Der Wasserkreislauf, der die lebenswichtigste Ressource der Erde in einem endlosen, lebensspendenden Kreislauf transportiert, ist in Schwierigkeiten. Der Klimawandel hat das empfindliche Gleichgewicht dieses Kreislaufs gestört und die Art und Weise, wie Wasser zwischen Land, Ozeanen und Atmosphäre fließt, auf den Kopf gestellt.
Die Ereignisse des Jahres 2023 zeigen, wie bedeutsam diese Störungen geworden sind. Von extremen Niederschlägen und Überschwemmungen bis hin zu Dürre und verunreinigter Wasserversorgung – fast jede Region der Vereinigten Staaten war mit den Folgen des Klimawandels und der sich ändernden Wasserverfügbarkeit konfrontiert.
Der Wasserkreislauf steuert jeden Aspekt des Klimasystems der Erde, was bedeutet, dass sich mit dem Klimawandel auch fast jede Phase der Wasserbewegung auf dem Planeten ändert. In manchen Regionen wird die Wasserverfügbarkeit immer knapper, in anderen verstärkt der Klimawandel Regenfälle, Überschwemmungen und andere extreme Wetterereignisse.
Da sich der Planet weiter erwärmt, wird erwartet, dass dieser Zyklus zunehmend gedehnt, verzerrt und unterbrochen wird.
Der Wasserkreislauf – ein Muss im Naturwissenschaftsunterricht der Grundschule — beschreibt die ständige Bewegung von Wasser in allen seinen Phasen (fest, flüssig und gasförmig) am Boden, im Boden und in der Luft. Angetrieben von der Sonne und angetrieben durch Temperaturschwankungen bildet der Wasserkreislauf die unsichtbare Verbindung zwischen Gletschern, Schneedecke, Ozeanen, Seen, Flüssen, Pflanzen, Bäumen, Wolken und dem Regen.
Flüssiges Wasser fließt als Abfluss über das Land, teilweise versickert es tief unter der Erde und wird dort als Grundwasser gespeichert. Ein Teil des Wassers wird in Bäche, Flüsse und andere Gewässer fließen. Und in einigen Regionen der Welt wird Wasser auch in gefrorener Form gespeichert, etwa in Gletschern oder Schneedecken. Wasser am Boden oder in Gewässern verwandelt sich durch einen Prozess namens Verdunstung wieder in Wasserdampf. Ein Teil des Wassers wird auch von Pflanzen aufgenommen, bevor es in die Atmosphäre verdunstet, ein Vorgang, der Transpiration genannt wird.
Der Wasserdampf kondensiert schließlich zu Wolken. Niederschlag fällt als Regen oder Schnee, transportiert Wasser aus der Atmosphäre zur Erde und beginnt den Kreislauf von neuem.
Menschliche Aktivitäten haben einen großen Einfluss auf den Wasserkreislauf, da Wasser zum Trinken, in der Landwirtschaft, für industrielle Aktivitäten, zur Elektrizität und für vieles mehr benötigt wird. Jede dieser Nutzungen wirkt sich auf die Wasserverfügbarkeit und -versorgung aus, der Klimawandel kann jedoch den Druck auf die Wasserbewegung zwischen Land, Ozeanen und Atmosphäre erhöhen.
Im Folgenden betrachten wir diese entscheidenden Schritte – Niederschlag, Verdunstung, Transpiration, Abfluss und Speicherung –, um zu veranschaulichen, wie der Klimawandel unsere Umwelt bereits auf eine Weise verändert, die Millionen von Menschen in den Vereinigten Staaten betrifft.
Bis 2023 werden extreme Niederschläge, die durch den Klimawandel wahrscheinlich noch verstärkt werden, fast jeden Winkel der Vereinigten Staaten treffen.
Für jedes Grad Erwärmung in Fahrenheit kann die Atmosphäre etwa 3 bis 4 Prozent mehr Luftfeuchtigkeit aufnehmen. Im Jahr 2023 waren die globalen Temperaturen 2,43 Grad höher als in vorindustriellen Zeiten, was bedeutet, dass die heutigen Stürme heftiger sein können.
In Vermont verursachten heftige Regenfälle im Juli Sturzfluten, die in Montpelier beinahe einen Damm brachen und Straßen überschwemmten. Im September erlebte New York City eine ähnliche Geschichte, als an manchen Orten innerhalb von 24 Stunden 7 Zoll Regen fielen, Autos und Stadtbusse überschwemmt wurden und der Zugverkehr unterbrochen wurde.
Die Auswirkungen von Stürmen verstärken sich in Städten wie New York, wo Regenwasserkanäle und U-Bahn-Tunnel in einem schlechten Zustand sind oder einfach für ein milderes Klima gebaut wurden.
