Warum Flutkatastrophen künftig noch mehr Opfer haben könnten

Selbst wenn Klimawandel und Verstädterung dazu führen, dass Überschwemmungen häufiger auftreten und ihre Folgen schlimmer werden, lebt doch ein großer Anteil der Menschheit nach wie vor in solchen Gebieten. Schlimmer noch: Es werden sogar mehr. In einer neuen Studie, die in "Nature" veröffentlicht wurde, nutzten Forscher Satellitenbilder, um über 900 Hochwasserereignisse zu kartieren, die zwischen 2000 und 2018 auftraten und von denen zwischen 255 und 290 Millionen Menschen betroffen waren.

Während die Weltbevölkerung von 2000 bis 2015 um 18,6 Prozent wuchs, übertraf das Bevölkerungswachstum ausgerechnet in diesen Gebieten diesen Wert deutlich – mit einem Anstieg von 34,1 Prozent im gleichen Zeitraum. Das bedeutet, dass zwischen 58 Millionen und 86 Millionen mehr Menschen in diesen Gebieten im Laufe von 15 Jahren Überschwemmungen ausgesetzt waren. "Es ist nicht sonderlich überraschend, dass Überschwemmungen zunehmen", sagt Beth Tellman, Mitbegründerin des Hochwasserkarten-Start-ups Cloud to Street und Hauptautorin der Studie. "Aber was mir auffiel, war, dass die Menschen an Orte zogen, an denen wir in der Vergangenheit Überschwemmungen beobachtet haben."

Die Forscher untersuchten über 3000 Ereignisse in der Datenbank des Dartmouth Flood Observatory, in der Überschwemmungen aus der aktuellen Medienberichterstattung verzeichnet werden. Sie glichen die Ereignisse dann mit Standortdaten und Satellitenbildern von MODIS ab, einem Detektor, der auf zwei NASA-Satelliten montiert ist, die seit dem Jahr 2000 täglich Bilder der Erde aufgenommen haben. Die Forscher verwendeten einen Algorithmus, um zu kartieren, wo es zu Überschwemmungen gekommen war, der prüfte, welche Bildpunkte mit Wasser bedeckt waren und welche nicht. Dann fügten sie Bevölkerungsdaten hinzu, um zu sehen, wie sich die Trends in den überfluteten Gebieten im Laufe der Zeit veränderten.

Wachstum im Flutgebiet

Länder mit niedrigem und mittlerem Einkommen verzeichneten in den letzten zwei Jahrzehnten das schnellste Bevölkerungswachstum in überschwemmungsgefährdeten Gebieten – mit den höchsten Wachstumsraten in Afrika südlich der Sahara und in Südasien. Sozioökonomische Faktoren könnten einen Teil dieser Wanderungsbewegung erklären, sagt Tellman. Gefährdete Gruppen haben möglicherweise keine andere Wahl, als sich in Überschwemmungsgebieten niederzulassen, wo Land billiger und leichter verfügbar ist. Durch die Verwendung von Satellitenbildern waren die Forscher in der Lage, die Auswirkungen realer Überschwemmungen genauer zu beschreiben als herkömmliche Modelle. Modelle können einige Arten von Überschwemmungen erfassen, wie z. B. solche, die an Flüssen und an Küsten auftreten. Bei anderen, durch starke Regenfälle oder zufällige Ereignisse verursachten Überschwemmungen – wie dem Bruch von Dämmen oder einer Sturmflut – liefern Satellitenbilder jedoch ein klareres Bild.

Die 913 kartierten Überschwemmungen sind immer noch nur ein Bruchteil von Zehntausenden, die jedes Jahr weltweit auftreten. "Das ist nur die Spitze des Eisbergs", sagt Tellman. MODIS nimmt Bilder mit einer Auflösung von 250 Metern auf, was etwa der Länge von zwei Fußballfeldern entspricht. Das bedeutet, dass die Forscher kleinere Überschwemmungen oder solche in den großen Städten nicht erfassen konnten. Wolken beeinträchtigten zudem den Bildverarbeitungsalgorithmus, und da die Satelliten nur ein- oder zweimal am Tag über einen bestimmten Punkt der Erde flogen, entgingen ihnen auch kurzfristige Überschwemmungen. Neuere Instrumente haben eine viel höhere Auflösung und können durch Wolken hindurchsehen, sagt Bessie Schwarz, Mitbegründerin und CEO von Cloud to Street. Zusammen mit künstlicher Intelligenz können diese Instrumente Überschwemmungen heute noch genauer kartieren. Um jedoch Überschwemmungen im Laufe der Zeit systematisch zu kartieren, mussten sich die Forscher auf Bilder aus einer einzigen Quelle stützen und eine Technologie verwenden, die schon länger verfügbar ist.

Dadurch erhalten die Wissenschaftler ein klareres Bild vom Ausmaß und den menschlichen Auswirkungen der jüngsten Überschwemmungen als mit jeder anderen Quelle. Und die Ergebnisse werden vor allem für Modellierer nützlich sein, die versuchen, Risiken vorherzusagen, sagt Philip Ward, der an der Vrije Universiteit Amsterdam Hochwasserrisikobewertung studiert und nicht an der Studie beteiligt war. Wenn Forscher ein Modell zur Vorhersage des Hochwasserrisikos erstellen, testen sie es normalerweise anhand von Karten vergangener Überschwemmungen. Zwar werden viele Überschwemmungen von lokalen Forschern oder Regierungen kartiert, doch verwenden diese oft unterschiedliche Methoden – und einige Daten sind nicht öffentlich zugänglich. Mit einem großen Datensatz, der viele Überschwemmungen mit derselben Methode kartiert, können die Forscher genauere Modelle entwickeln. "Jetzt kann man Äpfel mit Äpfeln vergleichen", sagt Ward. "Das ist wirklich wertvoll."

(bsc)