Der Klimadienst des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus bietet neu einen umfassenden Datensatz an, der die Veränderungen der Wasserreserven weltweit dokumentiert. Die Daten zeigen, wie stark die aktuelle Wassermenge in einer Region in Böden, Grundwasser, Seen, Flüssen, Schnee und Eis vom langjährigen Durchschnitt abweicht.

Die Universität Bern spielt dabei eine zentrale Rolle: Forschende des Astronomischen Instituts AIUB liefern entscheidende Berechnungen für den Datensatz, der nun kontinuierlich aktualisiert wird und der über den Climate Data Store des Copernicus Climate Change Service (C3S) frei zugänglich ist (siehe Infobox).

Adrian Jäggi, Co-Direktor des AIUB, erklärt: «Der Datensatz ist von grosser Bedeutung für alle, die wissen müssen, wo grossräumig auf der Erde Wasser langfristig verschwindet oder zunimmt, also beispielsweise für Wetter- und Klimadienste, für Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträger in Politik und Verwaltung, für Versicherungen und NGOs sowie für die Klimaforschung und Hydrologie.»

Satelliten messen Wasserverschiebungen

Die Erde besitzt ein ungleichmässiges Schwerefeld, also eine je nach Ort unterschiedlich starke Anziehungskraft. Dieses Schwerefeld verändert sich, wenn sich grosse Wassermengen verlagern. Mit speziellen Satellitenmissionen wie GRACE und GRACE-FO lassen sich diese minimalen Veränderungen der Schwerkraft messen.

Jäggi sagt: «An der Universität Bern werden aus diesen Messungen globale Schwerefeld-Modelle erstellt, die zeigen, wo grossräumig Wasser fehlt oder zunimmt. Um solche Modelle möglichst robust und genau zu bestimmen, betreibt das Astronomische Institut ein Kombinationszentrum, welches die auf leicht unterschiedlichen Ansätzen beruhenden Modelle aller internationaler Forschungsgruppen in diesem Gebiet in ein finales Modell kombiniert. Dies ermöglicht es, Karten zu erstellen, die die Veränderungen der Wasserreserven im Vergleich zu einem langjährigen Mittelwert noch besser darstellen.»

Bedeutung für Klima-Monitoring und Gesellschaft

Wasser ist essenziell für das Leben, und der Klimawandel beeinflusst den globalen Wasserkreislauf erheblich: Dürren werden häufiger oder intensiver, Gletscher schmelzen    , Starkniederschläge und Überschwemmungen nehmen zu. Um diese Veränderungen zu verstehen und sich daran anzupassen, braucht es verlässliche und langfristig vergleichbare Daten.

Jäggi sagt: «Der neue Datensatz hilft, Regionen zu identifizieren, die Wasser verlieren, und unterstützt Politik und Wirtschaft bei der Planung von Bewässerung und Infrastruktur. Die Daten haben also auch grosse Bedeutung für das globale Klima-Monitoring.»

Mit dem neuen Copernicus-Datensatz werden die Forschungsergebnisse der Universität Bern in einen dauerhaften europäischen Klimadienst integriert. Dies verbessert die Zugänglichkeit und Verlässlichkeit der Daten für Nutzerinnen und Nutzer weltweit. «Die Universität Bern trägt damit direkt zum Erdbeobachtungsprogramm Copernicus bei. Dies unentgeltlich, da die Arbeit der Berner Forschenden zu Copernicus seit 2023 nicht mehr finanziert wird, weil sich die Schweiz nicht an Copernicus beteiligt», so Jäggi.

Die Universität Bern ist zudem am Aufbau des Datenverarbeitungssystems für die nächste ESA-Schwerefeldmission beteiligt, die 2032 starten soll. Sie wird – ähnlich wie GRACE/GRACE-FO – winzige Änderungen der Erdanziehungskraft messen und damit noch genauer zeigen, wie sich Wasser und Eis auf der Erde entwickeln. So lassen sich Veränderungen in einzelnen Flussgebieten, Gebirgsregionen oder Grundwasserreservoiren besser erkennen und langfristige Klimatrends sicherer bestimmen. «Ziel ist es, eine durchgehende, jahrzehntelange Datenreihe zu Wasser- und Eismassenänderungen aufzubauen – als feste Basis für Klimaforschung und Klimapolitik», sagt Jäggi. «Damit gestaltet die Universität Bern aktiv die Zukunft der Klimaforschung und trägt zur Beobachtung der weltweiten Wasserreserven bei», so Jäggi abschliessend.