Welche „Driver“ steuern den Afrika-Regen?

Pixabay – Wasserfall

Prof. Dr. Horst-Joachim Lüdecke
Eine neue Studie analysiert Muster der natürlichen Niederschlagsvariabilität und kann afrikanischen Staaten bei der saisonalen Regen-Vorhersage für Landwirtschaft und beim Schutz vor Dürren & Starkregen entscheidende Hilfen leisten.

Ausreichender Niederschlag ist die Grundbedingung für ertragreiche Landwirtschaft und eine gesicherte Ernährung der Bevölkerung. Bis vor kurzem war es jedoch nicht möglich, den Regen zuverlässig mehrere Monate im Voraus vorherzusagen, was immer wieder zu unerwarteten Ernteausfällen führte. Seit einigen Jahren zeichnen sich jedoch Fortschritte ab. Die Literatur berichtete immer wieder über spannende Korrelationen der Temperatur- und Luftdruck-Muster auf den Weltozeanen mit Regenfällen, aber auch Dürren, in Afrika und auf anderen Kontinenten.

Eine Forschergruppe von 2 deutschen Klimaforschern, einer Statistikerin und einem US-Kollegen wollte es genauer wissen und hat nun die monatlichen Regendaten von 49 afrikanischen Ländern für den Zeitraum 1901 bis 2017 mit statistischen Methoden akribisch nach Mustern durchforstet. Dabei verglichen die Wissenschaftler die Regen-Schwankungen mit fünf in der Wissenschaft fest etablierten ozeanischen Indizes natürlichen Ursprungs (hier, hier, hier, hier, hier) sowie der Sonnenaktivität (hier).

Die Auswertung ergab eine Vielzahl von robusten Korrelationen quer über den afrikanischen Kontinent mit charakteristischen saisonalen Verläufen. Seit längerem war bekannt, dass der Atlantik über die sogenannte Atlantische Multidekadenoszillation (AMO) und Nordatlantische Oszillation (NAO) Einfluss auf die Niederschläge in Marokko sowie der Sahelzone nimmt. In Ostafrika wurden bislang Einflüsse aus dem Indik und Pazifik berichtet. Diese Zusammenhänge konnte das Forscherteam bestätigen und viele weitere Relationen hinzufügen, zeitlich hochauflösend nach Monaten unterschieden.

Da einige der Zusammenhänge einen zeitlichen Versatz von bis zu 11 Monaten besitzen (beim Sonneneinfluss kennt dagegen die Forschung inzwischen Verzögerungszeiten von bis zu mehreren Jahren, ohne die Gründe dafür zu kennen), eröffnen sich jetzt wertvolle Vorhersagemöglichkeiten. Diese sind für die landwirtschaftliche Planung sowie für den Schutz vor Dürren und Starkregen von hohem praktischem Nutzen.

So kam esAnfang des Jahres beispielsweise in Teilen Namibias zu starken Regenfällen, die zerstörerische Fluten verursachten. Die Auswertung der hier besprochenen Studie ergab, dass sich die Niederschlags-Intensität im Südwesten Afrikas regelmäßig beim Vorliegen eines negativen NAO-Ozeanzyklus steigert. In Zukunft können also entsprechende Vorkehrungen in der Region getroffen werden, wenn sich wieder einmal eine solche Konstellation andeutet.

Ein weiteres Beispiel: „Der Wasserstand des Viktoriasees in Ostafrika fiel 2006 auf einen historischen Tiefststand, was damals Grund zur Besorgnis gab. In der Folge stieg der Seespiegel jedoch wieder und erreichte Ende 2020 einen historischen Höchststand. Heute wissen wir: Der Antrieb der Veränderungen ist offenbar der sogenannte Indische Ozean-Dipol. Wenn der Index positiv ist, steigt der Seespiegel des Viktoriasees typischerweise an und fällt bei negativem Index dann wieder. Eine solche Relation haben wir auch im Rahmen unsere Studie für die Regenzeit im Oktober und November nachweisen können.

Besonders bemerkenswert in Fig. 5 rechts unten ist der Gleichlauf des Februarregens von Äthiopien mit der  Sonnenaktivität, der seit über 100 Jahren ununterbrochen anhält.

Das Autorenteam der Studie hofft, dass die Ergebnisse einheimischen und humanitären Planern ein Werkzeug an die Hand geben, um das von Jahr zu Jahr wechselnde Dürrerisiko besser einschätzen zu können. Dies ermöglicht die rechtzeitige Schaffung zusätzlicher Bewässerungsmöglichkeiten in der Landwirtschaft oder den Zukauf von Nahrungsmitteln in besonders trockenen Jahren.

Die Studie erschien Anfang März im renommierten Fachblatt „Journal of Hydrology: Regional Studies“ und ist kostenfrei downloadbar. Dies war den Autoren besonders wichtig, da die Ergebnisse so auch allen Fachkollegen an afrikanischen Universitäten und Forschungsinstitutionen frei zur Verfügung stehen. Die „Open“-Publikationsgebühr von knapp 3000 Euro wurde dankenswerterweise vom Förderer Jens Kröger übernommen.

Die Originalpublikation, hier die erste Seite 

kann vollständig hier kostenfrei heruntergeladen werden, auch als pdf . Einen weiteren Link zum Anhang mit zahlreichen zusätzlichen Auswertungen und Daten findet man im Online Artikel in Appendix A.

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Quelle

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