Ein grenzenloser See erscheint in der Wüste und die Frühlingsbrise weht durch den Yumen-Pass?

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Li Lingling (Jiangsu Second Normal University)

Hersteller: China Science Expo

Kürzlich berichtete CCTV News über das seltene Schauspiel der Entstehung zahlreicher Seen in der Taklamakan-Wüste, was erneut hitzige Diskussionen zum Thema Erwärmung und Befeuchtung im Nordwesten entfachte. Einige Optimisten stellen sich bereits vor, dass die riesige Wüste Gobi im Nordwesten Chinas nach ihrer langen Taufe durch Wind und Sand mit dem Klang bronzener Glocken während der Han- und Tang-Dynastien wieder zur fruchtbaren Seidenstraße zurückkehren wird.

Ob Nordwestchina tatsächlich über ein solches Potenzial verfügt, müssen wir noch einige Fragen klären:

(1) Wird das Klima im Nordwesten Chinas tatsächlich wärmer und feuchter?

(2) Warum wird es im Nordwesten wärmer und feuchter?

(3) Welche Auswirkungen werden die Erwärmung und Befeuchtung des Nordwestens mit sich bringen? Ist es eine gute oder eine schlechte Sache?

Bevor wir diese Fragen im Detail analysieren, wollen wir zunächst einen Blick auf die jahrtausendelangen Klimaveränderungen im Nordwesten der USA in historischen Zeiträumen werfen.

(Fotoquelle: CCTV News)

Klimawandel im Nordwesten Chinas im Ausmaß von Jahrtausenden

Wenn man vom Nordwesten spricht, denken viele Menschen an endlosen gelben Sand und einsamen Rauch in der Wüste. Tatsächlich liegt die Region Nordwesten im Herzen des eurasischen Kontinents, weit entfernt vom Ozean, und ist eine der trockensten Regionen der Welt auf demselben Breitengrad.

Allerdings war die Region Nordwesten in der Geschichte nicht immer trocken. In den vergangenen 2.000 Jahren hat das Klima in der Region Nordwesten zwei kalte und trockene Perioden sowie zwei warme und feuchte Perioden erlebt, die grob in vier Phasen unterteilt werden können, nämlich die kalte und trockene Periode von der östlichen Han-Dynastie bis zu den nördlichen und südlichen Dynastien, die warme und feuchte Periode von den Sui-, Tang- und Song-Dynastien, die kalte und trockene Periode von den Ming- und Qing-Dynastien und die warme und feuchte Periode von 1800 n. Chr. bis heute.

Man erkennt, dass die Konfiguration von Temperatur und Niederschlag grundsätzlich so ist, dass Warmperioden mit Feuchtperioden und Kaltperioden mit Trockenperioden korrespondieren. Bedeutet dies, dass sich die Nordwestregion aufgrund der globalen Erwärmung zwangsläufig in eine wärmere und feuchtere Richtung bewegen wird?

Tatsächlich ist der Zusammenhang zwischen steigenden Temperaturen und Niederschlägen aufgrund der Klimaerwärmung viel komplizierter als wir dachten. Insgesamt ist die Dürre in den Trockengebieten der Welt in den vergangenen 100 Jahren immer schlimmer geworden, das Dürregebiet hat sich weiter ausgedehnt und größere Dürreereignisse sind in Trockengebieten häufiger geworden.

Die riesige Sahara-Wüste

(Fotoquelle: Veer Gallery)

Beispielsweise hat sich die Sahara im letzten Jahrhundert um mehr als 10 % ausgedehnt. Daher erfordert die Ermittlung der Übereinstimmung zwischen Temperatur und Niederschlag eine spezifische Analyse in bestimmten Regionen. Darüber hinaus haben einige Wissenschaftler die Ansicht vertreten, dass Temperatur und Niederschlag auf unterschiedlichen Zeitskalen unterschiedliche Reaktionsbeziehungen aufweisen. Auf kurzen Zeitskalen (zwischenjährlich und zwischen Jahrzehnten) gibt es eine Übereinstimmung zwischen warm und trocken, während auf längeren Zeitskalen eine Übereinstimmung zwischen warm und feucht vorliegen kann.

Wie ist also die Temperatur- und Niederschlagssituation im Nordwesten Chinas im kürzeren Zeitrahmen?

Die Region Nordwesten erlebte von den 1950er bis in die 1980er Jahre eine ausgeprägte Warm- und Trockenperiode.

