Europa wird unaufhaltsam wärmer

Im Übereinkommen von Paris (Paris Agreement) einigten sich 195 Mitglieder des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderungen im Dezember 2015 darauf, „den Temperaturanstieg auf 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen“. Mehrere Millionenstädte in Europa haben die 1,5°C-Schwelle jedoch bereits erreicht.

Eine exklusive Untersuchung des Europäischen Datenjournalismus-Netzwerks (EDJNet) zeigt, dass die Durchschnittstemperaturen in den nordischen und baltischen Regionen, in weiten Teilen Andalusiens und im Südosten Rumäniens im 21. Jahrhundert bereits viel wärmer waren als im 20. Jahrhundert. Manchmal handelte es sich sogar um mehrere Grade, was sich zunehmend auf die Lebenserwartung der Europäer, ihre Gesundheit und ihr Wohlbefinden auswirkt. Bei der 1,5°C Temperaturerhöhung handelt es sich um ein globales Ziel. Die Gebiete, die sich schneller erwärmen, sind nicht von diesem Ziel abgekoppelt. Wissenschaftler erwarten seit Jahrzehnten, dass sich die Polargebiete stärker erwärmen würden als äquatornahe Regionen.

Jahrhunderts. In Granada, Cordoba und Málaga, allesamt andalusische Städte, lag die durchschnittliche Jahrestemperatur im 21. Jahrhundert mindestens 1,5°C höher als im 20. Jahrhundert. In Bukarest, der Hauptstadt Rumäniens, stiegen die Temperaturen um 1,4°C. Der Anstieg im Vergleich zum vorindustriellen Niveau (d. h. einem Zeitraum, der oft zwischen 1850 und 1900 angesiedelt wird), ist vermutlich noch höher. In den Städten an der Atlantikküste hingegen war die Erwärmung am geringfügigsten.

Die Pfeile zeigen, wie stark die Temperatur seit dem letzten Jahrhundert in ausgewählten Städten in sechs Schritten gestiegen ist; von einem sehr kleinen Anstieg (grüner, horizontaler Pfeil) bis zu einem sehr großen Anstieg (roter, fast vertikaler Pfeil). Es werden nicht alle Städte in der Analyse angezeigt.

Diese Erkenntnisse sind das Ergebnis einer Analyse von über 100.000.000 Daten, die vom Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, kurz ECMWF) zur Verfügung gestellt wurden, d. h. einer internationalen Organisation, die auf der Grundlage verschiedener Quellen wie Wetterstationen, Wetterballons, Bojen und Satellitenbeobachtungen sogenannte „Reanalysen“ von Wetterdaten berechnet. Dies ist das erste Mal, dass Reanalyse-Daten in dieser Größenordnung leicht zugänglich gemacht werden.

Solche Daten sind gut geeignet, um die Witterungsbedingungen über einen Zeitraum von mehr als einem Jahrhundert zu untersuchen, da sie Einträge aus Tausenden von Datenquellen in Einklang bringen, und räumliche und zeitliche Vergleiche ermöglichen. Während die absoluten Werte von den direkt an den Wetterstationen erhobenen Daten abweichen können – insbesondere weil die Städte unter dem „Wärmeinsel-Effekt“ leiden (was bedeutet, dass die Temperaturen in den Städten bis zu 10°C höher sein können als in ihrer Umgebung) –  sind die allgemeinen Trends die gleichen.

Anhand der täglichen Daten konnte EDJNet zeigen, wie sich die Anzahl der heißen und kalten Tage in den letzten 117 Jahren verändert hat. In Split, der zweitgrößten Stadt Kroatiens, erhöhte sich die Anzahl der Tage, an denen die Durchschnittstemperatur 27°C erreichte, von 6 Tagen pro Jahr im 20. Jahrhundert auf 14 Tage pro Jahr im 21. Jahrhundert. Umgekehrt nahm die Anzahl der kalten Tage in den meisten Städten ab. In der lettischen Hauptstadt Riga ging die Anzahl der Tage, an denen die Durchschnittstemperatur unter -1°C lag, von 75 Tagen pro Jahr im letzten Jahrhundert auf 57 Tagen im 21. Jahrhundert zurück. Diese detaillierten Informationen ermöglichen eine genaue Beurteilung der lokalen Auswirkungen der Temperaturänderungen.

