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Hochwasser, Dürre, extremer Frost: Geografin Elena Xoplaki forscht an der Uni Gießen an einem europaweiten Projekt, um Extremwettereignisse besser vorauszusagen. Dabei soll künstliche Klima-Intelligenz helfen, wie sie im Interview verrät.

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Loca-tag 'teaser_more_audio_sr' not found Künstliche Klima-Intelligenz: Neues Forschungsprojekt der Uni Gießen

Ahrweiler nach der Hochwasser-Katastrophe im Juli 2021
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Es gab Warnungen - und dennoch traf die Hochwasserkatastrophe viele Menschen in den betroffenen Gebieten in Westdeutschland völlig unvorbereitet. Neben anhaltender Kritik am Krisenmanagement der Behörden steht auch die Frage im Raum: Kann man Extremwetterereignisse und ihre möglicherweise verheerenden Folgen in Zukunft besser vorhersehen?

Die Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) hat dafür mit 13 Forschungszentren in ganz Europa ein Großprojekt gestartet. Mithilfe künstlicher Intelligenz soll die Entwicklung von Extremwettereignissen besser analysiert werden: "Climate Intelligence", kurz CLINT, soll in Zukunft helfen, früher zu warnen und Risiken abzuschätzen. Dabei sollen auch langfristige Folgen mit einbezogen werden, etwa steigende Preise für Nahrungsmittel durch Ernteausfälle.

Das Projekt wird von Mailand aus koordiniert und mit 6 Millionen Euro von der EU gefördert, die JLU erhält davon rund 440.000 Euro. Die Geografin und Klimaforscherin Elena Xoplaki verantwortet CLINT in Gießen.

hessenschau.de: Extremwetterlagen gehören in vielen Ländern zum Alltag. Nach Katastrophen wie dieser äußern nun viele die Sorge, dass das auch hier in Zukunft so weitergehen könnte. Gehen Sie auch davon aus?

Elena Xoplaki: Ja, davon gehe ich aus. Wir haben so ein katastrophales Ereignis früher oder später erwartet. Klima-Modellsimulationen zeigen ganz klar: Globale Erwärmung bedeutet nicht nur, dass es langfristig wärmer wird, sondern dass man immer öfter Extremwetterereignisse erwartet. Damit werden auch wir in Mitteleuropa in Zukunft öfter konfrontiert werden.

hessenschau.de: Wie genau hängt das zusammen?

Xoplaki: Eine wärmere Atmosphäre kann mehr Feuchte aufnehmen. Entsprechend kann bei einem Niederschlagsereignis in einem wärmeren Klima auch mehr Wasser in größerer Intensität fallen und somit auch zu einer Zunahme extremer Ereignisse führen. Das Ereignis von letzter Woche hat uns eine intensive, tagelang in der gleichen Region herumwandernde Tiefdruckzelle beschert.

Solche Wetterlagen mit Starkniederschlägen werden laut einer neuen Studie von britischen Forschern im Laufe der kommenden Jahrzehnte 14 Mal häufiger auftreten. Die Sturmtiefs bewegen sich langsamer und können deshalb in kleinen Regionen und Gebieten noch mehr Wasser abregnen. Das erhöht natürlich das Risiko von Sturzfluten und großräumigen Überschwemmungen.

hessenschau.de: Wir reden nach solchen Ereignissen schnell in einem Atemzug über das Wetter und den Klimawandel. Wo verläuft da die Grenze?

Xoplaki: Unter Wetter versteht man den sich stets wechselnden atmosphärischen Zustand, den wir tagtäglich erfahren. Wenn wir von Klima sprechen, dann meinen wir die Gesamtheit aller Wetterereignisse, die in einem größeren Gebiet stattfinden - und das über Jahre oder Jahrzehnte. Klima, Witterung und Wetter gehören zusammen. Ein Klimawandel kann natürlich erfolgen oder durch menschliche Aktivitäten. Der aktuelle Klimawandel, der bereits vor langer Zeit begonnen und sich in der Zukunft verstärkt, ist vor allem menschgemacht.

hessenschau.de: Was ist das Ziel des neuen europaweiten Forschungsprojekts?

Xoplaki: Wir und unsere Partner wollen neue Technologien einbinden und künstliche Intelligenz miteinbeziehen, um besondere Extremereignisse und ihre Auslöser besser zu verstehen und vorherzusagen. Das Ziel ist, hochauflösende akkurate Risikokarten zu erstellen, die zeigen, was uns in den nächsten Monaten erwartet. Also eine neue Art Klima-Service, den dann ganz unterschiedliche Beteiligte und Entscheidungsträger für die Risikoabschätzung nutzen können.

hessenschau.de: Wir setzen Sie künstliche Intelligenz dabei ein?

Xoplaki: Wir haben sehr viele Daten und möchten mit künstlicher Intelligenz unsere bisherigen Methoden verbessern. Zum Beispiel geht es darum, Muster zu erkennen, die wir bisher mit unseren statistischen Verfahren möglicherweise nicht sehen konnten. Wir versuchen, die Ansätze zu optimieren und verbesserte und genauere Resultate zu erzielen.

EIne Grafik mit verschiedenen Pfeilen, die das System zeigen soll, wie Künstliche Intelligenz für ein Warnsystem genutzt werden soll

hessenschau.de: Um welche Risiken soll es konkret gehen?

Xoplaki: Hitzewellen, Wärmenächte, Trockenheit, Frost aber auch tropische Zyklone, die Europa inzwischen öfter treffen. Die JLU beschäftigt sich dabei hauptsächlich mit Compound Events, die unsere Landwirtschaft beeinflussen.

hessenschau.de: Was meinen Sie mit Compound Events, also Sammelereignissen?

Xoplaki: Unter Compound Events versteht man zwei oder mehr Extremereignisse, die gleichzeitig oder nacheinander auftreten. Es kann auch eine Kombination von Phänomenen sein, die selbst keine Extreme sind, aber in Kombination zu einem Extremereignis führen. Beispiele sind Starkniederschläge mit starkem Wind oder eine Hitzewelle im Zusammenspiel mit Dürre.

Ein trockener Winter und heißer Sommer haben auch für sich Auswirkungen. Aber in Kombination sind die Auswirkungen noch größer. Das war im Jahr 2018 so mit starken Folgen für die Landwirtschaft und die Wälder. Die Kombination macht es dann so explosiv.

Was wir die letzten paar Tage gesehen haben, war auch ein Compound Event: Es hatte vorher viele Tage langanhaltend in großen Mengen geregnet, die Böden waren bereits gesättigt und konnten kein Wasser mehr aufnehmen. Das langsame ziehende Tiefdruckgebiet führte zu intensiven Niederschlägen, Sturzfluten mit Hochwasser und schließlich zu der Katastrophe.

hessenschau.de: Wenn das Forschungsprojekt in vier Jahren abgeschlossen ist, sind wir dann besser vorbereitet auf solche Ereignisse wie die der vergangenen Tage?

Xoplaki: Am Ende des Projekts werden wir in der Lage sein, Extremereignisse, ihre Eigenschaften und deren Verlauf besser zu verstehen. Dieses Wissen wird eingesetzt, um Klimadienstleistungs-Informationssysteme zu entwickeln, die auf modernster Software und Datenstandards basieren.

Das Interview führte Rebekka Dieckmann

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