnisse.»

Veränderte Winde
Die Forscher führen die beobachtete Häufung der ungewöhnlich trockenen Sommer auf die vom Menschen verursachte Klimaerwärmung und der damit verbundenen Veränderungen der Position des Polarjetstreams zurück. Dieser gehört zu den beiden grossen Windbändern, die das Temperaturgefälle zwischen den Polen und dem Äquator ausgleichen und grossen Einfluss auf unser Wetter ausüben.

Tatsächlich hatte eine andere internationale Studie ergeben, dass die Wellen des Polarjetstreams während des Hitzesommers 2018 ins Stocken geraten waren. «Der Klimawandel bedeutet nicht, dass es überall trockener wird: Mancherorts wird es vielleicht feuchter oder kälter, aber extreme Bedingungen werden häufiger, was für die Landwirtschaft, die Ökosysteme und die Gesellschaft insgesamt verheerend sein könnte», prognostiziert Ulf Büntgen.