Auswirkungen der Wärme auf Gesundheit, Kriminalität und kognitive Fähigkeiten

Selbst wenn sich die Temperatur nur um ein paar Grade oder noch weniger erhöht, können diese Veränderungen schwerwiegende Folgen haben, erklärt Mojca Dolinar, die Leiterin der Abteilung für Klimaforschung der Slowenischen Umweltbehörde, einer Regierungsstelle. Eine wärmere Atmosphäre kann mehr Wasser aufnehmen, bevor sie es in Form von Regen freisetzt, erklärt sie. Dies bedeutet, dass die Zeiten zwischen den Regenfällen länger und die Dürren schärfer werden. Andererseits neigen die Niederschläge aufgrund der höheren Wasserkonzentration in der Atmosphäre zu einer stärkeren Verdichtung, was zu gravierenderen Überschwemmungen führt.

Höhere Temperaturen, und insbesondere Hitzewellen, waren seit 2000 für mehrere tausend Todesfälle verantwortlich. Die Hitzewelle von 2003 führte in der westlichen Hälfte des Kontinents zu über 70.000 zusätzlichen Todesfällen. Trotz der Einführung nationaler Hitze-Gesundheits-Pläne in mehreren Ländern zeigte eine Überprüfung des Zusammenhangs zwischen Wärme und Sterblichkeit in neun europäischen Städten, dass die Übersterblichkeit in Paris, Rom und Athen seit 2003 zwar zurückgegangen ist, höhere Temperaturen aber noch immer zu zusätzlichen Todesfällen führen, und zwar nicht nur in den Städten im Süden. Nordische Städte sind anfälliger für Hitzebelastung als solche, die bereits regelmäßig mit viel Wärme zurechtkommen müssen. In Madrid zum Beispiel steigt die Sterblichkeit (im Verhältnis zu nicht heißen Tagen), wenn die durchschnittliche Tagestemperatur 21°C übersteigt, gegenüber 19°C in Stockholm.

Die Übersterblichkeit durch die sogenannte Hitzewelle „Luzifer“ von 2017, bei der die Temperaturen auf dem Balkan, in Italien und Spanien über 40°C stiegen, sowie durch die Hitzewelle 2018 in Nordeuropa muss erst noch von den nationalen Gesundheitsbehörden oder Wissenschaftlern analysiert werden.

Hitzewellen sind am tödlichsten, aber höhere Temperaturen beeinflussen Europa auch auf andere Weise negativ. Forscher haben gezeigt, dass besipielsweise Schüler weniger gut abschneiden, besonders im Fach Mathematik, wenn die tägliche Durchschnittstemperatur auf über 22°C steigt. In 415 der 558 von EDJNet analysierten Städte stieg die Anzahl der Schultage pro Jahr mit einer durchschnittlichen Tagestemperatur von über 22°C im 21. Jahrhundert im Vergleich zum 20. Jahrhundert. Im spanischen Sevilla zum Beispiel litten die Schüler im 20. Jahrhundert durchschnittlich 12 Schultage pro Jahr bei Temperaturen von über 22°C. Diese Zahl hat sich im 21. Jahrhundert auf 24 Tage pro Jahr verdoppelt. Die Folgen eines heißeren Umfelds für die schulische Leistung europäischer Schüler wurden allerdings noch nicht beurteilt.

Kriminologen wissen seit den 1980er Jahren, dass zumindest in den Vereinigten Staaten die Gewaltverbrechen mit steigenden Temperaturen zunehmen. Trotz steigender Temperaturen haben in Europa weder nationale Kriminalbehörden noch Wissenschaftler diese Analyse nachgeholt.

