Flussdeltas sinken schneller ab als der Meeresspiegel steigt

Zehn der 34 größten Städte der Welt liegen in Flussdeltas, und daher befinden sich in diesen tief gelegenen Gebieten oft wichtige Infrastrukturen wie Knotenpunkte für den Transport, die den Handel gewährleisten. Sie sind auch wichtige ländliche und ökologische Gebiete, die sowohl die Landwirtschaft als auch die Artenvielfalt unterstützen.

Zu den größten Delta-Städten gehören Kalkutta (im Ganges-Delta), Alexandria (Nil), Shanghai (Jangtse), Bangkok (Chao Phraya), Ho-Chi-Minh-Stadt (Mekong) und New Orleans (Mississippi). Diese Städte und die sie umgebenden Tieflandgebiete sind besonders vom Klimawandel betroffen. Bislang fehlten Wissenschaftler*innen jedoch einheitliche, globale Daten darüber, wie schnell Deltas tatsächlich absinken.

Deltas sind doppelt gefährdet

In einer am 14. Januar in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie werden das Ausmaß der Absenkung auf globaler Ebene und ihre Ursachen analysiert.

Anhand von zehn Jahren Radarbeobachtungen durch Copernicus Sentinel-1 kartierten die Forschenden die Veränderungen der Oberflächenhöhe in 40 großen Flussdeltas weltweit. Die Ergebnisse sind frappierend: Mehr als die Hälfte der untersuchten Deltas sinken mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3 Millimetern pro Jahr. Das bedeutet, dass die Absenkung eine enorme Herausforderung für Deltaregionen darstellt – mit einem Risiko, das möglicherweise sogar größer ist als der derzeitige Anstieg des globalen Meeresspiegels.

Die interaktive Weltkarte (siehe unten) zeigt die Geschwindigkeit der Absenkung in den Deltas weltweit. Jeder Kreis steht für den Standort eines der 40 in der Studie untersuchten Deltas. Jedes Delta ist entsprechend der durchschnittlichen Absenkungsrate farblich gekennzeichnet.

In Deltas wie dem Chao Phraya in Thailand, dem Mekong in Vietnam und dem Gelben Fluss in China ist die Landabsenkung mittlerweile der wichtigste Faktor für den relativen Anstieg des Meeresspiegels. Dies erhöht die Anfälligkeit für Überschwemmungen, Landverlust, Salzwasserintrusion und Sturmfluten dramatisch.

Die Studie untersuchte alle großen Flussdeltas mit mehr als 3 Millionen Einwohner*innen sowie historisch bekannte absinkende Deltas und einige weniger untersuchte Regionen. Oft nur ein oder zwei Meter über dem Meeresspiegel gelegen, kann sich die Höhe des Landes in Deltas durch natürliche Prozesse wie Sedimentverteilung oder Landerosion sowie durch vertikale Landbewegungen, also Auf- und Abwärtsbewegungen der Erdkruste, verändern.

Menschliche Aktivitäten treiben die Bodenabsenkung voran

Die Studie identifiziert jedoch mehrere Bereiche menschlicher Aktivitäten, die den Höhenverlust in den 40 untersuchten Deltas beschleunigen. Diese umfassen:

• übermäßige Grundwasserentnahme,
• Öl- und Gasförderung,
• Veränderungen der Landnutzung durch Urbanisierung und Landwirtschaft sowie
• Veränderungen der Sedimentablagerung durch flussaufwärts gelegene Maßnahmen wie Staudämme

Dies wird durch die Erkenntnis verdeutlicht, dass Deltas mit einem höheren Bevölkerungswachstum in städtischen Gebieten tendenziell höhere Absenkungsraten aufweisen. Als Beispiele werden in der Studie die Deltas des Gelben Flusses, des Po, des Nils, des Chao Phraya und des Mekong genannt.

Die Studie hob hervor, dass Küstenstädte wie Alexandria, Bangkok, Dhaka, Kalkutta, Shanghai, Yangon, Can Tha, Thai Binh, Niigata, Jakarta, Surabaya und Dongying alle überdurchschnittliche Absenkungsraten aufweisen.

