Klimarisiken der Zukunft verstehen

Mit der Klimaerwärmung werden Extremereignisse wie etwa Hitze- und Trockenperioden bisher ungeahnten Ausmasses plausibel. Warum wir solche kombinierten Wetter- und Klimaereignisse, sogenannte Compound Events, besser verstehen müssen, erklärt Olivia Romppainen, Mitorganisatorin einer internationalen Tagung zum Thema.

Einerseits ist eine virtuelle Teilnahme viel einfacher als eine Reise nach Bern. Andrerseits gibt es in der Wissenschaft zurzeit wirklich ein Bedürfnis nach mehr Austausch. Nach neun, zehn Monaten Corona sehnen sich die Leute danach, sich wieder zu treffen – und sei es nur virtuell. Ich merke selbst, wie ich den regelmässigen Austausch brauche, um Ideen zu entwickeln und zur Diskussion zu stellen.

Nein, in unserem Bereich nicht, da wurde sehr viel verschoben. Es gib natürlich die ganz grossen Konferenzen, aber die sind sehr unpersönlich und nicht auf informellen Austausch ausgelegt. Wir hingegen haben solche Austauschmöglichkeiten geschaffen, zum Beispiel einen virtuellen Kaffeeraum.

Es hat sich gezeigt, dass es in der Forschung zwei Stossrichtungen gibt: Da sind die Forschenden, die untersuchen, wie extreme Ereignisse aussehen könnten. Ereignisse, die wir zwar noch nie erlebt haben, die aber katastrophale Folgen hätten. Auf der anderen Seite gibt es Forschende, die beschäftigen sich mit Ereignissen, die zwar nicht häufig sind, aber doch hin und wieder auftreten und auch sehr grosse sozioökonomische Folgen haben.

Ereignisse, die wir bereits erlebt haben, sind etwa die Kombinationen von Dürren und Hitzewellen. Das kann eine Kaskade von Folgeereignissen auslösen. Sind Wälder durch Dürre geschwächt, sind sie anfälliger für Schädlinge und werden durch diese weiter geschwächt. Das kann zur Folge haben, dass der Bestand einer bestimmten Baumart kollabiert. Das hat man zum Beispiel in den Dürresommern 2018 und 2019 in Deutschland gesehen. Bei den unwahrscheinlichen Ereignissen könnte es sich beispielsweise um Hitzewellen von einer Dauer und Intensität handeln, die wir so noch nie erlebt haben, die aber von den zu Grunde liegenden meteorologischen Bedingungen her durchaus plausibel sind. Möglich, aber sehr, sehr unwahrscheinlich.

Bei den ganz extremen Ereignissen arbeiten wir bewusst nicht mehr mit Wahrscheinlichkeiten, sondern mit der Plausibilität. Man fragt sich: Ist es plausibel, dass so etwas passieren könnte. Und wenn ja, wie müsste man damit umgehen? Und: Kann man sich auf ein so gravierendes Ereignis irgendwie vorbereiten? Das sind sogenannte Szenario-Fragen.

Die Nachfrage nach unseren Ergebnissen gibt es bestimmt – nicht zuletzt, weil Entscheidungsträger in der Vergangenheit solche Ereignisse in ihren Analysen einfach ausgeklammert haben. Sie sind sich zwar bewusst, dass sie existieren, aber es war bisher einfach zu aufwändig und komplex, sich damit auseinanderzusetzen. Man war schon genug dadurch gefordert, einzelne Naturgefahren zu verstehen und sich zu überlegen, wie man sich anpassen und davor schützen könnte. Deshalb ist der Storyline-Approach sehr interessant. Einsatzkräfte der Feuerwehr zum Beispiel können gut damit umgehen, wenn wir ein Szenario entwickeln, mit dem sie ihre Reaktionen üben können. Solche Szenarien beinhalten auch komplexe Interaktionen, und obwohl diese nie genau so eintreten, helfen sie zu erkennen, wie man sich koordinieren muss, um auf solche Kaskaden zu reagieren.

Nehmen wir zum Beispiel an, es fallen extrem starke Niederschläge und gleichzeitig wehen Winde von Orkanstärke. Was hat das nun für Folgen für Infrastrukturanlagen wie die Strassen? Was geschieht, wenn sie wegen umgestürzten Bäumen blockiert sind und die Feuerwehren nicht mehr zu überschwemmten Gebäuden gelangen? Eine Abfolge von Ereignissen könnte auch sein, dass zuerst ein tropischer Sturm auftritt und danach sehr feuchtheisse Bedingungen herrschen. Wenn nun ein solcher Sturm die ganze Elektrizitätsversorgung lahmlegt, sind die Menschen einer Hitzewelle schutzlos ausgesetzt, weil sie nicht mehr adäquat kühlen können.

Das Geschehen in der Atmosphäre schon, aber der Schritt zu den Auswirkungen ist sehr schwierig. Wir stehen bei der Modellierung vieler Compound Events noch relativ am Anfang. Doch an unserem Workshop wurden entsprechende Modelle vorgestellt, die momentan entwickelt und getestet werden.

Es hat in den Analysen und Modellierungen am Workshop niemand explizit die Pandemie mitberücksichtigt. Aber sie zeigt, wie ein systemisches Risiko wirklich aussehen kann. Welche Folgen es zum Beispiel hat, wenn in einem Teil der Welt Versorgungsketten unterbrochen werden, die an einem anderen Ort wichtig sind. Corona macht sehr deutlich, warum man komplexe Systeme besser verstehen muss. Das gilt auch für die Interaktionen zwischen Naturgefahren, die an verschiedenen Orten auf der Erde gleichzeitig auftreten können. Es geht darum, wie komplexe Systeme, auf die wir für unser tägliches Leben angewiesen sind, interagieren. Die Erkenntnisse, die wir während der Pandemie gewonnen haben, werden die Kommunikation über Compound Events in Zukunft stark vereinfachen. Wir sprechen nun nicht mehr von abstrakten Ideen, sondern haben ein konkretes Beispiel.

Am Workshop waren zahlreiche Gruppen des Oeschger-Zentrums vertreten, die sich mit unterschiedlichen Aspekten von Compound Events beschäftigen. So wird etwa das Zusammenspiel von Hitze und hoher Luftfeuchtigkeit und dessen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit erforscht. Eine andere Gruppe befasst sich mit den Folgen von Compound Events für die Ozeane und eine weitere mit statistischen Fragen zur Vorhersage. Zudem wird untersucht, wie sich kombinierte Wettereignisse auf die Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien auswirken.

Meine eigene Gruppe sieht sich das zeitlich gehäufte Auftreten von Extremereignissen an. Wir wollen zum Beispiel die atmosphärischen Prozesse hinter dem gehäuften Auftreten von Starkniederschlägen verstehen, die zu Überschwemmungen führen können.

Ist Bern also ein Zentrum der Compound Events-Forschung?
Ja. In dieser thematischen und methodischen Breite wird nur an wenigen Orten geforscht. Generell sehe ich eine der Stärken der Compound Events-Forschung darin, dass sie über die verschiedenen Disziplinen hinausgeht und das Wissen aus verschiedenen Subdisziplinen verlinkt. Dieser breite Ansatz ist ja generell eine der grossen Stärken des Oeschger-Zentrums für Klimaforschung der Universität Bern.