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Attributionsforscherin Friederike Otto: »Wir müssen globale Datenlücken füllen«

Immer deutlicher verändert der Klimawandel, wie stark und häufig Extremwetter auftritt. Welchen Anteil haben aber einzelne Akteure, und wie viele Leben kostet eine Hitzewelle?
Luftaufnahme einer von Hochwasser betroffenen Ortschaft. Mehrere Häuser sind von Wasser umgeben, einige zeigen Schäden. Im Hintergrund sind überflutete Felder und umgestürzte Bäume zu sehen. Eine Straße im Vordergrund ist teilweise überflutet, und einige Menschen stehen darauf. Dichte Wälder umgeben die Szene.
Flut, Hitze Dürre: Extremwetter trifft durch den Klimawandel nicht nur häufiger auf, sondern verstärkt sich auch zunehmend. Neue Methoden erlauben es, Zusammehänge sehr detailliert zu betrachten – zumindest dort, wo genügend Daten existieren.

Friederike Otto, am 12. Dezember 2015 wurde das Pariser Klimaabkommen beschlossen. Seit jenem historischen Tag sind die Temperaturen um weitere 0,3 Grad Celsius angestiegen. Hat der Anteil des Klimawandels bei Extremwettern ebenfalls weiter zugenommen?

Ja, der Anteil des Klimawandels hat seither sogar stark zugenommen. 2015 konnte man das Signal des Klimawandels bei einigen Ereignissen oft nicht mal erkennen. Es ging im Rauschen, also der natürlichen Variabilität des Klimas, unter. Heute sieht man das Signal eigentlich immer. Bei Überschwemmungen ist es beispielsweise besonders deutlich, aber auch bei Waldbränden.

Kann die Attributionsforschung ermitteln, wie stark das Signal des Klimawandels konkret zugenommen hat?

Genau diese Frage haben wir uns Ende 2025, etwa zum zehnten Jahrestag des Pariser Abkommens, gestellt. Wir untersuchten fünf Hitzewellen, die zum damaligen Zeitpunkt stattgefunden hatten, und schauten, wie stark deren Klimawandelsignal gewachsen ist. Die Ergebnisse waren eindeutig: Drei der Hitzewellen waren durch den Temperaturanstieg von rund 0,3 Grad Celsius etwa doppelt so wahrscheinlich geworden. Das war in Mexiko, in Südeuropa sowie in Indien und Pakistan. Im Amazonas sowie in Burkina Faso und Mali hat sich die Wahrscheinlichkeit seit 2015 fast verzehnfacht. 

Friederike Otto | ist Associate Professor für Klimawissenschaften am Grantham Institute for Climate Change and the Environment am Imperial College London (UK). Die Physikerin promovierte 2011 an der Freien Universität Berlin im Fach Philosophie und forschte anschließend an der University of Oxford (UK), wo sie das Environmental Change Institute leitete. Otto ist eine der Gründerinnen und Leiterin der Initiative »World Weather Attribution« zur raschen Attribution von Extremwetterereignissen weltweit und eine der Leitautorinnen des 6. Sachstandsberichts des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

Wieso haben die Hitzewellen unterschiedlich stark auf den Temperaturanstieg reagiert? 

Wie eine Hitzewelle auf steigende globale Temperaturen reagiert, hängt vom jeweiligen Ereignis ab. In der Regel nehmen Hitzewellen ungefähr linear mit dem Klimawandel zu. Es können aber auch nicht lineare Effekte auftreten. Beispielsweise, wenn sich zusätzlich zur Hitzewelle die atmosphärische Zirkulation in dem Gebiet verändert und ein Hochdruckgebiet auftritt. In einem solchen Fall erhitzt sich die betroffene Region deutlich stärker.

Verändern sich Häufigkeit und Intensität von Extremwetter proportional mit dem Temperaturanstieg – zum Beispiel linear, quadratisch oder exponentiell? 

Das kommt ein bisschen auf die Ereignisse an. Niederschläge etwa nehmen – genau wie Hitzewellen – linear mit steigenden Temperaturen zu. Der Grund ist, dass eine wärmere Atmosphäre proportional mehr Wasserdampf speichert: Pro Grad Erwärmung sind es ungefähr sieben Prozent mehr. Nicht lineare Effekte können allerdings immer auftreten. So ändern sich derzeit einige Niederschlagsereignisse in tropischen Regionen stärker als diese sieben Prozent. Von Linearität kann man folglich nur als Faustregel reden. Extrem schwierig sind außerdem Ereignisse mit Schnee. 