Nach der Kleinen Eiszeit während der Ming- und Qing-Dynastien wurde das Klima im Nordwesten Chinas wärmer und trockener, insbesondere von den 1950er-Jahren bis Mitte der 1980er-Jahre, als der Erwärmungs- und Trocknungstrend besonders deutlich war. Von 1920 bis 1978 waren die Niederschläge im Norden Xinjiangs niedriger als der Durchschnitt der letzten 350 Jahre. Von 1950 bis 1987 zeigte der Abfluss von 53 Flüssen im Nordwesten aus den Bergen insgesamt einen Abwärtstrend. Der Tarim-Fluss trocknete aus und auch der berühmte Lop Nur trocknete in dieser Zeit schnell aus und hinterließ dieses „Meer des Todes“.

Darüber hinaus bedroht die Dürre auch das Überleben der Menschen im Nordwesten. Zwischen 1928 und 1930 kam es im Nordwesten zu einer schweren Dürre, die als „die schlimmste Dürre in der Geschichte des Nordwestens“ bezeichnet wurde. Sie forderte nicht nur Millionen von Menschenleben, sondern war auch eine der wichtigsten Ursachen für die anhaltende Armut und Rückständigkeit der nordwestlichen Gesellschaft in der Spätmoderne.

Der trostlose Lop Nur

(Fotoquelle: Veer Gallery)

Seit Mitte der 1980er Jahre ist es in der Nordwestregion zu einer Erwärmung und Befeuchtung gekommen.

Seit den 1980er Jahren ist im Zuge der raschen Erwärmung eine Zunahme der Niederschläge im westlichen Teil des Nordwestens zu verzeichnen, während sich im östlichen Teil des Nordwestens weiterhin eine Dürreperiode abzeichnet. Wie werden Ost und West gezeichnet?

Es wird hauptsächlich durch die Unterschiede in den Windgürteln beeinflusst. Der Wasserdampf in der Luft wird hauptsächlich durch den Wind vom Meer herbeigetragen. Der Wasserdampf im Nordwesten wird hauptsächlich durch den Westwind aus dem Atlantik, dem Schwarzen Meer, dem Kaspischen Meer und dem Mittelmeer sowie der Norwegischen See und der Barentssee in der Arktisregion herangetragen. Der Wasserdampf im Osten stammt vom südöstlichen Sommermonsun des Pazifischen Ozeans und vom südwestlichen Sommermonsun des Indischen Ozeans.

Daher wirken sich Änderungen der Windstärke direkt auf die Menge an Wasserdampf aus, die im Osten und Westen des Nordwestens eingetragen werden kann. Vor dem 21. Jahrhundert gab es eine Tendenz zur Zunahme der Niederschläge im Westen und zur Abnahme im Osten. Seit dem 21. Jahrhundert sind jedoch sowohl der Westen als auch der Osten in eine Phase der Befeuchtung eingetreten. Nach 1990 haben sich Erwärmung und Befeuchtung verschärft und der Befeuchtungsbereich hat sich auch nach Osten ausgeweitet. Daher hat die westliche Region einen Klimaübergang von warm und trocken zu warm und feucht erlebt. Diese Ansicht wurde 2003 von Shi Yafeng und anderen vorgeschlagen. Nach mehr als zehn Jahren Forschung wird sie inzwischen allgemein anerkannt.

Ost-West-Unterteilung der Region Nordwest

(Bildquelle: Referenz 1)

Eine abnormale Luftzirkulation kann die Hauptursache für die Befeuchtung sein

Wie oben erwähnt, werden die Niederschläge im Nordwesten hauptsächlich durch den Westwindgürtel und den Sommermonsun beeinflusst.

Im Westen verstärkt sich seit Mitte der 1980er Jahre die Westzirkulation, was zu einem verstärkten Ferntransport von Wasserdampf führt. Im Osten zeigt der ostasiatische Sommermonsun ebenfalls eine deutliche Zunahme und importiert Wasserdampf aus dem westlichen Pazifik in den Nordwesten. Gleichzeitig schwächt sich der südasiatische Sommermonsun ab, wodurch Meeresdampf aus dem Arabischen Meer entlang des Qinghai-Tibet-Plateaus nach Norden transportiert wird. Der synergistische Effekt dieser Zirkulationsserie führt letztendlich zu erhöhten Niederschlägen in der nordwestlichen Region.

Hohe Temperaturen und schmelzender Schnee + häufige Niederschläge → Bildung von „Wüstenseen“

Neben den Niederschlägen, die durch externen Wasserdampfeintrag entstehen, verfügen die Flüsse im Westen über eine weitere wichtige Wasserquelle: das Schmelzwasser der Gletscher.

Vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung hat die Erwärmung im Nordwesten nie aufgehört. Von 1961 bis 2018 betrug die durchschnittliche jährliche Erwärmungsrate in der Region Nordwesten 0,30 °C/10 Jahre, während der nationale Durchschnitt 0,23 °C/10 Jahre und der globale Durchschnitt 0,12 °C/10 Jahre betrug.

Vielleicht hat nicht jeder ein ganz direktes Gefühl für diese Zahl.

Wir können es aus einem anderen Blickwinkel betrachten. Die Erwärmung geht mit einem raschen Abschmelzen der Gletscher einher. Schätzungen zufolge ist die Gletscherfläche in China in den letzten 40 Jahren um durchschnittlich 7 % zurückgegangen. Der derzeitige jährliche Schmelzwasserabfluss der Gletscher entspricht dem des Gelben Flusses . Die hohen Temperaturen und die Schneeschmelze in Kombination mit häufigen Niederschlägen haben in verschiedenen Nebenflüssen des Tarim-Flusses zu extremen Überschwemmungen geführt. Nach den extrem starken Überschwemmungen im Becken bildete das überlaufende Wasser aus dem Flussbett zahlreiche kleine „Stauseen“ und formte so eine „Wüstenseenlandschaft“.

Wenn die Gletscher zurückgehen, lehnen Sie sich nicht zurück und genießen Sie die Früchte Ihrer Arbeit

Die kurzfristigen Auswirkungen des Gletscherschmelzens und -rückgangs sind eher positiv als negativ: Eis und Schnee schmelzen früher, die Schmelzperiode der Gletscher innerhalb eines Jahres verlängert sich und der Zeitpunkt für die Bildung von Eis- und Schneeschmelzwasser verschiebt sich nach vorne. Dies trägt kurzfristig zur Linderung der Frühjahrsdürre und des Wassermangels im Becken bei und kommt der wirtschaftlichen und sozialen Entwicklung zugute.

Doch die langfristigen Auswirkungen überwiegen die Vorteile: Die Gletscher werden immer kleiner, die Schmelzwasserreserven der Gletscher nehmen drastisch ab und der Kälteinseleffekt in den Bergregionen lässt nach, was der Niederschlagsbildung nicht förderlich ist und einen weiteren Teufelskreis bildet (der „Kälteinseleffekt“ bezieht sich speziell auf die Oasen- und Seengebiete in den Trockengebieten der Erde, wo die Sommertemperatur niedriger ist als in den umliegenden Wüsten und der Gobi und die Luftfeuchtigkeit höher ist als bei den besonderen meteorologischen Einflüssen in der Umgebung). Andererseits nimmt mit der globalen Erwärmung die im Winter gebildete Schneemenge ab, was den Gletscherschwund weiter beschleunigt.

Auch die Entstehung und das Abschmelzen der Gletscher sind für die landwirtschaftliche Produktion von großer Bedeutung. Im Winter sinkt der landwirtschaftliche Wasserbedarf, und die Niederschläge werden in Form von gefrorenem Eis eingeschlossen und schmelzen dann, wenn im Frühjahr Wasser für die landwirtschaftliche Bewässerung benötigt wird. Und aufgrund der aktuellen Erwärmung wird es zunehmend schwieriger, dieses Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.

Extreme Niederschläge nehmen zu, auch Wüsten werden überflutet

In den letzten 30 Jahren hat die Luftfeuchtigkeit im Nordwesten Chinas deutlich zugenommen, was mit einer Zunahme extremer Niederschläge, insbesondere in trockenen Gebieten, einherging. Der Boden in trockenen Gebieten, insbesondere in Wüsten, hat einen hohen Alkaligehalt, kann Wasser nur schlecht aufnehmen und hat eine geringe Wasserspeicherkapazität. Extreme Niederschläge können in Kombination mit Gletscherschmelzwasser leicht zu Überschwemmungen und Staunässekatastrophen führen.

Tatsächlich ist die Wahrscheinlichkeit von Überschwemmungen im Tarim-Fluss und seinen Nebenflüssen historischen Daten zufolge aufgrund des gleichzeitigen Auftretens von Regen und Hitze ziemlich hoch. Für die Städte und Gemeinden in Flussnähe werden Überschwemmungen verheerende Katastrophen mit sich bringen. Untersuchungen im Tarimbecken haben zahlreiche Überreste von Zivilisationen freigelegt, die vermutlich durch Überschwemmungen zerstört wurden. Mehr Wasser in der Wüste ist also nicht unbedingt besser.

