Lücken in Niederschlagsmessnetzen begrenzen die Bewertung von Klimafolgen

Warum Niederschlagsmessungen für alle wichtig sind

Von den Feldfrüchten, die uns ernähren, bis zu den Flüssen, die unsere Städte mit Energie versorgen – fast alle Bereiche des Alltags hängen von Regen und Schnee ab. Dennoch sind die grundlegenden Werkzeuge zur Messung dieses Himmelswassers – einfache Regenmesser – weit unregelmäßiger verteilt, als die meisten Menschen denken. Diese Studie zeigt, dass große Teile des Planeten, insbesondere Regionen, die bereits anfällig für Dürren und Überschwemmungen sind, nicht über genügend Messstellen verfügen, um zu verfolgen, wie der Klimawandel Niederschlagsmuster verändert. Ohne diese Messungen basieren unsere Vorhersagen, Risikokarten und Pläne zur Wassersicherheit auf unsicherer Grundlage.

Wie wir den Regen der Welt beobachten

Wissenschaftler können Niederschlag aus Satelliten- und Wetterradardaten abschätzen, die große Ansichten von Stürmen über Kontinenten liefern. Diese Methoden brauchen jedoch weiterhin Bodendaten zur Validierung. Regenmesser – Trichter, die fallendes Wasser an einem bestimmten Ort auffangen und messen – liefern die genauesten Messwerte an der Oberfläche. Die Autorinnen und Autoren haben die größte jemals erstellte globale Datenbank solcher Messstellen zusammengestellt: 221.483 Stationen mit Aufzeichnungen von 1900 bis 2022. Sie verglichen, wo diese Messstellen stehen, wie lange sie betrieben werden und wie gut sie verschiedene Landschaften abdecken, etwa Ebenen, Gebirge, Küsten, Inseln, Städte sowie trockene oder polare Regionen.

Große Lücken in einem grundlegenden globalen Netzwerk

Die Analyse zeigt, dass das globale Regenmessnetz die von der Weltorganisation für Meteorologie gesetzten Standards zur Überwachung des Jahresniederschlags deutlich verfehlt. Nur etwa 13 % der Landfläche der Erde verfügen über genügend Messstellen, wenn alle Stationen berücksichtigt werden; konzentriert man sich auf Stationen mit langen, weitgehend vollständigen Aufzeichnungen, sinkt dieser Anteil auf unter 2 %. Europa und insbesondere Deutschland haben die dichteste Abdeckung, während Afrika die geringste Dichte aufweist. Kleine Inseln und Städte stechen als chronisch unterermessen hervor, obwohl sie intensiven Überschwemmungsrisiken, steigendem Meeresspiegel und schnellem Wachstum ausgesetzt sind. Die Zahl der langjährigen Stationen ist seit den 1980er-Jahren zurückgegangen, bedingt durch politischen Wandel, wirtschaftliche Probleme und begrenzte Datenfreigabe, was unsere Fähigkeit schwächt, langfristige Klimatrends zu erkennen.

Wo neue Messstellen am dringendsten gebraucht werden

Um über eine einfache Karte bestehender Messstellen hinauszugehen, fragten die Forschenden: Wo würde eine neue Station den größten Informationsgewinn liefern? Sie entwickelten einen Prioritätsindex, der zwei Konzepte kombiniert. Erstens: Wenn der Niederschlag stark von Ort zu Ort variiert, werden mehr Messstellen benötigt, um diese räumliche Unregelmäßigkeit zu erfassen. Zweitens: Wenn benachbarte Stationen alle dieselbe Information liefern, bringt eine weitere im selben Cluster kaum neuen Erkenntnisgewinn. Anhand von Tagesdaten langjähriger Stationen maßen sie, wie einzigartig das Niederschlagsmuster jeder Region ist gegenüber der Redundanz benachbarter Messstellen. Regionen mit sehr variablen Niederschlägen, aber wenigen unabhängigen Stationen – etwa Zentralafrika, Nord-Südamerika (nördliche Teile Südamerikas) und Teile Nordamerikas und Europas – erscheinen als prioritär. Insgesamt erfordert etwa ein Viertel der Landfläche der Erde bereits dringend eine Ausweitung der Messnetze.

Ausblick in einer wärmeren, dichter besiedelten Welt

Klimawandel und Bevölkerungswachstum werden den Bedarf an besserer Niederschlagsüberwachung nur erhöhen. Das Team kombinierte Klimamodellprojektionen zukünftiger Niederschlagsmuster mit Prognosen zu Bevölkerung und wirtschaftlicher Aktivität für Szenarien mit niedrigen und hohen Emissionen. Unter einem Hoch-Emissionspfad wird etwa ein Drittel der Landfläche der Welt zu einer Hochprioritätszone für neue Messstellen. Monsunregionen in Afrika, Südamerika und Südasien verzeichnen besonders starke Zunahmen des Bedarfs wegen größerer Schwankungen zwischen nass und trocken. Gleichzeitig werden wachsende und wohlhabendere Städte in Ländern wie Indien, Pakistan, Mexiko, Iran und China dichtere Netze benötigen, um Sturzfluten und Wassermangel zu verfolgen, selbst wenn sie derzeit bereits eine einigermaßen gute Messstellendichte aufweisen.

Was das für die Gesellschaft bedeutet

Die zentrale Botschaft der Studie ist klar: Wir können nicht verlässlich beurteilen, wie der Klimawandel Wasserextreme verändert, noch faire und wirksame Anpassungspläne entwerfen, ohne bessere grundlegende Messungen von Regen und Schnee. Strategische Investitionen in neue Messstellen – besonders in unterversorgten ländlichen Regionen, schnell wachsenden Städten, hohen Gebirgszügen und kleinen Inseln – würden Frühwarnungen vor Dürren und Überschwemmungen deutlich verbessern, Klimamodelle schärfen und die Planung für Ernährung, Energie und Wasser stärken. Ebenso wichtig ist die Öffnung vorhandener Daten, damit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Behörden weltweit darauf zugreifen können. Kurz gesagt: Die Schließung der Lücken in unserem Niederschlagsbeobachtungsnetz ist nicht nur ein technisches Upgrade; sie bildet die Grundlage zum Schutz von Gemeinschaften in einem sich wandelnden Klima.

Zitation: Su, J., Miao, C., Zwiers, F. et al. Precipitation observing network gaps limit climate change impact assessment. Nature 652, 119–125 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10300-5

Schlüsselwörter: Regenfallüberwachung, Auswirkungen des Klimawandels, Wassersicherheit, Extreme Wetterereignisse, globale Regenmesser