Warum gerade Schnee? 

Ob Niederschlag als Schnee oder Regen vom Himmel fällt, hängt maßgeblich davon ab, bei welcher Temperatur er entsteht. Bei einer Hitzewelle macht es wenig aus, wenn das Modell zu heiß oder zu kalt ist. Bei Schnee ist das anders: Man braucht Beobachtungsdaten und Modelle, die sowohl die Temperaturen als auch die Temperaturverteilung exakt treffen. Ein kleiner Fehler würde schon einen riesigen Unterschied machen. Die Menge an Niederschlag lässt sich also gut analysieren. Aber ob dieser als Schnee oder als Regen fällt? Das ist schwieriger zu beantworten. In den USA spielte diese Frage Ende Januar eine große Rolle, weil noch offenstand, ob es weiter schneien würde. 

Was beeinflusst sonst, wie kompliziert die Wetterattribution ist?

Eine Faustregel ist: Je weniger verschiedene »Zutaten« ein Wetterereignis hat und je größer die Skala ist, desto einfacher gestaltet sich üblicherweise die Attribution. Bei großskaligen Hitzewellen oder Niederschlägen sind die Unsicherheiten gering. Kleinskalige Ereignisse wie Tornados kann man hingegen viel schwieriger zuordnen. Auch, weil extrem wenige Beobachtungsdaten existieren. 

Wie wird sich die Attributionsforschung in den nächsten Jahren verändern? 

Wir müssen vor allem globale Datenlücken füllen. Es gibt immer noch zahlreiche Regionen auf der Welt, für die nur wenige Studien existieren oder in denen sich die Datenlage schwierig gestaltet. In Mosambik und Umgebung beispielsweise haben wir gerade eine Studie zu extremen Niederschlägen durchgeführt. Dort verstärkte sich der Regen gegenüber dem vorindustriellen Zeitalter um etwa 40 Prozent – bei der derzeitigen globalen Erwärmung von 1,3 Grad würde man allerdings nur ungefähr zehn Prozent intensivere Niederschläge erwarten. Demnach müssen zusätzliche Wettersysteme die Niederschläge beeinflusst haben. Doch da die Wettermodelle über Afrika unzureichend sind, wissen wir nicht genau, was sich verändert hat. Ich erwarte aber, dass wir diese Datenlücken zumindest teilweise schließen werden.

Welche neuen Schwerpunkte setzt die Forschung derzeit?

Inzwischen befassen sich einige Studien innerhalb der Attributionsforschung mit der »source attribution«. Statt nur den Gesamtanteil des Klimawandels an extremen Wetterereignissen zu betrachten, fragt man dabei, welcher Anteil sich auf die Emissionen einzelner Akteure oder Länder zurückführen lässt – etwa das Unternehmen Exxon oder die USA. Diese genauere Zuordnung der Quellen fragt nicht bloß, wie sich das Wetter ändert, sondern auch, warum und welche Prozesse dahinterstehen. 

Zudem entwickelt sich derzeit die »impact attribution«. Sie betrachtet, welche Auswirkungen der Klimawandelanteil von Extremwettern hat. Einige Studien untersuchen, wie sich die höheren Windgeschwindigkeiten bei Hurrikans auf ökonomische Schäden auswirken. Wir haben gemeinsam mit Epidemiologen Attributionsstudien zu Todesfällen während Hitzewellen durchgeführt – zu der konkreten Frage, wie viele Menschen die Temperaturen das Leben gekostet haben. Ich denke, in beiden Bereichen wird in den nächsten Jahren weiter geforscht. 