Untersuchungen zufolge haben die Niederschläge in Xinjiang seit Mitte der 1980er Jahre zwischen März und Oktober zugenommen, extreme Niederschlagsereignisse haben zugenommen und die Häufigkeit von Regenstürmen und Überschwemmungen hat um das 3,8- bis 5,6-fache zugenommen.

Zehnjährige Veränderungen der extremen Niederschlagsintensität in Nordwestchina

(Basierend auf dem Durchschnittswert von 1961 bis 1970)

(Bildquelle: Referenz 3)

Die Gesamtvorteile der Erwärmung und Befeuchtung überwiegen die Nachteile

Einige Studien haben gezeigt, dass die Niederschlagsmenge in der trockenen Region des Nordwestens gering und die Verdunstungskapazität hoch ist. Die Zunahme der Niederschläge reicht nicht aus, um den durch steigende Temperaturen und erhöhte Verdunstung verursachten Wasserverlust auszugleichen. Seit langem nimmt die Bodenfeuchtigkeit in den meisten Teilen der Region allmählich ab.

Obwohl es in der Nordwestregion zu einer deutlichen Befeuchtung gekommen ist, ist die Zunahme der Niederschläge noch lange nicht in der Lage, das allgemeine Klimamuster zu verändern. Auch kann sie das Grundmuster von Dürre, Wasserknappheit und Wüstenlandschaft in der Nordwestregion, mit Xinjiang als Hauptregion, nicht grundlegend ändern.

Es lässt sich jedoch nicht leugnen, dass Erwärmung und Befeuchtung viele Vorteile für die ökologische Erholung der Vegetation und Landwirtschaft mit sich bringen. Kurzfristig werden die Auswirkungen der Erwärmung und Befeuchtung im Nordwesten im Allgemeinen mehr Vorteile als Nachteile mit sich bringen.

Abschluss

Aus dieser Perspektive wird der Wunsch, „die Wüste in Jiangnan zu verwandeln“, kurzfristig schwer zu verwirklichen sein.

Angesichts der Erwärmung und Befeuchtung des Nordwestens müssen schwierige Probleme gelöst werden. Dazu gehören die Verbesserung der Effizienz der Wasserressourcennutzung, die Beschleunigung der Begrünung der Wüstengebiete und ein verstärkter Schutz der Gletscher. Darüber hinaus besteht in der wissenschaftlichen Gemeinschaft noch kein Konsens darüber, wie sich die Erwärmung und Befeuchtung des Nordwestens in Zukunft entwickeln wird und ob sich dadurch das aride und semiaride Klimamuster des Nordwestens verändern wird. Daher ist das Rätsel um die Erwärmung und Befeuchtung des Nordwestens bis zu einem gewissen Grad noch nicht vollständig gelöst.

Auswirkungen von Erwärmung und Befeuchtung im Nordwesten Chinas

(Bildquelle: Referenz 2)

Herausgeber: Sun Chenyu

Quellen:

[1] Zhang Qiang, Zhu Biao, Yang Jinhu et al. Neue Merkmale der Klimabefeuchtungstrends im Nordwesten Chinas[J]. Chinesisches Wissenschaftsbulletin, 2021.

[2] Zhang Qiang, Yang Jinhu, Wang Pengling et al. Forschungsfortschritt und Aussichten zur Erwärmung und Befeuchtung des Klimas im Nordwesten Chinas[J]. Wissenschaftsbulletin, 2022.

[3] Zhu Biao. Veränderte Eigenschaften von Wasserdampf, potenzieller Evapotranspiration, extremen Temperaturen und Niederschlägen vor dem Hintergrund der Erwärmung und Befeuchtung des Klimas im Nordwesten Chinas, Doktorarbeit der Universität Lanzhou, 2022.

[4] Shi Yafeng, Shen Yongping, Li Dongliang et al. Merkmale und Trends des Übergangs vom warmen und trockenen zum warmen und feuchten Klima im Nordwesten Chinas[J]. Quartärwissenschaften, 2003.

[5] Chen Ying, Ma Yu. Räumliche und zeitliche Variationsmerkmale unterschiedlicher Intensitätsgrade von Regenstürmen und Überschwemmungskatastrophen in Xinjiang[J]. Geographie trockener Gebiete, 2021.