Die qualitative und quantitative Beziehung zwischen den räumlich‑zeitlichen Variationen der potenziellen Evapotranspiration und meteorologischen Variablen im Hexi‑Korridor, Nordwestchina

Warum trockene Räume und verborgenes Wasser wichtig sind

In einigen der trockensten Regionen der Erde überleben Pflanzen und Menschen nur mit einem äußerst knappen Wasserkontingent. Chinas Hexi‑Korridor, ein langgestreckter Streifen landwirtschaftlicher Flächen zwischen hohen Bergen und Wüste, ist ein solcher Ort. Diese Studie stellt eine scheinbar einfache, aber folgenreiche Frage: Wenn das Klima wärmer wird und sich Wettergattern ändern, wie schnell gelangt Wasser vom Land zurück in die Luft — und welche Bestandteile des Wetters sind am meisten dafür verantwortlich?

Eine lange, schmale Region unter Klimastress

Der Hexi‑Korridor erstreckt sich über etwa tausend Kilometer am nördlichen Fuß der Qilian‑Berge in Nordwestchina. Die Berge im Süden speichern Schnee und Eis, nördlich schließen sich Dünen und Kiesflächen an. Niederschlag ist selten, Sonneneinstrahlung stark und der Wind kann heftig sein. Diese Merkmale machen die Region zu einer wichtigen Nahrungsquelle, aber auch besonders anfällig für klimainduzierte Veränderungen. In solchen trockenen Gebieten steuern das Verhältnis von einfallendem Regen zu abgehendem Wasserverlust maßgeblich Flüsse, Grundwasser, Bodenfeuchte und letztlich Erträge.

Sechzig Jahre unsichtbare Wasserdynamik verfolgen

Anstatt zu versuchen, den tatsächlichen Wasserverlust jedes Feldes zu messen, konzentrierten sich die Autoren auf die „potenzielle Evapotranspiration“ – die Wassermenge, die verdunsten würde und von Pflanzen genutzt werden könnte, wenn Wasser nicht begrenzend wäre. Sie ist ein gängiges Maß für die Durstigkeit der Luft. Mithilfe einer weithin anerkannten Formel, die Sonnenscheindauer, Temperatur, Luftfeuchte, Wind und grundlegende Geographie kombiniert, berechneten sie diesen potenziellen Verlust für 21 Wetterstationen im Hexi‑Korridor für die Jahre 1960 bis 2019. Anschließend kartierten sie räumliche und zeitliche Veränderungen und suchten nach markanten Brüchen in der Zeitreihe.

Steigender Wasserbedarf in einem sich erwärmenden Klima

Die Analyse zeigt, dass die Nachfrage der Luft nach Wasser im Hexi‑Korridor über den 60‑jährigen Zeitraum insgesamt zugenommen hat, wenn auch nicht gleichmäßig. Die Forscher identifizierten zwei Wendepunkte, um 1969 und 2002, die eine frühe Abnahme, eine lange relativ stabile Phase und einen jüngeren Anstieg trennen. Im Mittel ist der potenzielle Wasserverlust hoch: grob 1,2 Meter pro Jahr, wobei er vom kühleren, etwas feuchteren Südosten zum heißeren Nordwesten hin zunimmt. Insbesondere der Sommer dominiert diese Nachfrage. Gleichzeitig stiegen die Temperaturen deutlich, während die netto einfallende Solarenergie an der Oberfläche, die Windgeschwindigkeit und die relative Luftfeuchte im Allgemeinen abnahmen — ein komplexes Tauziehen der Faktoren, die die Verdunstung antreiben.

Entwirren, was am meisten zählt

Um herauszufinden, welche Wetterfaktoren am engsten mit diesem steigenden Durst verknüpft sind, kombinierten die Forschenden mehrere statistische Werkzeuge. Sie fassten die sechs Hauptvariablen in zwei breite Gruppen zusammen: eine „Temperatur‑Familie“ (Durchschnitts-, Maximum‑ und Minimumtemperatur plus Nettostrahlung) und eine „Wind‑und‑Feuchte‑Familie“ (Windgeschwindigkeit und Luftfeuchte). Alle Methoden zeigten übereinstimmend, dass die Temperatur‑Familie am stärksten mit der potenziellen Evapotranspiration korreliert. Sensitivitätstests ergaben, dass Änderungen der Nettostrahlung die unmittelbar stärkste Wirkung haben, gefolgt von Windgeschwindigkeit und dann Durchschnittstemperatur, während Luftfeuchte und tägliche Temperaturschwankungen weniger ins Gewicht fallen. Berücksichtigte man jedoch auch, wie stark jede Variable selbst im Zeitverlauf verändert wurde, zeigte sich ein anderes Bild: Der stetige Anstieg der Durchschnittstemperatur wird zum dominanten Treiber des langfristigen Zuwachses der atmosphärischen Wasserentziehung, wobei Wind und Strahlung wichtige, aber sekundäre Rollen spielen.

Was das für Landwirte und Wasserplaner bedeutet

Für diejenigen, die mit knappen Wasserressourcen im Hexi‑Korridor und ähnlichen Trockengebieten umgehen, ist die Botschaft eindeutig. Obwohl die Winde sich abgeschwächt und die solare Nettoenergie an der Oberfläche abgenommen haben, treibt die anhaltende Erwärmung die Luft dazu, mehr Wasser aus Boden und Pflanzen zu ziehen. Die Studie schätzt, dass etwa drei Viertel der langfristigen Veränderung der potenziellen Evapotranspiration durch die kombinierte Wirkung der sechs untersuchten Wetterfaktoren erklärt werden können, wobei der Anstieg der Durchschnittstemperatur führend ist. Das bedeutet, dass Bewässerungspläne, Dürrewarnungen und ökologische Wiederherstellung in ariden und semiariden Regionen nicht nur die Niederschlagsmengen berücksichtigen müssen, sondern auch, wie eine sich erwärmende und sich subtil verändernde Atmosphäre den verborgenen Zug an jedem in Feldern und Grundwasser gespeicherten Tropfen verstärkt.

Zitation: Ma, Y., Niu, Z., Wang, X. et al. The qualitative and quantitative relationship between the spatiotemporal variations of potential evapotranspiration and meteorological variables in the Hexi corridor, Northwest China. Sci Rep 16, 12282 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42072-3

Schlüsselwörter: Evapotranspiration, Klimawandel, Hexi‑Korridor, trockene Landwirtschaft, Wasserressourcen