Umgestürzte Bäume, zerstörte Häuser, überflutete Dörfer, Schlammlawinen und weggespülte Straßen. Zentralamerika erlebt in diesem Jahr besonders extreme Wirbelstürme. Nachdem Hurrikan „Eta“ Anfang November Länder wie Nicaragua, Honduras, Guatemala und Mexiko traf, folgte in dieser Woche Hurrikan „Iota“, mit Windgeschwindigkeiten von 250 Kilometern pro Stunde und mehr. „Das ist der fünfte Hurrikan meines Lebens“, sagt ein alter Mann in Nicaragua in einem Video. „Und es ist einer der stärksten und zerstörerischsten, die ich je gesehen habe.“

Die gegenwärtige Hurrikan-Saison hat Meteorologen zufolge bereits jetzt einen Rekord geknackt. Das National Hurricane Center (NHC) in den USA verzeichnete in diesem Jahr 29 tropische Wirbelstürme, mehr als im bisherigen Rekordjahr 2005, als auch Hurrikan „Katrina“ den Südosten der USA traf. „Es ist wissenschaftlich bewiesen und wir sehen es auch in der Praxis, dass Mittelamerika eine der Regionen ist, die am schwersten vom Klimawandel betroffen sind“, sagte Juan Orlando Hernández, der Präsident von Honduras, und er kritisierte die mangelnde Unterstützung durch die Industrieländer.

Doch welche Mechanismen stecken genau hinter den Sturmereignissen? Was für Veränderungen werden beobachtet? Mehrere Studien haben bestätigt: Erhöhte Wassertemperaturen im tropischen Atlantik sorgen dafür, dass Wirbelstürme stärker werden. Solche tropischen Stürme entstehen, wenn die Oberflächentemperatur im Atlantik mindestens 26,5 Grad Celsius warm ist. In diesem Jahr erwärmte sich der Ozean westlich von Florida auf etwa 30 Grad. Je höher die Meerestemperatur, desto mehr Feuchtigkeit kann ein Sturm aufnehmen. Dies sei ein entscheidender Faktor dafür, wie sich Stürme an Land auswirken, schreiben Forscher in einer neuen Studie, erschienen am 11. November im Fachjournal „Nature“.

Zwei Klimaforscher vom Okinawa Institute of Science and Technology in Japan untersuchten insgesamt 71 Stürme, die von 1967 bis 2018 im Golf von Mexiko und in den USA auf das Festland trafen. Dabei stellten sie fest, dass sich die Stürme heute über dem Land deutlich langsamer abschwächen. „Während in den späten 1960er-Jahren ein typischer Hurrikan am ersten Tag nach dem Auftreffen auf Land etwa 75 Prozent seiner Intensität verlor, beträgt die entsprechende Abschwächung heute nur noch etwa 50 Prozent“, schreiben die Forscher Lin Li und Pinaki Chakraborty. Ende der 1960er-Jahre zerfielen tropische Wirbelstürme an Land nach durchschnittlich 17 Stunden, inzwischen sind es 33 Stunden.

Foto: Wilfredo Lee/AP/dpa
Tropische Wirbelstürme

Hurrikan wird ein tropischer Wirbelsturm im Nordatlantik und in Teilen des Pazifik genannt, östlich und westlich von Amerika. Die Begriffe Zyklon und Taifun bezeichnen dasselbe, in anderen Teilen der Welt. Gemein ist diesen tropischen Wirbelstürmen, dass sie mindestens Orkanstärke erreichen, also Windstärke 12 (mehr als 118 Kilometer pro Stunde). Hurrikane entstehen in der Passatwindzone über dem Meer bei einer Wassertemperatur von über 26,5 Grad Celsius – in genügend Abstand zum Äquator, da nur dann die typische Drehung entsteht. 

Es gibt fünf Kategorien. Grundlage ist die Saffir-Simpson-Hurrikan-Skala. Ein Hurrikan der Kategorie 4 besitzt Windgeschwindigkeiten von 209 bis 251 Kilometern pro Stunde. Alles, was darüber liegt, wird in Kategorie 5 eingeordnet. Hurrikane der höchsten Stufe kommen im Durchschnitt etwa alle drei Jahre vor. In bisher sieben Hurrikan-Saisons wurde mehr als ein solcher Sturm verzeichnet: 1932, 1933, 1961, 2005, 2007, 2017 und 2019. Hurrikane entstehen in der Regel zwischen Mai und Dezember, die meisten davon zwischen Juli und September.

Anhand von Computersimulationen zeigten die Forscher, dass die höhere Wassertemperatur zusammen mit der größeren Menge an gespeicherter Feuchtigkeit dafür sorgt, dass sich Hurrikane immer stärker an Land austoben. „Bei Hurrikanen ist die von der Meeresoberfläche aufgenommene Feuchtigkeit der Treibstoff, der die zerstörerische Kraft eines Hurrikans verstärkt und aufrechterhält, wobei Wärmeenergie aus der Feuchtigkeit in starke Winde umgewandelt wird“, sagt Lin Li.

Hinzu kommt eine andere Erkenntnis: Die großen tropischen Wirbelstürme werden immer langsamer. Zwischen 1949 und 2016 sei ihre Zuggeschwindigkeit insgesamt um etwa 10 Prozent zurückgegangen, im Atlantik um etwa 20 Prozent, schrieb der US-Klimaforscher James Kossin 2018 in einer „Nature“-Studie. Die Folge sei, dass die Tropenstürme zu längerem und stärkerem Regen und damit zu heftigeren Überschwemmungen führen. Sie bringen mehr Wasser mit und bleiben länger an einem Ort.

