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Chinas Aufforstung hat den Wasserkreislauf verschoben
Chinas großflächige Aufforstung und Renaturierung beeinflusst nicht nur die Landschaft, sondern auch den Weg des Wassers durch die Atmosphäre. Eine Modellstudie zeigt mehr Verdunstung und Regen, zugleich aber eine leicht sinkende Wasserverfügbarkeit im Landesmittel und deutliche Unterschiede zwischen den Regionen.
Utrecht (Niederlande). Ein Forschungsteam um Liu Liu von der China Agricultural University hat untersucht, wie sich Chinas Landbedeckung von 2001 bis 2020 verändert hat und welche Folgen dies für den Wasserhaushalt hatte. Dazu verband das Team hochaufgelöste Satellitendaten mit einem Modell für den Transport verdunsteter Feuchtigkeit. Die Resultate sind eine rechnerische Zuordnung der Veränderungen, keine direkte Messung eines Aufforstungsprogramms.
Im Landesmittel erhöhte der Wandel von Wald, Grasland, Acker und unbewachsenem Boden die Evapotranspiration laut Modell um 1,71 Millimeter pro Jahr. Damit ist das Wasser gemeint, das vom Boden verdunstet oder von Pflanzen abgegeben wird. Der zusätzliche Wasserdampf ließ den Niederschlag um 1,24 Millimeter pro Jahr steigen.
Trotz des zusätzlichen Regens nahm die Wasserverfügbarkeit um 0,46 Millimeter pro Jahr ab, weil die Verdunstung stärker zunahm. Die Studie definiert diese Größe als Niederschlag minus Evapotranspiration. Sie steht damit für Wasser, das als Abfluss oder Speicheränderung verbleiben kann, nicht für unmittelbar nutzbares Trinkwasser.
Besonders deutlich war der modellierte Rückgang in der trockenen Nordwestregion. Dort sank die Wasserverfügbarkeit um 1,14 Millimeter pro Jahr. In der östlichen Monsunregion betrug das Minus 0,59 Millimeter pro Jahr. Das Tibetische Hochland gewann dagegen 0,38 Millimeter pro Jahr hinzu.
Die Ursache liegt nicht allein im lokalen Verbrauch. Luftströmungen transportieren einen Teil der zusätzlichen Feuchtigkeit in andere Gebiete. Verdunstungswasser aus dem Nordwesten trug dem Modell zufolge 0,52 Millimeter pro Jahr zum Niederschlag über dem Tibetischen Hochland bei. In der Nordwestregion selbst kamen aus dieser Quelle nur 0,36 Millimeter pro Jahr wieder als Regen an.
Den größten Einzelbeitrag lieferte die Umwandlung von Grasland in Wald. Sie steigerte die jährliche Verdunstung um 8,44 Milliarden Kubikmeter und den Niederschlag um 5,08 Milliarden Kubikmeter. Unter dem Strich verringerte sich die Wasserverfügbarkeit dadurch um 3,36 Milliarden Kubikmeter pro Jahr.
Auch neues Grasland auf zuvor unbewachsenen Flächen erhöhte die Verdunstung und senkte die verfügbare Wassermenge. Anders fiel die Bilanz dort aus, wo Ackerland zu Grasland wurde. Diese Veränderung verringerte die Verdunstung um 1,90 Milliarden Kubikmeter und erhöhte die Wasserverfügbarkeit um 1,15 Milliarden Kubikmeter pro Jahr. Begrünung ist hydrologisch also nicht gleich Begrünung.
Für die Berechnung nutzte das Team unter anderem Landbedeckungsdaten mit einer Auflösung von 500 Metern und Wetterdaten der ERA5-Reanalyse. Das Modell verfolgte Feuchtigkeitspakete bis zu 30 Tage durch die dreidimensionale Atmosphäre. Daraus entstanden monatliche Verbindungen zwischen Verdunstungs- und Niederschlagsgebieten auf einem Raster von einem halben Grad.
Vergleiche mit zwei weiteren Verdunstungsdatensätzen ergaben sehr ähnliche räumliche und zeitliche Muster. Auch alternative Annahmen zur vertikalen Durchmischung änderten die landesweiten Werte nur gering. Das stützt die Richtung der Ergebnisse, beseitigt aber nicht alle Unsicherheiten.