Gefährdete Bevölkerungsgruppen

Obwohl Flussdeltas weniger als 1 % der Landfläche der Erde ausmachen, leben dort weltweit bis zu 500 Millionen Menschen. Von den 76 Millionen Menschen, die in Delta-Gebieten mit einer Höhe von weniger als 1 m leben, wohnen 84 % (63,7 Millionen Menschen) in schnell absinkenden Gebieten der Deltas, wodurch sie, ihr Wohnraum und ihre Lebensgrundlage gefährdet sind.

Während die Deltas in Asien einem höheren Risiko der Absenkung ausgesetzt sind, umfasste die Studie Deltas und Städte weltweit. In Nord- und Südamerika gehören die Amazonas- und Mississippi-Deltas zu den sieben Deltas, die mehr als 57 % der gesamten Bodenabsenkung ausmachen. Die anderen fünf waren das Nil-Delta in Afrika und die asiatischen Deltas von Ganges-Brahmaputra, Mekong, Jangtse und Irrawaddy.

„Unsere Analyse zeigt, dass die aktuellen durchschnittlichen Absenkungsraten in 18 der 40 untersuchten Deltas den geozentrischen Meeresspiegelanstieg übersteigen und in einigen Deltas sogar den prognostizierten Meeresspiegelanstieg bis zum Ende des Jahrhunderts übertreffen", sagte Leonard Ohenhen, Hauptautor der Studie und Assistenzprofessor am Institut für Erdsystemforschung der University of California, Irvine. „Diese Ergebnisse erfordern gezielte Maßnahmen zur Eindämmung der Absenkung, die mit umfassenderen Bemühungen zur Eindämmung des klimawandelbedingten globalen Meeresspiegelanstiegs und zur Anpassung daran einhergehen müssen.“

Erkennung von Absenkung aus dem Weltraum

Die Studie wertete hochauflösende Datensätze zu Veränderungen der Bodenhöhe aus. Die Daten stammen von der Copernicus-Mission Sentinel-1, die seit 2014 im Orbit ist und kürzlich ihr 10-jähriges Jubiläum als wichtige Datenquelle gefeiert hat. Die Sentinel-1-Satelliten sind mit einem Synthetic Aperture Radar (SAR) ausgestattet, das interferometrische SAR-Messungen (InSAR) erfasst. Diese erkennen winzige Veränderungen der Landoberfläche, einschließlich Bodenverschiebungen, und eignen sich daher ideal zur Erkennung von Landabsenkungen.

Mit Hilfe einer fortschrittlichen multitemporalen InSAR-Analyse wurde das vollständige Archiv des Sentinel-1-SAR-Datensatzes von 2014 bis 2023 ausgewertet, was Informationen über Veränderungen der Oberflächenhöhe sowie über die vertikale Landbewegung der Erdkruste lieferte.

Nuno Miranda, Manager der Sentinel-1-Mission der Europäischen Weltraumorganisation, sagte: „Diese Studie zeigt die einzigartige Fähigkeit von Sentinel-1, ununterbrochene, hochauflösende, globale InSAR-Messungen zu liefern. Sie bestätigt die Sentinel-1-Mission als einen wesentlichen Stützpfeiler der globalen Klima- und Gefahrenforschung und beweist, dass systematische SAR-Beobachtungen entscheidend sind, um die Ursachen von Bodenabsenkungen zu quantifizieren und nachhaltige Anpassungsstrategien auf globaler Ebene zu entwickeln.“

Die Auseinandersetzung mit der Delta-Landabsenkung neben dem klimabedingten Anstieg des Meeresspiegels wird in den kommenden Jahrzehnten von entscheidender Bedeutung sein, um einige der am stärksten gefährdeten und bevölkerungsreichsten Flussdelta-Regionen der Welt zu schützen und fundierte Entscheidungen darüber zu treffen, wie diese Gebiete in Zukunft bewirtschaftet und geschützt werden sollen.