Klimaänderung und Hydrologie

Der Klimawandel beeinflusst den gesamten Wasserkreislauf. Sowohl die ober- wie auch die unterirdischen Gewässer sind dadurch Veränderungen bezüglich Wassermenge und -qualität unterworfen. Dies hat direkte Auswirkungen auf die Wasserkraft, die Wasserversorgung, die Siedlungsentwässerung, die Schifffahrt und die wasserbedingten Naturgefahren.


Im Rahmen des Projekts „Klimaänderung und Hydrologie in der Schweiz" (CCHydro) des Bundesamts für Umwelt (BAFU) wurden die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserhaushalt der Schweiz untersucht. Erstmals konnten wissenschaftlich verlässliche Aussagen zu den Veränderungen des Wasserhaushalts in der Schweiz bis zum Ende des 21. Jahrhunderts gemacht werden.

Auswirkungen der Klimaänderung auf Wasserressourcen und Gewässer

Cover Auswirkungen der Klimaänderung auf Wasserressourcen und Gewässer

Synthesebericht zum Projekt «Klimaänderung und Hydrologie in der Schweiz» (CCHydro). 2012


Projekt Hydro-CH2018 „Hydrologische Grundlagen zum Klimawandel“

Um das hydrologische Prozessverständnis weiter zu verbessern, wurde das Projekt „Hydrologische Grundlagen zum Klimawandel“ (Hydro-CH2018) initiiert. Es bildet einen der Themenschwerpunkte des neu gegründeten Netzwerks „National Centre for Climate Services“ (NCCS) des Bundes.

Aufbauend auf den aktualisierten Klimaszenarien 2018 sollen neue hydrologische Szenarien erstellt werden. Ein besonderer Fokus wird auf die Themenbereiche Extremereignisse (Hoch- und Niedrigwasser), natürliche und künstliche Wasserspeicher sowie Gewässertemperaturen und -ökologie gelegt.

Ebenso sollen Klimadienstleistungen („climate services“) für den Bereich Wasser erarbeitet und verfügbar gemacht werden. Dies sind wissenschaftlich basierte Informationen und Daten über den vergangenen, heutigen und zukünftigen Wasserhaushalt. Sie dienen Behörden, Politik, Wirtschaft und Gesellschaft, klimabedingte Risiken zu verkleinern.


Veränderung der Abflussverhältnisse

Im Alpengebiet ist die Temperaturzunahme die wichtigste Einflussgrösse auf die jahreszeitlichen Veränderungen der Abflüsse: Die Schneefallgrenze steigt an und die Schneereserven im Winter und die Gletschervolumen bzw. die Gletscherflächen schwinden.

Die jahreszeitlichen Verteilungen der Abflüsse (Regime) werden sich fast in der ganzen Schweiz verändern. Im Winter werden die Abflüsse in vielen Gebieten deutlich zunehmen, im Sommer hingegen werden sie zurückgehen. Heute noch weitgehend unbekannte Regimetypen mit einem jahreszeitlichen Abflussmaximum im Winter und einem deutlichen Minimum im August werden erscheinen. Die Jahresgesamtsummen der Abflüsse in der Schweiz verändern sich bis in die nahe Zukunft (2035) eher wenig und werden in vergletscherten Gebieten vorübergehend sogar zunehmen. Bis in die fernere Zukunft (2085) werden die Gesamtabflüsse zumeist leicht abnehmen.


Grundwasser auch betroffen

In den Grundwasserleitern des Juras, des Mittellands und der Voralpen erfolgt die Grundwasserneubildung durch Regen und Schneeschmelze. Es ist deshalb davon auszugehen, dass diese im Winter zunehmen und im Frühling infolge der fehlenden Schneeschmelze abnehmen wird. Die Grundwasserneubildung in alpinen Flusstalschottern wird mit abnehmender Schnee- und Gletscherschmelze im Sommer ebenfalls zurückgehen. Während den – wie von den Klimaszenarien prognostiziert – häufiger und länger anhaltenden Trockenperioden dürfte die Grundwasserexfiltration in die Fliessgewässer zunehmen. Veränderungen der Grundwasserneubildung werden neben der Grundwassermenge auch die Grundwassertemperatur beeinflussen. Bei den durch Flusswasserinfiltration gespeisten Grundwasserleitern wird daher ein Anstieg der Grundwassertemperatur beobachtet, wie auch in urbanen Gebieten, u.a. durch Wärmeeintrag aus der Gebäudekühlung. Ansteigende Grundwassertemperaturen können eine Zunahme der mikrobiellen Aktivität, wie auch eine Abnahme der Sauerstoffkonzentration und im Extremfall Eisen- und Manganausfällungen bewirken.