Ferner ist der Schienen- und Straßenverkehr von steigenden Temperaturen betroffen, zumal der Asphalt die Straßen erweicht, so dass einige von ihnen an besonders heißen Tagen geschlossen werden müssen. Der Eisenbahnverkehr innerhalb von Städten (oberirdische- und Straßenbahnen) kann unter Biegungen der Schienen leiden, da sich das Metall der Schiene ausdehnt und instabil wird. Dies kann zu Verzögerungen und – wie in der U-Bahn von Washington D.C. im Jahr 2012 – zu Entgleisungen führen.

Trotz der vielfältigen Auswirkungen höherer Temperaturen auf die europäischen Städte sind gemeinschaftliche konkrete Anpassungsbemühungen vor Ort nur schwer zu erkennen. Einige nationale Klimaschutzpläne verbinden den Kampf gegen den Klimawandel mit der Anpassung an höhere Temperaturen. Der Klimawandel kann aber nur eingedämmt werden, indem man den Kohlenwasserstoff im Boden hält und den Kohlenstoff aus der Atmosphäre entzieht (keine der beiden Verfahren hat bisher zu einem Ergebnis geführt).

Unterdessen bedeutet die Anpassung an höhere Temperaturen, dass gewährleistet werden muss, dass menschliche Siedlungen unter den sich ändernden klimatischen Bedingungen lebensfähig bleiben. Nationale Pläne beschränken sich oft auf Regulierungs-Instrumente, wie z.B. Steuervergünstigungen für erneuerbarer Energien. Wenn es darum geht, Grünflächen zu schaffen, um den Wärmeinsel-Effekt und damit die Sterblichkeit durch Hitzewellen zu begrenzen, bzw. das öffentliche Verkehrsnetz hitzebeständiger zu machen, oder Kühlanlagen in Klassenzimmern zu installieren, sind die Städte jedoch auf sich allein gestellt.

In den kommenden Wochen wird EDJNet eine Reihe von Berichten über die lokalen Auswirkungen des Temperaturanstiegs in bestimmten europäischen Städten veröffentlichen und untersuchen, ob und welche Maßnahmen die lokalen Behörden und andere Interessenvertreter zur Begrenzung der negativen Auswirkungen steigender Temperaturen vorbereiten.

Methodik

Neuauswertung der Wetterdaten seit 1900

Wir haben zwei Datensätze des European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), ERA-20C für den Zeitraum 1900-1979 und ERA-interim für den Zeitraum 1979-2017 analysiert.

Beide Datensätze sind so genannte Reanalysen, was bedeutet, dass die Wissenschaftler des ECMWF aus Beobachtungen verschiedener Quellen (Satellit, Wetterstationen, Bojen, Wetterballons) eine Reihe von Variablen für Felder von etwa 80 Kilometern Seitenbreite (125 Kilometer für ERA-20C) schätzen. Während Wetterstationen eine viel bessere Aufzeichnung für sofortige tägliche Beobachtungen bieten, ist die Verwendung der ECMWF-Neuanalysen für die Untersuchung von langfristigen Trends viel besser geeignet. Wetterstationen können sich bewegen, oder die Stadt könnte sich um sie herum erweitern, was ihre Daten unzuverlässig macht, wenn man sich die Trends des hundertjährigen Bestehens ansieht. Die ECMWF-Daten berücksichtigen jedoch keine Mikroklima- oder "Wärmeinsel"-Effekte, so dass das tatsächliche Wetter in den Straßen von Baia Mare wahrscheinlich ein bis zwei Grad wärmer war als die hier gemeldeten Werte (der Trend ist jedoch derselbe).

Die Analyse und Berichterstattung erfolgte durch das European Data Journalism Network (EDJNet). Partner sind OBC Transeuropa (Italien), VoxEurop (Frankreich), Alternatives Economiques (Frankreich), Spiegel Online (Deutschland), EUobserver (Belgien), LocalFocus (Niederlande), Pod črto (Slowenien), BiQdata (Polen), J++ (Schweden), Askanews (Italien), Internazionale (Italien), NRC Handelsblad (Niederlande), El Confidential (Spanien), H-Alter (Kroatien), Ouest-France (Frankreich), MobileReporter (Italien), Newsworthy (Schweden), Público (Portugal) und Capital (Bulgarien).