Klimavariabilität

Ein Blick aus dem Fenster genügt, um zu wissen: Das Wetter ändert sich von Stunde zu Stunde, von Tag zu Tag, von Jahr zu Jahr. Es ist mal wärmer oder kälter, mal nasser oder windiger als im langjährigen Durchschnitt. Das Wetter ist charakterisiert durch Parameter wie Temperatur, Wind, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit, Wolkenbedeckung und andere Merkmale. Den langjährigen Durchschnitt des Wetters wiederum, einschließlich aller Extremwerte, bezeichnet man als Klima und die Schwankungsbreite um den statistischen Mittelwert als Klimavariabilität. Die Schwankungen sind meist eine innere Eigenschaft des Klimasystems wie etwa der Unterschied zwischen Sommer und Winter. Sie können aber auch durch natürliche externe Faktoren wie veränderte Sonneneinstrahlung oder Vulkanausbrüche entstehen – und sie können vom Menschen verursacht werden. Zum Beispiel, weil wir Feuchtgebiete entwässern, Wälder abholzen und Flächen versiegeln und damit lokal Einfluss auf das Wetter nehmen.

Die Klimavariabilität erfasst die Häufigkeit von Extremwetterereignissen und bestimmt darüber, wie wahrscheinlich es ist, dass neue Temperatur- oder Niederschlagsrekorde auftreten. Denn solche Extremereignisse haben vorhersagbare statistische Eigenschaften: Je stärker ein Wert vom langjährigen Mittelwert abweicht, desto seltener ist er. Und jeder neue Rekordwert ist noch seltener als der vorherige. Dadurch dauert es mit der Zeit immer länger, bis ein Rekord wieder übertroffen wird. Auf diese Weise lässt sich anhand der Klimavariabilität ein langfristiger Klimawandel erkennen. Rekordmarken bei Temperatur oder Niederschlag sind plötzlich viel häufiger, als sie statistisch sein sollten. Umgekehrt bedeutet das, dass mit dem Klimawandel automatisch immer mehr nie zuvor gesehene Wetterextreme auftreten.

Inwieweit hat die Wetterattribution die Debatte rund um Klimawandel und Emissionsziele beeinflusst?

Die Attribution von Extremwetterereignissen hat es definitiv geschafft, die Konversation zu verändern. Früher war die Haltung: »Ja, der Klimawandel hat vielleicht etwas mit uns zu tun, aber er ist vor allem ein Zukunftsthema.« Heute ist bekannt, dass die aktuellen Wetterereignisse sich durch die globale Erwärmung verschlimmern. Mittlerweile wird verstanden, dass der Klimawandel nicht in der Zukunft passiert, sondern hier und jetzt. 

Und inwieweit hat die Wetterattribution die Politik beeinflusst? 

Das ist schwieriger: Auf der einen Seite weiß sogar in Ländern wie den USA, wo es viel Des- und Falschinformation gibt, die Mehrheit der Menschen, dass die steigenden Temperaturen zahlreiche Extremwettereignisse bereits heute verstärken. Viele Menschen wünschen sich mehr Klimaschutz – das zeigen Umfragen deutlich. Und das sogar trotz der massiven Einflussnahme der fossilen Industrie, die die globale Erwärmung weiterhin zu leugnen versucht. Auf der anderen Seite liefert die Politik trotzdem nicht – fast egal, welche Partei an der Macht ist.

Sind Sie mit der Rolle, die Ihre Forschung gespielt hat, zufrieden?

Ja und nein. Die meisten Menschen begreifen inzwischen, dass der Klimawandel schon heute konkrete Auswirkungen hat. Das ist ein echter Erfolg – das wollten wir unbedingt erreichen. Außerdem hat sich das Verständnis verbessert, dass Katastrophen nicht nur durch das Wetter entstehen, sondern auch durch Faktoren wie Verwundbarkeit und Exposition. Immerhin thematisieren Medien und Politik das heute viel stärker.

Gleichzeitig verlieren wir weltweit immer noch an Beobachtungskapazitäten. In den USA und Mexiko nehmen Qualität und Dichte der Wetterdaten ab, in vielen afrikanischen Ländern verhält es sich ähnlich. Oft fehlt das Bewusstsein dafür, wie wichtig Daten für die Wissenschaft sind. In dem Bereich braucht es noch viel Aufklärung.

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  • Quellen

Arrighi, J. et al., Ten Years of the Paris Agreement: The Present and Future of Extreme Heat. Climate Central, World Weather Attribution, https://climatecentral.org/report/10th-anniversary-paris-agreement, 2025

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