Natürliches und vom Menschen beeinflusstes Abflussgeschehen des Amur für eine hydrologische Bewertung im Jahrhundertmaßstab

Warum die Geschichte dieses Flusses wichtig ist

Der Amur, der sich zwischen China und Russland schlängelt, ist eine der großen Lebensadern Nordostasiens. Er speist Feuchtgebiete, Wälder, landwirtschaftliche Flächen und Städte und bietet Lebensraum für seltene Arten wie Kraniche und Großkatzen. Doch für den Großteil des letzten Jahrhunderts hatten Wissenschaftler und Planer nur lückenhafte Aufzeichnungen darüber, wie viel Wasser tatsächlich durch dieses ausgedehnte System floss. Dieser Artikel beschreibt, wie Forschende eine detaillierte, monatliche Geschichtsreihe des Abflusses des Amur über 120 Jahre rekonstruiert haben — sowohl wie er sich in einem weitgehend natürlichen Zustand verhalten hätte als auch wie er tatsächlich unter Einflüssen von Staudämmen, Landwirtschaft und wachsenden Städten floss. Diese neuen Datensätze können Ländern helfen, Wasser gerechter zu teilen, Ökosysteme zu schützen und sich in einer sich erwärmenden Welt besser auf Dürren und Überschwemmungen vorzubereiten.

Ein großer Fluss mit wenigen Messungen

Das Einzugsgebiet des Amur erstreckt sich über 2,1 Millionen Quadratkilometer und umfasst Teile der Mongolei, Russlands und Chinas, wobei Berge, Wälder und ausgedehnte Feuchtgebiete durchquert werden. Es beherbergt eine reiche Biodiversität und bedeutende Nahrungsmittelregionen. Lange, durchgehende Flussaufzeichnungen existieren jedoch nur an wenigen Messstationen, vorwiegend auf der chinesischen Seite. Viele oberstrom gelegene Gebiete in Russland und der Mongolei haben kaum oder gar keine direkte Messung, bedingt durch schwieriges Gelände und politische Barrieren beim Datenaustausch. Systematische Aufzeichnungen beginnen meist erst in den 1950er Jahren, und nur zwei Stationen verfügen über Daten, die ein ganzes Jahrhundert abdecken. Das erschwert das Verständnis darüber, wie Klimawandel und menschliche Aktivitäten den Fluss im Laufe der Zeit verändert haben, und behindert die Zukunftsplanung.

Die Vergangenheit des Flusses am Computer rekonstruieren

Um diese Lücken zu schließen, griffen die Autorinnen und Autoren zu fortschrittlichen Computermodellen, die simulieren, wie Wasser über Land und durch Flüsse fließt. Sie verwendeten ein Landoberflächenmodell namens CoLM, um darzustellen, wie Regen und Schneeschmelze in Böden eindringen, an Hängen abfließen und Bäche speisen, angetrieben von einem langfristigen Klimadatensatz, der Beobachtungen und Wetter-Reanalysen bis zurück ins Jahr 1901 kombiniert. Der daraus resultierende Abfluss wurde dann in ein Flussrouting-Modell, CaMa-Flood, eingespeist, das Wasser entlang eines realistischen digitalen Flussnetzes in feiner räumlicher Auflösung bewegt. Dieses Rahmenwerk ermöglichte es dem Team, tägliche und monatliche Abflüsse für jede Rasterzelle im Becken von 1902 bis 2022 abzuschätzen, selbst an Orten ohne Pegel.

Der natürliche Fluss und unser veränderter Fluss

Wesentlich ist, dass die Forschenden nicht nur eine Rekonstruktion erstellten, sondern zwei. In der „naturalisier­ten“ Version bleibt die Landbedeckung konstant und es gibt keine Speicher oder Entnahmen, sodass Änderungen im Abfluss ausschließlich das Klima widerspiegeln. In der „vom Menschen beeinflussten“ Version wurden wichtige reale Einflüsse ergänzt: Ausweitung von Ackerland, Wachstum von Städten, Wasserentnahmen für Haushalte, Industrie, Kraftwerke und Bewässerung sowie der Betrieb von 32 mittelgroßen und großen Stauseen, deren Baujahre und Speichervolumina bekannt sind. Historische Landnutzungs-Schnappschüsse repräsentieren Schlüsselphasen der Entwicklung, von der Landschaft des frühen 20. Jahrhunderts bis zum stark regulierten Becken der 2000er Jahre. Dieses Paar-Design macht es möglich auseinanderzuhalten, wie viel einer Veränderung im Abfluss auf das Wetter und wie viel auf menschliches Handeln zurückgeht.

Das virtuelle Flusssystem mit der Realität vergleichen

Das Team überprüfte seine Rekonstruktionen anhand von Messwerten an fünf großen Pegelstationen entlang des Amur und seines größten Nebenflusses, des Songhua. Sie nutzten mehrere statistische Kennzahlen, um zu beurteilen, wie gut monatliche Abflüsse, saisonale Muster und jährliche Variabilität mit den tatsächlichen Messungen übereinstimmten. An den meisten Stationen reproduzierten beide Modellversionen die Gesamtmengen und den zeitlichen Ablauf gut, und die vom Menschen beeinflusste Version übertraf oft ein weit verbreitetes globales hydrologisches Modell. Dort, wo der menschliche Eingriff am stärksten ist — etwa am Songhuajiang-Pegel flussabwärts des großen Fengman-Stausees — war der Unterschied deutlich: Eine rein natürliche Simulation überschätzte die sommerlichen Abflussspitzen und unterschätzte die Winterabflüsse, während der vom Menschen beeinflusste Durchlauf zeigte, wie der Stausee Hochwasserspitzen dämpft und Niedrigwasser erhöht. Die Rekonstruktionen stellten auch Verschiebungen in der Saisonalität und die meisten historischen Dürre- und Hochwasserereignisse nach, darunter die Rekordflut am Amur 2013 und die schwere Dürre 2017.

Was das für Flüsse und Menschen bedeutet

Erstmals stehen Wissenschaftlern und Entscheidungsträgern zwei konsistente, jahrhundertlange Karten darüber zur Verfügung, wie Wasser durch das Amur-Becken geflossen ist: eine, die zeigt, wie der Fluss allein unter dem Einfluss des Klimas geflossen sein könnte, und eine, die den kombinierten Abdruck von Klima und menschlichen Entscheidungen zeigt. Diese Datensätze können grenzüberschreitende Wasserverhandlungen unterstützen, Risiken für Fischerei und Feuchtgebiete bewerten und die Planung von Staudämmen und Bewässerung unter zukünftigem Klimawandel informieren. Sie machen zudem deutlich, dass Flussmanagement nicht nur davon abhängt, wie viel Regen fällt, sondern auch davon, wie Gesellschaften dieses Wasser speichern, umlenken und verbrauchen. Trotz verbleibender Unsicherheiten — besonders in schlecht überwachten Grenzregionen — bietet die Studie eine kraftvolle neue Perspektive darauf, wie ein großer grenzüberschreitender Fluss sowohl auf natürliche als auch auf menschliche Einflüsse reagiert.

Zitation: Feng, Y., Li, Y., Zhang, B. et al. Naturalized and human-influenced streamflow of the Amur River for century-scale hydrological assessment. Sci Data 13, 346 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06685-7

Schlüsselwörter: Amur, Abflussrekonstruktion, Staudämme und Bewässerung, Klima und Wasser, grenzüberschreitende Flüsse