Verlässliche Vorhersagen des Monsuns

Um die katastrophalen Folgen von Veränderungen des Monsuns abmildern zu können, sind verlässliche Vorhersagen notwendig. Diese Prognosen auf regionaler Ebene zu verbessern, ist eine große Herausforderung in der Monsunforschung. Wissenschaftler des MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen geben in einem Übersichtsartikel, der jetzt in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature erschienen ist, einen Überblick über die verschiedenen Mechanismen, die Veränderungen in Monsun-Systemen steuern können. Dabei verknüpfen sie Daten aus Messungen und Klimaarchiven mit Ergebnissen aus Computermodellen.
Monsun über dem Ozean (M. Mohtadi/MARUM, Universität Bremen)
Monsunwolken über dem Ozean
Foto: M. Mohtadi/MARUM, Universität Bremen

Der Monsun prägt das Klima der Tropen und Subtropen und beeinflusst Regionen, in denen zusammengenommen mehr als zwei Drittel der Weltbevölkerung leben. Ändern sich die Stärke, Dauer oder Zeit der Monsunregenfälle, hat das in Form von Dürren oder Überflutungen oft katastrophale Auswirkungen. Für Milliarden von Menschen sind verlässliche Prognosen des Sommermonsuns daher von zentraler Bedeutung – auch wenn die Regenfälle immer noch schwer vorherzusagen sind.

„Die Schwierigkeit liegt darin, dass die Änderungen in einem Monsun-System von verschiedenen Antriebskräften auf sehr unterschiedlichen Zeitskalen – von Monaten bis zu Jahrhundertausenden – gesteuert werden können. Jedes einzelne Monsun-System reagiert jedoch anders auf den gleichen Impuls“, erklärt MARUM-Wissenschaftler Dr. Mahyar Mohtadi. Der Meeresgeologe ist Erstautor eines Übersichtsartikels, der jetzt online in der Fachzeitschrift Nature erschienen ist.

Zusammen mit seinen Kollegen Dr. Matthias Prange und Dr. Stephan Steinke verfolgt Mohtadi den Ansatz, verschiedene Ursachen für einen Monsun zu erklären – und wie sie sich verändern oder im Laufe der Zeit verändert haben. Dazu gehört zum Beispiel die Erdachsenneigung, aber auch Meeresströmungen und wie sich Treibhausgase in der Atmosphäre auswirken. Jede Monsunregion antwortet ganz individuell auf solch einen Antrieb: Erwärmt sich das Oberflächenwasser im Ozean infolge des globalen Klimawandels, würde dies im nordafrikanischen Monsungebiet zu mehr Niederschlag an Land führen. Der gleiche Impuls im indischen Monsungebiet hätte zur Folge, dass die Wolken eher über dem Meer abregnen und es so an Land trockener würde.

In die Nature-Studie sind Ergebnisse aus über 1000 wissenschaftlichen Veröffentlichungen der Monsunforschung der vergangenen Jahre eingeflossen, wobei die MARUM-Wissenschaftler sowohl Ergebnisse aus direkten Messungen als auch Daten aus Klimarekonstruktionen mit Ergebnissen aus Computermodellen kombiniert haben. Sie kommen zu dem Schluss, dass die Daten aus Klimaarchiven wertvolle Einblicke in die regionale Dynamik eines Monsun-Systems geben und den Forschenden helfen können, die internen Rückkopplungsprozesse besser zu verstehen. „Diese Paläoklimadaten geben Aufschluss darüber, wie und mit welcher Sensitivität ein System in der Vergangenheit auf verschiedene Antriebskräfte reagiert hat. Sie können den Monsunforschenden helfen, die Computermodelle zu verbessern und damit die Unsicherheiten bei den Vorhersagen zu mindern“, so Mohtadi. Die Herausforderung, aber auch die Chance in der Monsunforschung liege in einer Intensivierung der fächerübergreifenden Forschung auf diesem Gebiet.

Die Studie fasst unter anderem Ergebnisse zusammen, die im Rahmen folgender BMBF-geförderter Projekte generiert wurden:

EISPAC

TransGeoBiOc

INVERS

PABESIA

Dr. Mahyar Mohtadi und seine Kollegen haben auf mehreren Expeditionen mit dem Forschungsschiff SONNE untersucht, welchen Einfluss Ozeane auf das globale Klimageschehen haben.

Originalpublikation:

Palaeoclimatic insights into forcing and response of monsoon rainfallMahyar Mohtadi, Matthias Prange & Stephan Steinke

Published online in Nature, 12 May 2016, doi:10.1038/nature17450