Long-Term Hydroclimatic Variability and Land Use Change in the Curuá-Una Watershed: Implications for the Hydrological Regime of the Amazon's First Hydropower Plant

Der Amazonas-Regenwald wird oft als ein riesiges, unveränderliches Meer aus Grün imaginiert, doch in Wirklichkeit ist er ein dynamischer Motor, in dem Wasser, Klima und Leben in einem ständigen, empfindlichen Tanz miteinander verwoben sind. Das Herzstück dieses Systems ist der hydrologische Kreislauf – jener Prozess, durch den Regen fällt, in den Boden einsickert, Flüsse speist und schließlich in die Atmosphäre zurückkehrt. Im Amazonas ist dieser Kreislauf die Lebensader der Region, die eine immense Artenvielfalt unterstützt und die Wasserkraft bereitstellt, die zur Erzeugung von Elektrizität für Millionen von Menschen benötigt wird. Dieses System steht jedoch unter dem Druck zweier unterschiedlicher Kräfte: den sich verschiebenden Mustern des globalen Klimas, die verändern, wie viel Regen fällt und wann, sowie der Transformation des Landes selbst, da Wälder für die Landwirtschaft und Viehzucht gerodet werden. Zu verstehen, wie diese beiden Druckfaktoren interagieren, ist entscheidend, insbesondere für die Gemeinschaften und Industrien, die auf den stetigen Fluss der großen Flüsse der Region angewiesen sind. Wenn der Wald verschwindet oder sich die Regenmuster verschieben, verändern sich die Flüsse, und diese Veränderungen können Wellen schlagen, die alles beeinflussen – von der lokalen Tierwelt bis hin zum Licht in unseren Städten.

Im östlichen Amazonas ist ein bestimmter Abschnitt des Curuá-Una-Flusses zum Brennpunkt für Wissenschaftler geworden, die versuchen, diese komplexen Fäden zu entwirren. Dieser Fluss beherbergt das erste große Wasserkraftwerk, das im brasilianischen Amazonas gebaut wurde – eine Anlage, die seit den späten 1970er Jahren Strom erzeugt. Forscher wissen seit Jahrzehnten, dass sich die Region verändert, aber es mangelte ihnen an einer langfristigen, integrierten Sichtweise darauf, wie Niederschlag, Flusslauf und Landnutzung über die Zeit hinweg gemeinsam evolviert sind. Eine neue Studie von Forschern der Federal University of West Pará hat diese Lücke gefüllt, indem sie mehr als siebzig Jahre an Regen- und Flusslaufaufzeichnungen sowie vierzig Jahre an Satellitenbildern zur Landnutzung untersuchte. Ihre Arbeit offenbart die Geschichte einer Landschaft im Wandel, in der der Regen langsam weniger reichlich wird, der Fluss sich jedoch auf eine Weise verhält, die auf den ersten Blick überraschend erscheinen mag.

Die Forscher begannen mit der Untersuchung der Regen-Historie. Sie fanden heraus, dass die gesamte Regenmenge, die auf das Einzugsgebiet fällt, über die Jahrzehnte signifikant abgenommen hat. Dieser Rückgang geschieht nicht gleichmäßig über das Jahr verteilt; er wird primtär durch eine Verringerung der Niederschläge während der Regenzeit verursacht, die typischerweise von März bis April läuft. Ein bedeutender Wandel im Klimamuster vollzog sich um das Jahr 1975, was einen Wendepunkt markierte, an dem die Region begann, weniger Wasser zu erhalten als in den vorangegangenen Jahrzehnten. Diese Veränderung war abrupt und hält an, was darauf hindeutet, dass das Klima in diesem Teil des Amazonas in eine neue, trockenere Phase eingetreten ist.

