Wissenschaftler der Universität Rostock entwickelt neues Verfahren zur Ermittlung von Sturmfluten

In Zeiten des Klimawandels und den damit verbundenen Änderungen des mittleren Meeresspiegels stehen zwei Fragen im Vordergrund.

Wie viele Menschen sind dadurch gefährdet?

Und wie viele potenzielle Schäden werden durch Sturmfluten erwartet?

Denn ein Anstieg des mittleren Meeresspiegels führt auch zu höheren Sturmfluten.

Um die Höhen zukünftiger Sturmfluten weltweit besser zu erfassen, nutzen die Forscher in der neuen Studie jetzt eine statistische Methode, die es ermöglicht, das Zusammenspiel von Gezeiten und meteorologischen Einflüssen, d.h. Wind und Luftdruck, genauer zu erfassen.

„Ein entscheidender Schritt, denn dieses Zusammenspiel ist für die Höhe von Sturmfluten verantwortlich,“ erklärt Professor Arne Arns.

Bisher verwenden Forscher in derartigen Studien Informationen, die mit Hilfe von Computermodellen generiert werden, die sich auf plausible physikalische Annahmen stützen. Dies liegt daran, dass die dafür erforderlichen Naturmessungen nicht überall zur Verfügung stehen.

„Die Studien sind gerade auf globaler Ebene häufig ungenau, da sie wichtige komplexe Wechselwirkungen der Natur vernachlässigen, die für die Höhe von Sturmfluten verantwortlich sind“, erklärt Arns.

Die neue Studie bezieht diese Wechselwirkung erstmals mit ein und bietet so eine Methode, künstliche, also computererzeugte Sturmflutdaten, zu korrigieren und so genauer abzubilden.

„Damit haben wir einen allgemeingültigen statistischen Ansatz geschaffen, der die Aussagekraft bisheriger Analysen schärft, insbesondere der globalen“, so Arns.

Viele Studien gehen bislang von zu hohen Sturmfluten aus, wodurch die Anzahl der betroffenen Personen als auch die Höhe der zu erwartenden Schäden an vielen Orten überschätzt wird.

„Die neue Studie zeigt jedoch keinesfalls, dass die Konsequenzen des Klimawandels und des steigenden Meeresspiegels weniger dramatisch sind. Sie macht vielmehr deutlich, dass die zur Verfügung stehenden Methoden noch Unsicherheiten aufweisen und weiterer Forschungsbedarf im Hinblick auf das physikalische Prozessverständnis besteht“, erklärt Arns.

Verglichen mit bisherigen Schätzungen zeigt die neue Studie z. B. für die britische Nordseeküste eine Reduzierung der von Sturmfluten betroffenen Personen um fünf Prozent und der direkten Überflutungskosten von sieben Prozent. Stärker ausgeprägt ist der Effekt für die US-Küsten.

Dort reduziert sich die Zahl der betroffenen Personen um 17 Prozent und die direkten Überflutungskosten um 13 Prozent.

Die neuen Informationen dienen auf globaler Ebene somit dazu, genauer abzuschätzen, welche Konsequenzen klimabedingte Änderungen mit sich bringen. Auch auf lokaler Ebene kann die Methodik die Daten für die konkrete Planung im Küstenschutz verbessern, insbesondere dort, wo keine ausreichenden Messungen zur Ermittlung von Sturmfluten vorliegen.

J.-Prof. Dr.-Ing. Arne Arns
Universität Rostock
Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät
Professur Küstenschutz und Küstendynamik
Tel.: +49 381 498-3760
E-Mail: arne.arns@uni-rostock.de

Arns, A., Wahl, T., Wolff, C. et al. Non-linear interaction modulates global extreme sea levels, coastal flood exposure, and impacts. Nat Commun 11, 1918 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41467-020-15752-5