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Klimawandel in Gebirgsregionen hat weitreichende Auswirkungen flussabwärts

Der Gornera-Fluss unterhalb von Gagenhaupt, Mattertal. Bild: Daniel Viviroli.

Gebirgsregionen sind die «Wassertürme» der Welt: Sie liefern unverzichtbares Süsswasser, das Ökosysteme und menschliche Gesellschaften weit flussabwärts versorgt. Der Klimawandel trifft diese Regionen besonders stark. Der Zeitpunkt, die jährliche Variabilität und die Zuverlässigkeit von Abflüssen aus den Gebirgen verändern sich – und beeinflussen damit auch die Wasserqualität. Bisher konzentrierte sich die Forschung auf Veränderungen von Schnee und Gletschern in den Gebirgen selbst. Welche Auswirkungen diese jedoch für Menschen und Ökosysteme flussabwärts haben, ist bislang noch wenig verstanden.

Eine umfassende Analyse unter der Leitung von Daniel Viviroli an der Universität Zürich zeigt nun, wie Veränderungen im Wasserhaushalt der Gebirge kaskadenartig und vielfältig miteinander verknüpft Wasserversorgung, Ökosysteme und menschliche Aktivitäten beeinflussen. Gleichzeitig zeigt die Studie, dass Entscheidungen flussabwärts in die Gebirge zurückwirken. Die Arbeit wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht.

Konzeptschema: Auswirkungen des Klimawandels in vernetzten Berg–Tiefland-Systemen. Abbildung: Universität Zürich, ZI, MELS/SIVIC, Mathias Bader.

Von Bewässerung, Grundwasser und Energieproduktion zu sozialen und kulturellen Folgen

Diese kaskadenartigen Auswirkungen betreffen Regionen auf der ganzen Welt. Besonders spürbar sind sie in Tieflandregionen, die stark von Gebirgsabflüssen für die Bewässerung abhängig sind – etwa in Süd-, Ost- und Zentralasien. Dort wird Grundwasser zunehmend übernutzt, als Folge des Rückgangs der Schnee- und Gletscherschmelze. In manchen Regionen dringt dadurch Salzwasser in zuvor Süsswasser führende unterirdische Grundwasserleiter ein, etwa entlang des trockenen pazifischen Küstengürtels von Chile, Peru, Mexiko und Kalifornien. Gleichzeitig kann der Rückzug der Gletscher dazu führen, dass Schadstoffe aus freigelegten Gesteinsschichten freigesetzt werden. Feuchtgebiete im Gebirge verlieren ihre Filterfunktion, die Wasserqualität flussabwärts verschlechtert sich.

Auch Mitteleuropa ist betroffen: Auf dem Rhein könnten sich Niedrigwasserperioden bis zum Ende des Jahrhunderts um mehr als zwei Monate pro Jahr verlängern – mit weitreichenden Folgen für Schifffahrt, Handel, Energieversorgung und Industrie. Weniger Sommerabfluss und höhere Wassertemperaturen verschlechtern weiter die Wasserqualität und verschärfen bestehende Belastungen – etwa durch Kühlwasser aus industriellen Anlagen, einschliesslich Kernkraftwerken entlang der Rhône in Frankreich.

Die Veränderungen wirken sich auch auf soziale und kulturelle Bereiche aus. In indigenen und ländlichen Gemeinschaften der Anden und des Himalaya wird das Schrumpfen der Gletscher als Zeichen eines Ungleichgewichts zwischen Natur und Mensch oder als Erkrankung von Berggottheiten wahrgenommen. Diese Entwicklungen können Angst und ökologische Trauer auslösen sowie kulturelle und spirituelle Praktiken stören.
Entscheidungen zum Wassermanagement flussabwärts wirken umgekehrt auch wieder zurück auf die Gebirgsregionen. Der Bau von Staudämmen, Reservoirs und Wasserüberleitungen – als Reaktion auf veränderte Wasserverfügbarkeit oder steigenden Energiebedarf – verändert den Abfluss und den Sedimenttransport stromaufwärts.