Mehr Extremereignisse

Eine wärmer werdende Atmosphäre kann mehr Wasserdampf aufnehmen und bietet damit ein höheres Potenzial für Starkniederschläge. Zusätzlich führen die steigenden Temperaturen dazu, dass Niederschlag verstärkt als Regen und nicht als Schnee fällt (insbesondere im Frühjahr und Herbst in alpinen und voralpinen Einzugsgebieten, und im Sommer auch in sehr hoch gelegenen Gebieten). Deshalb ist mit einer Zunahme der Häufigkeit und Intensität von mittleren und grossen Hochwasserereignissen, sowie einer Verlängerung der potenziellen Hochwasserzeit im Frühling und Spätherbst zu rechnen. Nicht bekannt ist, wie sich die atmosphärische Zirkulation und damit die Häufigkeit von Hochwasser auslösenden Wetterlagen infolge des Klimawandels verändern werden.

Gleichzeitig sind mit der Zunahme von heissen und trockenen Sommern häufigere und länger andauernde Niedrigwasserperioden, insbesondere im Spätsommer, zu erwarten.


Rückzug der Gletscher

Bis Ende dieses Jahrhunderts wird sich die Gletscherfläche in den Schweizer Alpen weiter stark verringern. Gletscher werden nur noch in den hoch gelegenen Gebieten der Berner und Walliser Alpen zu finden sein. Je nach verwendetem Modell und Klimaszenario ist von einem Verlust von 60 bis 80 % der heute noch in der Schweiz vorhandenen Gletscherfläche auszugehen.

Das grösste Eisvolumen wird sich Ende des Jahrhunderts im Einzugsgebiet der Rhone (Wallis) befinden, wo heute etwa 80 % des Schweizer Gletschervolumens zu finden ist. Das Einzugsgebiet des Rheins verliert dagegen bis auf wenige Eisreste im Berner Oberland alle Gletscher. Das Engadin und das Tessin sind bis Ende des Jahrhunderts vollständig eisfrei.

Entwicklung der in den Schweizer Gletschern gespeicherten Wasservolumen (Rhone- und Rhein-Einzugsgebiete, Engadin und Tessin) seit Ende der kleinen Eiszeit. Die Werte seit Ende der kleinen Eiszeit sind abgeschätzt (die Unsicherheit beträgt 20 bis 30 %) und bis 2100 simuliert.

Gewässertemperaturen und Ökologie

Steigende Lufttemperaturen, die Einleitung von warmem Wasser aus Kühl- und Abwasserreinigungsanlagen und das Fehlen schattenspendender Ufervegetation haben in den letzten Jahrzehnten die Wassertemperaturen vieler Oberflächengewässer deutlich ansteigen lassen.

Eine höhere Wassertemperatur bewirkt, dass weniger Sauerstoff im Wasser gelöst wird. Gleichzeitig steigt die biologische Aktivität, womit ihr Sauerstoffbedarf zunimmt. Zusätzlich finden gewisse Erkrankungen in wärmerem Wasser eine stärkere Verbreitung. Tiefere Pegelstände in den Sommermonaten werden weitere Zunahmen der Gewässertemperaturen verursachen und dadurch das Überleben gewisser Organismen gefährden.

Entwicklung der Gewässertemperaturen
Die Entwicklung der Wassertemperaturen von 1954 bis 2015 in ausgewählten Flüssen der Schweiz. Dargestellt sind gleitende Mittel (über 7 Jahre) als Linien und die letzten vier Jahresmittel als Punkte bzw. Kreuze (Luft).

Regionale und lokale Engpässe in der Wasserwirtschaft

Die Schweiz ist das Wasserschloss Europas und dies wird in absehbarer Zeit gesamthaft gesehen auch so bleiben. Durch die klimabedingten Veränderungen des Dargebots an Grund- und Oberflächenwasser wird es in Zukunft jedoch vermehrt zu temporären lokalen und auch regionalen Engpässen kommen, welche wasserwirtschaftliche Anpassungsmassnahmen erfordern. Bei einem künftig wärmer und trockener werdenden Klima in Europa, wird die Wasserschloss-Funktion der Schweiz in Zukunft sogar noch an Bedeutung gewinnen.

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Letzte Änderung 30.06.2015

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