In manchen Jahren – so auch in diesem – kommt ein weiteres Phänomen dazu: La Niña, die Schwester von El Niño. Ein kompliziertes Zusammenspiel von Wind- und Strömungsverhältnissen führt dazu, dass im Pazifik warmes Oberflächenwasser nach Westen abfließt und vor Peru kaltes Wasser aus der Tiefe aufsteigt. La Niña wirkt sich vor allem auf die Bildung tropischer Wirbelstürme im Westpazifik aus, etwa von Taifunen auf den Philippinen. Aber auch im Atlantik bilden sich in La-Niña-Jahren oft mehr Stürme.

Viele Forscher interessieren sich vor allem für die langfristigen Auswirkungen der Erderwärmung auf die Hurrikane. „Aufgrund der Erderwärmung erwarten wir nicht unbedingt insgesamt mehr tropische Stürme“, schrieb eine Gruppe von Klimaforschern im Jahr 2018 auf der Seite realclimate.org, „aber eine zunehmende Anzahl von besonders starken Stürmen in den Kategorien 4 und 5, insbesondere von Stürmen mit bisher nicht beobachteter Stärke.“ Die Forscher haben Satellitendaten ausgewertet. Seit 1979 habe sich die Zahl der Stürme mit 200 Kilometern pro Stunde (und mehr) verdoppelt, schreiben sie. Die Zahl der Stürme mit 250 Kilometern pro Stunde (und mehr) habe sich verdreifacht. Den stärksten Anstieg gebe es im Nordatlantik. Die Klimaforscher sehen „die dreißig Jahre alte Vorhersage intensiverer und feuchterer tropischer Wirbelstürme“ bestätigt.

Neben größerer Wärme und Feuchtigkeit wirken sich auch andere Faktoren auf die Stürme aus.  Dazu gehören Blockaden vorherrschender Winde in etwa zehn Kilometern Höhe. Der sogenannte Jetstream zieht sich wie ein Wellenband um die Nordhalbkugel. Und er stockt in jüngerer Zeit immer öfter. So habe eine Blockade des Jetstreams im Oktober 2012 dazu geführt, dass der nach Norden ziehende Hurrikan „Sandy“ in der Höhe New Yorks an die Küste getrieben wurde, schrieben Forscher im Fachmagazin „Science“. Solche Jetstream-Blockaden, die im Sommer unter anderem auch zu langen Hitzewellen in Europa führen, werden Klimaforschern zufolge durch den Klimawandel verstärkt.

Zum Einfluss des Klimawandels auf die Hurrikane gibt es unterschiedliche Auffassungen. Denn natürliche Schwankungen – zum Beispiel der Ozeanzirkulation – und die Erderwärmung kommen hier zusammen. Im Entstehungsgebiet der nordatlantischen Hurrikane beobachten Forscher „deutliche Dekadenschwankungen“, was die Temperatur der Meeresoberfläche betrifft: mit einer kühlen Phase von 1905 bis 1925, einer warmen von 1930 bis 1960, einer kühlen von 1970 bis 1990 und dem Beginn einer neuen warmen Phase seit Mitte der 1990er-Jahre. Darüber hinaus herrscht der generelle Trend eines Temperaturanstiegs von 0,7 Grad Celsius pro 100 Jahre.

Die US-Klimaforscher Greg Holland und Peter J. Webster schrieben in einer Studie, dass die Veränderung der Hurrikan-Aktivität zu mehr als 60 Prozent durch den langfristigen Anstieg der Temperatur der Meeresoberfläche bedingt sei. Deren Zunahme werde zu zwei Dritteln durch die Treibhausgasemissionen verursacht. Andere Forscher stellen einen so klaren Zusammenhang infrage. Sie verweisen auf starke Schwankungen von Jahr zu Jahr. Auch wird darauf hingewiesen, dass Satellitenbeobachtungen seit 1970 zwar eine deutliche Zunahme der Zahl der Stürme im tropischen Nordatlantik verzeichneten, es in anderen Ozeanbecken und im globalen Mittel diesen Trend aber nicht gebe. Und eine in den „Geophysical Research Letters“ veröffentlichte Studie konnte für den Zeitraum von 1958 bis 2005 nicht bestätigen, dass die Änderung der Stärke von Hurrikanen direkt auf höhere Treibhausgas- und Aerosolemissionen zurückzuführen ist.

Die Zusammenhänge sind wohl recht kompliziert. Dennoch kann statistisch nachgewiesen werden, dass sich die Ozeane aufheizen – in den Tiefen mehr als an der Oberfläche – und die extremen Wetterereignisse zunehmen. Bereits vor zehn Jahren haben Forscher aufgrund von Modellen Prognosen gestellt. Bis zum Ende des 21. Jahrhunderts werde sich „die Häufigkeit von Stürmen der Kategorien 4 und 5“ nahezu verdoppeln, während zugleich die Gesamthäufigkeit tropischer Wirbelstürme zurückgehe, schrieben US-Klimaforscher in einer „Science“-Studie. Vermutet wird, dass die Erderwärmung eine vertikale Windscherung begünstigt, die vor allem schwächere tropische Wirbelstürme zerstört, während starke Stürme den Einflüssen eher widerstehen.

Berechnungen zeigen, dass in Europa auch bei weiterer Erderwärmung tropische Wirbelstürme mit ihrer typischen zylinderförmigen Struktur nicht entstehen werden. Aber Stürme in Hurrikanstärke – ab 118 Kilometer pro Stunde – könnten öfter auftreten, wie Forscher schreiben. In der Nordsee und im Golf von Biskaya könnte sich die Anzahl solcher Stürme bis zum Ende des 21. Jahrhunderts im frühen Herbst von zwei auf 13 erhöhen. Sie würden aus tropischen Stürmen über dem Atlantik hervorgehen, so die Prognose. Kurz: Es wird deutlich unruhiger.