Der flüssige Fingerabdruck von Wirbelstürmen

Das klimatische Phänomen „El Niño/Southern Oscillation“ führt im mesoamerikanischen und karibischen Raum immer wieder zu Naturkatastrophen – extreme Trockenheit und schwere Wirbelstürmen. Zuletzt erlebte die Region 2014–2016 eine Dürre, bei der 3,5 Millionen Menschen unter Nahrungsmangel litten.

Die Forscherin Dörthe Tetzlaff der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) untersuchte zusammen mit einem internationalen Team, welchen Weg das Wasser nimmt, das die El-Niño-Wirbelstürme mit sich führen.

Für die Analyse nutzte sie stabile Isotope als Fingerabdruck des Wassers. Die Ergebnisse der Studie helfen, um extreme Wetterereignisse besser vorherzusagen und um deren Wirkung auf Wasserressourcen und aquatische Ökosysteme zu verstehen. Die Studie wurde jetzt in Nature Communications veröffentlicht.

Isotope als Marker für Wirbelstürme

In der Studie wurde ein einzigartiger Datensatz von stabilen Isotopen in zeitlich hoher Auflösung und in räumlich großer Ausdehnung über mehrere mittelamerikanische Länder hinweg genutzt, um die Herkunftsräume von Niederschlag während extremer Hurrikans zu quantifizieren.

Stabile Wasserisotope (2H and 18O) sind Marker um die Herkunft, die Fließwege und das Alter von Wasser zu bestimmen. Diese Isotope kommen natürlich vor, sind Teile des Wassermoleküls und ermöglichen Fingerabdrücke von Wasser. Sie zeigen eindeutig auf, wie lange das Wasser mit welchem Material in Verbindung stand.

Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten

„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. Stabile Isotope eröffnen hervorragende Möglichkeiten, um die Verteilung von Wasser in der Region zu untersuchen.

Trockenereignisse in Brandenburg können damit ebenso erforscht werden wie Wirbelstürme in Mittelamerika“, sagt Prof. Dörthe Tetzlaff, die neben ihrer Professur an der HU auch die Abteilung Ökohydrologie am IGB Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei leitet.

Die Forscherin war Teil eines internationalen Teams aus Costa Rica, Deutschland, Großbritannien, USA, Kuba, den Bahamas und Japan, welches mit Hilfe modernster Isotopenanalysen die extremen Regenfälle von drei Hurrikans in der Karibik und im Atlantischen Becken im Stundentakt und in Echtzeit untersucht hat.

Prof. Dr. Dörthe Tetzlaff, Geographisches Institut, Humboldt-Universität zu Berlin, Tel.: 030 2093-9437, E-Mail: doerthe.tetzlaff@geo.hu-berlin.de

“Deciphering key processes controlling rainfall isotopic variability during extreme tropical cyclones””, 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. Nature Communicatios 2019 https://www.nature.com/articles/s41467-019-12062-3