Ausgewählte Auswirkungen des Klimawandels im Einzugsgebiet des Rheins. Verändert nach Abbildung 2 des Fachartikels.

Anpassung und Kooperation sind dringend notwendig

Da Landwirtschaft, Industrie und Haushalte immer stärker um Wasser konkurrenzieren, ist umsichtiges Handeln notwendig. «Graue» Infrastruktur wie Stauseen und Wasserüberleitungen kann helfen, die Wasserversorgung zu regulieren, ist jedoch mit erheblichen ökologischen Folgen verbunden und kann Konflikte verschärfen. Flussabwärts gerichtete Effekte – etwa eine geringere Zufuhr von Sedimenten – können dazu beitragen, dass grosse Flussdeltas absinken und Küsten vermehrt erodieren. Ausserdem bieten sich naturbasierte Ansätze an, wie die Wiederherstellung von Feuchtgebieten und Wäldern oder die gezielte Grundwasseranreicherung.
Grenzüberschreitende Zusammenarbeit wird immer wichtiger, da viele grosse Flüsse mehrere Länder durchqueren. Dabei müssen Interessen wie Wasserkraft, Bewässerung, Hochwasserschutz, Industrie, Tourismus und der Schutz von Ökosystemen abgestimmt werden. Die Kombination von lokalem und indigenem Wissen mit wissenschaftlichen Erkenntnissen kann dabei helfen, Lösungen zu entwickeln, die Konflikte verringern und die Anpassungsfähigkeit stärken.

Blick auf die Zukunft

Der Artikel zeigt, wie eng Gebirgs- und Tieflandregionen miteinander verflochten sind. Verbesserte Beobachtung, Modellierung und Planung von Szenarien sind essentiell, um fundierte Entscheidungen zu ermöglichen. Während sich die Umwelt in den Gebirgen rasch verändert und Anpassung unvermeidlich ist, bleibt Klimaschutz ein entscheidender Hebel: Selbst kleine Unterschiede in der künftigen Erderwärmung beeinflussen die Wasserressourcen von den Gebirgen bis ins Tiefland.
 

Gebirge und Tiefland: eng miteinander verbundene Wassersysteme
Gebirge sind für die Bewässerung und Nahrungsmittelproduktion im Tiefland entscheidend. Darüber hinaus regulieren sie den saisonalen Abfluss von Flüssen, speisen Grundwasserleiter, ermöglichen die Flussschifffahrt und erhalten Ökosysteme. Veränderungen in Schneeschmelze, Gletscherabfluss und Grundwasserströmen können Dürren und Überschwemmungen verstärken, den Basisabfluss von Flüssen verringern, Wassertemperaturen erhöhen, die Wasserqualität verschlechtern, den Sedimenttransport verändern, Fischbestände gefährden und zum Meeresspiegelanstieg beitragen.
Die sozialen Auswirkungen sind ebenso weitreichend: Sie betreffen Lebensgrundlagen, Ernährungssicherheit, körperliche Gesundheit – etwa Risiken durch Krankheiten während Überschwemmungen und Dürren –, psychische Gesundheit sowie kulturelle und spirituelle Praktiken, besonders in indigenen und ländlichen Gemeinschaften. Gleichzeitig können die Wassernutzung flussabwärts, Infrastrukturprojekte und Landbewirtschaftung wieder stromaufwärts wirken, indem sie Abflussregime, Sedimentdynamik und sogar lokale Klimabedingungen in Gebirgsregionen verändern.

Literatur

Viviroli, D., Drenkhan, F., Scott, C.A. et al. Cascading downstream impacts of water cycle changes in mountain regions. Nat. Clim. Chang. 16, 129–142 (2026). https://doi.org/10.1038/s41558-025-02552-2

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Kontakt

PD Dr. Daniel Viviroli
Geographisches Institut, Universität Zürich
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