Eine Lücke in der Hochwasserrisikomodellierung über die Kartierung von Sturmfluten an der Küste schließen
Küstenhochwasser gehören zu den verheerendsten Naturgefahren und werden mit dem Anstieg des Meeresspiegels schlimmer. Mit herkömmlichen Hochwasserrisikomodelle wird meist nur ein Ort zu bewertet, ohne zu berücksichtigen, wie extreme Meeresspiegel in verschiedenen Gebieten miteinander verbunden sein können. Das ist ein gefährliches Versäumnis. Diese Lücke sollte im EU-finanzierten Projekt SpaDeRisks, koordiniert von Philip Ward an der Vrije Universiteit Amsterdam, über die Kartierung der räumlichen Abhängigkeiten von Sturmfluten im globalen Maßstab geschlossen werden. Indem ermittelt wird, wie und wann verschiedene Küstenlinien wahrscheinlich gleichzeitig betroffen sind, eröffnet das Projektteam neue Möglichkeiten für eine intelligentere Katastrophenhilfe, Stadtplanung und Versicherungsgestaltung.
Neue Erkenntnisse über globale Hochwasserrisikomuster
Bisher wurden räumliche Hochwasserabdrücke vor allem in Flüssen und nicht in Ozeanen untersucht. Doch wie die SpaDeRisks-Forscherin Alejandra Enriquez(öffnet in neuem Fenster) erklärt: „Über die Untersuchung der räumlichen Abhängigkeiten von extremen Meeresspiegeln kann festgestellt werden, welche Orte häufig gleichzeitig betroffen sind, um so hoffentlich das Notfallmanagement zu unterstützen.“ Durch die Analyse globaler numerischer Modelle und Gezeitenmessdaten wurden im Rahmen des Projekts Muster extremer Meeresspiegel ermittelt. Werden verschiedene Küstengebiete gleichzeitig betroffen, könnten die nationalen Reaktionssysteme unter Druck geraten und der wirtschaftliche Schaden unterschätzt werden. Bei der Forschung wurden auch saisonale und dekadische Veränderungen im Sturmflutverhalten erkannt. Die räumliche Ausdehnung ändert sich im Laufe der Zeit und wird durch saisonale Wettermuster beeinflusst. In einigen Gebieten könnten auch Klimamuster wie El Niño(öffnet in neuem Fenster) und die Nordatlantische Oszillation(öffnet in neuem Fenster) eine Rolle spielen, obwohl weitere Untersuchungen erforderlich sind. „Wir haben Hinweise darauf gefunden, dass einige dieser räumlichen Muster von größeren Klimasystemen beeinflusst werden könnten“, erklärt Enriquez. Diese Erkenntnisse sind für Hochwasserrisikomodelle von entscheidender Bedeutung. „Das Ignorieren räumlicher Abhängigkeiten kann sich auf die Hochwasserbekämpfung und die Versicherungsplanung auswirken, da der wirtschaftliche Schaden bei Missachtung dieser Abhängigkeiten unterschätzt werden kann“, fügt Enriquez hinzu.
Vorhersage künftiger Hochwassergebiete aufgrund von Gezeiten
Aus SpaDeRisks, das mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) durchgeführt wurde, ging auch hervor, dass langfristige Gezeitenzyklen die Hochwasserwahrscheinlichkeit im Laufe der Zeit erheblich verändern können. Diese vorhersehbaren Zyklen bedeuten, dass bestimmte Jahre oder Regionen einem erhöhten Hochwasserrisiko ausgesetzt sein können, selbst wenn der Meeresspiegel nicht ansteigt und keine größeren Stürme auftreten. „Unsere Forschungen haben ergeben, dass die Kombination aus extremen Sturmfluten und langfristigen Gezeitenzyklen zu einem erhöhten Hochwasserrisiko an der Küste führt“, so Enriquez. „Da die astronomischen Gezeiten vollständig vorhersehbar sind, können wir im Voraus erkennen, in welchen Jahren und an welchen Orten ein erhöhtes Hochwasserrisiko besteht, und entsprechende Vorbereitungen treffen.“ Diese nicht-stationäre Sichtweise des Hochwasserrisikos stellt herkömmliche Modelle in Frage und legt nahe, dass bei der Hochwasserplanung der Zeitpunkt und auch der Ort berücksichtigt werden muss.
Werkzeuge für Gemeinden und Klimaplanung
Im Laufe des Projekts trug Enriquez zum Start von HazardAware.org bei, einem frei zugänglichen Instrument, mit dem Menschen im Golf von Mexiko die Gefährdung ihrer Häuser durch küsten- und wetterbedingte Gefahren beurteilen können. Das Instrument zeigt die jährlichen Verluste, Risikoprofile, Indizes der sozioökonomischen Anfälligkeit und schlägt sogar Schutzmaßnahmen vor. In dem Instrument werden die Fortschritte aus dem Projekt bei der Modellierung mit realer Zugänglichkeit kombiniert, um die Wissenschaft direkt in die Hände der am meisten gefährdeten Menschen zu bringen.
Von der Forschung zur intelligenteren Planung
Angesichts des steigenden Meeresspiegels und des Drucks auf die Küsten bietet das SpaDeRisks-Team einen Fahrplan für künftige Risikobewertungen. Der globale synthetische Datensatz über Sturmfluten eröffnet neue Modellierungsmöglichkeiten für Wissenschaft, Politik und Versicherungsgesellschaften gleichermaßen. „Indem wir ermitteln, wann und wo das Hochwasserrisiko am höchsten ist, können wir den Gemeinden helfen, sich besser vorzubereiten und die Ressourcen effizienter einzusetzen“, sagt Enriquez. Auf diese Weise schafft das SpaDeRisks-Team die Voraussetzungen für genauere Versicherungstarife, eine bessere Stadtplanung und eine stärkere grenzüberschreitende Klimaanpassung, sodass aus Wissenschaft Resilienz wird.