Gleichzeitig vollzog sich die Landschaft oberhalb des Flusses einer dramatischen Transformation. Mithusing Satellitendaten von 1985 bis 2024 kartierte das Team den Verlust der Waldfläche mit Präzision. Sie entdeckten, dass der Wald, der einst fast das gesamte Einzugsgebiet bedeckte, auf etwa zwei Drittel seiner ursprünglichen Größe reduziert wurde. Der Haupttreiber dieses Verlusts war nicht die unmittelbare Umwandlung von Wald in großflächige Soja-Anbauflächen, wie oft angenommen, sondern vielmehr die Rodung von Land für Weideland. Zwischen 1985 und 2024 wuchs die Fläche, die für Weiden genutzt wurde, von einem winzigen Bruchteil des Landes auf fast ein Viertel des Einzugsgebiets an. Während die landwirtschaftliche Expansion nach dem Jahr 2000 an Fahrt gewann, war die erste und bedeutendste Welle der Entwaldung für Weideflächen verantwortlich. Das Muster dieses Verlusts folgte den Straßen und erzeugte eine „Fischgrätenform“ aus gerodetem Land, die von den Autobahnen ausstrahlte – ein klassisches Kennzeichen menschlicher Besiedlung im Amazonas.

Man könnte erwarten, dass der Fluss bei weniger Regen und weniger Bäumen, die den Boden halten, einfach niedriger und unbeständiger fließt. Doch die Daten erzählten eine nuanciertere Geschichte. Während die gesamte Wassermenge, die jährlich in den Fluss fließt, relativ stabil blieb, änderte sich die Art des Abflusses. Die höchsten Hochwasser wurden nicht signifikant größer, aber die niedrigsten Wasserstände, die während der Trockenzeit auftreten, nahmen tatsächlich zu. Das bedeutet, dass der Fluss während seiner trockensten Zeiten zuverlässiger wird – ein kontraintuitives Ergebnis angesichts des Waldverlusts und des Rückgangs der Niedrasmenge. Die Forscher vermuten, dass dieser Wandel wahrscheinlich auf den Ersatz von tiefwurzelnden Bäumen durch kurzwurzelndes Weidegras zurückzuführen ist. Bäume trinken tief und geben große Mengen Wasser an die Luft ab, während Weidegras weniger Wasser verbraucht, wodurch mehr davon abfließt und in den Fluss gelangt, selbst wenn die Gesamtniederschlagsmenge abnimmt.

Trotz dieser massiven Veränderungen im Klima und in der Landschaft blieb die Reaktionszeit des Flusses auf den Regen bemerkenswert beständig. Wenn es regnet, reagiert der Fluss innerhalb von etwa einem Monat – ein Rhythmus, der sich über die Jahrzehnte nicht verändert hat. Diese Beständigkeit deutet darauf hin, dass die grundlegende Art und Weise, wie das Einzugsgebiet Wasser verarbeitet, nicht unterbrochen wurde, auch wenn sich das Wasservolumen und die Art der Bodenbedeckung verschoben haben. Die Studie hebt hervor, dass der Fluss nicht nur ein passiver Empfänger von Regen ist, sondern ein System, das sich an die durch Klimawandel und menschliche Landnutzung geschaffenen neuen Bedingungen anpasst.

Die Auswirkungen dieser Erkenntnisse reichen weit über den Curuá-Una-Fluss hinaus. Da der Amazonas mit den dualen Bedrohungen eines austrocknenden Klimas und einer expandierenden Landwirtschaft konfrontiert ist, ist das Verständnis darüber, wie diese Kräfte zusammenwirken, essenziell für die Verwaltung der Wasserressourcen. Für das Wasserkraftwerk, das die Region seit fast fünfzig Jahren mit Strom versorgt, bietet die Zunahme der Niedrigwasserbedingungen einen Hoffnungsschimmer der Resilienz, da sie sicherstellt, dass die Stromerzeugung auch während Trockenperioden fortgesetzt werden kann. Die Studie dient jedoch auch als Warnung. Die Stabilität des Flusslaufs ist das Ergebnis eines spezifischen Gleichgewichts zwischen dem verbleibenden Wald, dem neuen Weideland und dem wechselnden Regen. Wenn das Gleichgewicht zu weit kippt oder sich das Klima weiter verschiebt, könnte das System einen Bruchpunkt erreichen. Die Forschung unterstreicht, dass die Zukunft der Wassersicherheit im Amazonas nicht nur vom Schutz der verbleibenden Wälder abhängt, sondern auch vom Verständnis der komplexen, oft unerwarteten Art und Weise, wie Land und Himmel interagieren, um die Flüsse zu formen, die sie nähren.