20.09.2019 | Blitzlicht | Nadja Neumann

Der Fingerabdruck von Wasser in Wirbelstürmen

IGB-Forscherin Dörthe Tetzlaff, Professorin an der Humboldt Universität Berlin, untersuchte mittels Isotopenanalysen den Weg des Wassers in El-Niño-Stürmen.

Satellitenbild von Hurrikan Otto. Grüne Konturen über dem Nordosten Costa Ricas zeigen Hinweise auf konvektive Niederschläge, als sich Hurrikan Otto dem Land näherte. (16.05 UTC, 24.11.2016). 

Das ENSO-Phänomen, auch bekannt unter El Niño/Southern Oscillation führt im mesoamerikanischen und karibischen Raum regelmäßig zu Naturkatastrophen wie extremen Dürren und schweren Wirbelstürmen. Aufgrund eines der stärksten ENSO-Ereignisse der letzten 150 Jahre erlebte die Region zuletzt von 2014 bis 2016 eine schwere Dürre, bei der 3,5 Millionen Menschen unter Nahrungsmangel litten, gefolgt von einer überdurchschnittlich starken Zyklonsaison in den Jahren 2016 und 2017. Diese Extremereignisse werden in Zukunft weiter zunehmen, mit weitreichenden Folgen für die Bevölkerung und die Wirtschaft in den betroffenen Ländern. 

„Um Anpassungsmaßnahmen an diese extremen hydroklimatischen Ereignisse in der Region zu verbessern, müssen wir noch mehr über die Entstehung und Folgen von tropischen Zyklonen in Zeiten des globalen Umweltwandels herausfinden“, sagt Professorin Dörthe Tetzlaff, Leiterin der Abteilung Ökohydrologie am IGB. Die Forscherin war Teil eines internationalen Teams aus Costa Rica, Deutschland, Schottland, USA, Kuba, den Bahamas und Japan, das mithilfe modernster Isotopenanalysen die extremen Regenfälle von drei Hurrikans in der Karibik und im Atlantischen Becken im Stundentakt und in Echtzeit untersucht hat.

Das Forschungsteam nutzte stabile Isotope als Fingerabdruck für das Wasser. So konnten die Forschenden quantifizieren, woher das Wasser für die Niederschläge im Zuge der Wirbelstürme kam und welche Wege es genommen hat. Die Analysen wurden in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung durchgeführt, sodass Entstehung und Auswirkungen der heftigen Regenfälle wirklichkeitsgetreu rekonstruiert werden konnten. Mit der Isotopenanalyse kann man auch Häufigkeit und Intensität vergangener Stürme vergleichen, indem man die Spuren des Wassers, die in Höhlen, Korallen und Baumringen verewigt sind, heranzieht. „Stabile Isotope eröffnen damit hervorragende Möglichkeiten, um die Verteilung von Wasser in der Landschaft zu untersuchen. Am IGB haben wir für die Analysen ein hochmodernes Isotopenlabor ausgestattet, welches es uns ermöglicht, Trockenereignisse in Brandenburg ebenso zu erforschen wie Wirbelstürme in Mittelamerika,“ erklärt Dörthe Tetzlaff.

Lesen Sie die Studie in der Fachzeitschrift Nature Communications >

Ricardo Sánchez-Murillo, Ana M. Durán-Quesada, Germain Esquivel-Hernández, Daniela Rojas-Cantillano, Christian Birkel, Kristen Welsh, Minerva Sánchez-Lull, Carlos M. Alonso-Hernández, Doerthe Tetzlaff, Chris Soulsby, Jan Boll, Naoyuki Kurita, Kim M. Cobb. (2019) Deciphering key processes controlling rainfall isotopic variability during extreme tropical cyclones. Nature Communicatios 2019. DOI:10.1038/s41467-019-12062-3

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