In den letzten Tagen kam es zu einem Wetterphänomen namens „DANA“ (Abkürzung für isolierte Depression auf hohem Niveauoder isoliertes Hochtieftief auf Französisch) hinterließ in Spanien heftige Regenfälle und Überschwemmungen. Die Mittelmeerregionen und Andalusien, insbesondere rund um Valencia, Kastilien-La Mancha und auf den Balearen. Der Sturm forderte Dutzende Tote und Vermisste und richtete in den betroffenen Gemeinden immense Schäden an.
Vor fünfzig Jahren kam es drei- bis viermal im Jahr zu DANAs, die damals „Kältetropfen“ genannt wurden, hauptsächlich im November. Heute treten sie das ganze Jahr über auf. Wofür ?
Diese Stürme entstehen auf die gleiche Weise wie Hurrikane im Atlantik oder Taifune im Chinesischen Meer, mit dem Unterschied, dass ihre Flugbahn im Mittelmeer zwangsläufig verkürzt ist. Sie speichern daher weniger Energie und Wasserdampf.
Vor einigen Jahrzehnten war die Oberfläche des Mittelmeers nur im Spätsommer so warm, dass es zu einer verstärkten Verdunstung in die Atmosphäre kam. Heute ist es das ganze Jahr über warm: Es entsteht ständig eine große Menge Wasserdampf, der in die oberen Schichten der Atmosphäre aufsteigt.
Gleichzeitig sind die Polargebiete auch deutlich wärmer als vor 50 Jahren. Dadurch wird der polare Jetstream, der Luftstrom, der die Erde in rund 11.000 Metern Höhe umgibt, geschwächt. Wie jeder Fluss, der langsam fließt, hat er größere Mäander. Es sind diese Mäander, die dazu beitragen, dass aus großer Höhe kalte Luft aus Grönland über Spanien gelangt.
Der an der Meeresoberfläche verdunstete Wasserdampf trifft also auf sehr kalte Luft und kondensiert. Durch die Erdrotation wird die aufsteigende Luft dann gegen den Uhrzeigersinn gedreht, und durch die Kondensation von Wasserdampf werden enorme Energiemengen freigesetzt.
Aufgrund dieser Kombination von Faktoren konzentrieren sich die heftigen Regenfälle auf Spanien, auf die Balearen und die Reliefs der Mittelmeerküste und erreichen manchmal die Sierra del Segura und das Cuenca-Gebirge. Das Phänomen ist schnell und sehr heftig.
Manchmal strömt diese feuchtigkeitsbeladene Luft sogar in Richtung der Alpen und überquert sie, wodurch sich in Mitteleuropa strömendes Wasser ergießt.
Erwärmung der Ozeane und Polarzonen
Mit fossilen Brennstoffen hat der Mensch eine gigantische Energiequelle entdeckt, die tatsächlich aus der Energie der Sonne stammt, die vor 30 bis 300 Millionen Jahren von Pflanzen und Kleintieren gesammelt wurde, einschließlich der Kohlenstoffatome, die die heutigen Kohlenwasserstoffe bilden. Allerdings werden wir diesen über Dutzende Millionen Jahre aufgebauten Bestand in etwa 300 Jahren erschöpfen.
Diese Energiequelle besteht aus Kohlenstoffverbindungen: Kohle, Kohlenwasserstoffen und Erdgas. Um ihnen Energie zu entziehen, müssen sie verbrannt werden, wobei Moleküle wie Kohlendioxid, Methan, Stickoxide und andere Verbindungen mit mehr als zwei Atomen entstehen. Alle diese Moleküle fangen einen Teil der Infrarotstrahlen ein, die vom Erdboden und der Meeresoberfläche kommen, und reflektieren sie zurück zur Planetenoberfläche. Der Planet wird somit sowohl durch Sonnenenergie als auch durch diesen Treibhauseffekt erwärmt.
Dieser Prozess ist die Ursache des Klimawandels. Wenn sich diese Kohlenstoffmoleküle, insbesondere Methan, unter der Erde ansammeln, kühlt das Wasser ab und das von den Wellen eingefangene Kohlendioxid wird im Inneren eingeschlossen. Wenn der Meeresspiegel auf einem kalten Planeten sinkt (Gletscherstadium), steigt Methan schließlich in die Atmosphäre auf. Die Atmosphäre erwärmt sich, das Meer erwärmt sich und das Meer setzt wie ein erhitztes Erfrischungsgetränk CO frei2 was wiederum die Wirkung von Methan verstärkt. Ergebnis: Der Planet erwärmt sich immer mehr, Gletscher schmelzen und der Meeresspiegel steigt.
Dieser Übergang von heiß zu kalt kam es in den letzten Millionen Jahren etwa achtmal vor: Es handelt sich um die Eiszeiten.
Lasst uns weiterhin Kohlenstoff verbrennen?
Heute forcieren wir diesen Prozess durch den Ausstoß enormer Mengen an Treibhausgasen. Können wir diese Emissionen begrenzen? Bisher war das unmöglich, und wir verstehen warum: Jeder Mensch möchte morgen reicher sein als heute. Bis 2050 wird es rund zwei Milliarden Menschen mehr auf dem Planeten geben, die Nahrung, Wohnraum und Transportmittel benötigen, also chemische Düngemittel, Zement und Benzin oder Diesel oder Erdgas.
Es werden Maßnahmen vorgeschlagen, um diese Komponenten durch andere zu ersetzen, die die Verbrennung von Kohlenstoffverbindungen begrenzen. Diese Maßnahmen sind jedoch unzureichend und entwickeln sich nur sehr langsam. Die Hoffnungen auf Elektroautos sind stark zurückgegangen.
In Europa machen wir möglicherweise Fortschritte im Bereich Strom aus Photovoltaik und Windkraft. Aber Strom macht nur etwa ein Drittel der verbrauchten Energie aus, und die Entwicklung von Strom aus erneuerbaren Quellen findet nur in Europa wirklich statt. China macht Fortschritte, stoppt aber nicht den Bau von Kohlekraftwerken.
Die realistischste Aussicht, trotz grandioser Pläne, ist, dass wir noch viele Jahrzehnte lang Kohlenstoffverbindungen verbrennen werden und dass die Treibhausgaskonzentrationen in diesem Jahrhundert zunehmen werden. Und mit ihnen die Temperatur des Planeten und damit die DANA und die Überschwemmungen.
Jetzt müssen wir uns nur noch anpassen, was durchaus möglich ist, weil es dafür keiner internationalen Vereinbarungen bedarf. In Spanien könnten Überschwemmungen durch massive Wiederaufforstung der Berge und Wasserauffangsysteme an der Quelle durch den Bau von Mikrokanälen an diesen Hängen kontrolliert werden.
Letztere würden den Wasserzufluss bremsen und gleichzeitig eine schrittweise Rückführung des Wassers in Flüsse und Sümpfe ermöglichen. Dies ist nicht nur möglich, sondern auch kostengünstig und würde viele Arbeitsplätze schaffen.
Antonio Ruiz de Elvira Serra, Professor für Angewandte Physik, Universität Alcalá
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