Neue Folgen der Dürre entdeckt. In Zeiten extremer Klimaereignisse liefert die Erde neue Signale – und die Wissenschaft lernt, sie zu deuten. In Südafrika hat ein Forscherteam ein bemerkenswertes Phänomen entdeckt: Das Land hebt sich. Und das nicht durch Vulkane oder tektonische Kräfte, sondern infolge natürlicher Wasserverluste.
Warum hebt sich das Land?
Messungen zeigen: Teile Südafrikas steigen jedes Jahr um bis zu zwei Millimeter in die Höhe. Bisher wurde vermutet, dass tief im Erdinneren liegende Mantelplumes für diese Bewegung verantwortlich seien. Dabei handelt es sich um einen heißen, aufsteigenden Strom von Gestein aus dem tiefen Erdmantel – möglicherweise aus der Grenzschicht zum äußeren Erdkern. Neue Forschungsergebnisse der Universität Bonn, die im Journal of Geophysical Research Solid Earth veröffentlicht worden sind, zeigen aber, dass der wahre Grund an der Oberfläche liegt: Dürre.
Wasserverlust lässt die Erde „zurückfedern“
Ähnlich wie ein nasser Schwamm, der sich nach dem Austrocknen wieder ausdehnt, reagiert auch die Erdkruste. GPS-Daten aus dem südafrikanischen TrigNet-Netzwerk sowie Satelliten- und Klimamodelle zeigen deutlich: Die stärksten Hebungen gab es dort, wo die Trockenheit am schlimmsten war – etwa im Westkap, Gauteng und Limpopo. Dort beträgt die Hebung den Messungen zufolge bis zu 2 Millimeter pro Jahr.
Dürren – wie die extreme „Day Zero“-Dürre in Kapstadt im Jahr 2018 – sind ein wesentlicher Treiber der Landhebung. Während Dürren kann der Wasserverlust aus dem Boden zu einer leichten Hebung der Erdoberfläche führen. Die Böden heben sich bei Dürre, weil Wasser aus dem Boden und dem Untergrund verloren geht, und das hat einen direkten Einfluss auf das Gewicht, das auf der Erdkruste lastet. Anders als vermuten mag, führt dies nicht zu einer Senkung, sondern zu einer Hebung des Bodens.
Diese Hebung kann genutzt werden, um den Wasserverlust abzuschätzen, wobei von einer elastischen Reaktion der Erde ausgegangen wird. Die GPS-basierten Schätzungen der Wasserverlustmassen durch das Bonner Forscherteam zeigen eine starke Korrelation mit anderen hydrologischen Datensätzen. Daher vermuten sie, dass die Hebung in Südafrika größtenteils auf Dürreperioden zurückzuführen ist. Das GNSS-Netzwerk in Südafrika bietet somit ein vielversprechendes Potenzial, um die Auswirkungen von Dürren auf die Wasserressourcen zu erfassen.
Besonders auffällig: Der Anstieg des Landes korreliert mit den El-Niño-Zyklen. In trockenen Jahren hebt sich die Erde, in feuchten sinkt sie wieder leicht ab. Das zeigt: Es handelt sich nicht um zufällige geologische Prozesse, sondern um ein klares Klima-Signal.
„Dieses Phänomen kann genutzt werden, um das Ausmaß einer Dürre präziser zu erfassen als je zuvor – mit einer Methode, die vergleichsweise günstig ist und wenig Aufwand erfordert“, erklärt Christian Mielke, Universität Bonn.
GPS als neues Frühwarnsystem
Die Forschenden schlagen vor, GPS-Messungen als kostengünstiges, passives Überwachungssystem für Wasserreserven einzusetzen – vor allem für das oft übersehene Grundwasser. So könnten Staaten wie Südafrika Dürreereignisse früher erkennen und besser gegensteuern.
Infokasten: Südafrika hebt sich – die wichtigsten Fakten
- Hebung: Bis zu 2 mm pro Jahr in vielen Regionen
- Ursache: Wasserverlust durch Dürre, nicht geologische Aktivität
- Zeitraum: Besonders stark zwischen 2012 und 2020
- Messmethode: GPS-Daten (TrigNet), Satelliten (GRACE), Klimamodelle
- Stärkste Hebung: Westkap, Gauteng, Limpopo
- Klimazusammenhang: El Niño = Hebung, La Niña = Absenkung
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