Der Klimawandel verändert auch das Verhalten von Hurrikanen, die zu mehr extremen Niederschlägen führen. Heutige Hurrikane werden sich eher schnell verstärken, was bedeutet, dass sie die Windgeschwindigkeit schnell erhöhen, da sie sich von warmen Gewässern in Küstennähe ernähren. Und wenn diese Stürme auf Land treffen, erhöht der Klimawandel die Wahrscheinlichkeit, dass Hurrikane aufhören und unglaubliche Regenmengen abwerfen, während sie über die Landschaft ziehen.
Als sich Hurrikan Idalia Ende August der Küste Floridas näherte, stiegen die Windgeschwindigkeiten in nur 24 Stunden um 55 Meilen pro Stunde und gingen von einem Sturm der Kategorie 1 zu einem Sturm der Kategorie 4 über. Auf Holly Hill, South Carolina, fielen mehr als 13 Zoll Regen der Ort, der am stärksten vom Niederschlag betroffen war.
Höhere Temperaturen erhöhen in einigen Regionen die Verdunstung und Transpiration, was die Wahrscheinlichkeit einer Dürre erhöht und die Pflanzen belastet, was sich in einem extrem heißen Sommer im Jahr 2023 bemerkbar machte.
Der Klimawandel führt dazu, dass Dürren häufiger, schwerwiegender und länger anhaltend sind.
Eine anhaltende Dürre hat dazu geführt, dass der Wasserstand des Mississippi im Jahr 2023 auf historische Tiefststände gesunken ist, wodurch Salzwasser aus dem Golf von Mexiko flussaufwärts fließen und die Trinkwasserversorgung der Städte verunreinigen konnte.
Unterdessen hat die Dürre auf Hawaii das Risiko von Waldbränden verschärft, indem sie die Vegetation austrocknete und Mauis nicht heimische Gräser zu einer „tickenden Zeitbombe“ machte, wie ein Forscher es ausdrückte. Ein verheerender Waldbrand, angefacht durch starke Winde, verwüstete im August 2023 die historische Stadt Lahaina und tötete 101 Menschen.
Im Mittleren Westen und im Süden herrschte von Frühling bis Herbst Dürre, was sie mit 14,5 Milliarden US-Dollar zur teuersten Naturkatastrophe im Jahr 2023 machte.
Der Klimawandel verändert das Muster und den Zeitpunkt des Abflusses, insbesondere in Bergregionen der Vereinigten Staaten, was dazu führen kann, dass Flüsse extrem hohe – und niedrige – Wasserstände führen.
In Alaska, wo die Temperaturen etwa doppelt so schnell gestiegen sind wie im weltweiten Durchschnitt, brach ein Eisdamm, wodurch ein riesiger Hochwasserstoß flussabwärts floss, Bäume entwurzelte und Viertel in der Nähe von Juneau überschwemmte.
Laut der National Oceanic and Atmospheric Administration wäre das Ereignis ohne den Klimawandel und den Gletscherrückgang nicht passiert.
Warme Frühlings- und Sommertemperaturen im pazifischen Nordwesten beschleunigten das Abschmelzen des Wassers dieser Region, was dazu führte, dass die Wasserversorgung im Herbst unzureichend war und die Fähigkeit der Region zur Stromerzeugung aus Wasserkraft beeinträchtigt wurde.
Die Wasservorräte gehen in den westlichen Bundesstaaten, den Great Plains und Teilen des Mittleren Westens zurück.
Jahrelange Übernutzung – teilweise aufgrund steigender Temperaturen und Dürre – führt dazu, dass Landwirte nicht mehr nachhaltige Mengen an gespeichertem Grundwasser verbrauchen und einige Grundwasserleiter an den Rand bringen.
Kalifornien wurde im Jahr 2023 von extremen Regenfällen heimgesucht, als mehr als ein Dutzend atmosphärische Stürme und Flussstürme den Staat heimsuchten. Die Stürme, die wahrscheinlich durch den Klimawandel verstärkt wurden, milderten die Dürre und bedeckten den Staat mit zwei- bis dreimal mehr Schnee als gewöhnlich.
Aber all diese Niederschläge verringerten nur das allgemeine Grundwasserdefizit des Staates nach Dürreperioden, und der Grundwasserspiegel blieb niedriger als nach dem Ende einer früheren Dürre. Vier Jahre im Jahr 2016, nach Angaben des kalifornischen Ministeriums für Wasserressourcen.
Im vergangenen Jahr einigten sich mehrere Bundesstaaten darauf, die Nutzung des Colorado River zu reduzieren, dessen Stauseen am Ende des Jahres selbst nach einem Jahr mit starkem Schneefall nur noch 43 Prozent dessen enthielten, was sie speichern konnten.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf NBCNews.com veröffentlicht