US-Bundesstaaten: Dominanz der Erwärmung zeigt mehr als die Durchschnittstemperatur

Wenn man nur eine einzige Kurve zur landesweiten Durchschnittstemperatur betrachtet, drängt sich eine einfache Erzählung auf: Die USA werden wärmer – Punkt.

Eine neue Studie kommt jedoch zu dem Schluss, dass die tatsächliche Entwicklung deutlich komplexer ist. Nach Ansicht der Forschenden erwärmen sich viele Bundesstaaten auf Arten, die in der reinen Durchschnittsbetrachtung kaum erkennbar sind.

Der Kern ihrer Argumentation: Der Klimawandel hebt Temperaturen nicht einfach überall gleichmässig an. Mancherorts werden vor allem die heissesten Tage immer heisser, während sich die kalte Seite der Skala kaum verschiebt.

In anderen Regionen steigen dagegen die Wintertemperaturen rasch, während sich die sommerlichen Extremwerte weniger verändern. Wer ausschliesslich den Mittelwert beobachtet, kann solche Unterschiede leicht übersehen.

Über die Durchschnittstemperatur hinausblicken

Die Arbeit von Forschenden der Universidad Carlos III de Madrid und der Universidad de Zaragoza beginnt mit einer grundlegenden Kritik: Über Klima-Variabilität werde in politischen Debatten oft weniger präzise gesprochen als über andere Faktoren, die politische Entscheidungen prägen.

„Historisch haben sich die meisten Klimastudien auf die mittlere Temperatur konzentriert. Das ist, als wollte man die wirtschaftliche Ungleichheit eines Landes nur anhand des BIP pro Kopf verstehen: Man verpasst, was bei den Reichsten und den Ärmsten passiert“, sagte der leitende Autor der Studie, Jesús Gonzalo.

Genau darum geht es: Ein Durchschnittswert verdichtet die gesamte Bandbreite der Erfahrungen zu einer einzigen Zahl. Menschen, Landwirtschaft, Infrastruktur und Ökosysteme leben jedoch nicht im Durchschnitt, sondern in Hitzewellen, Frostperioden, warmen Nächten und langen Phasen ungewöhnlicher Witterung.

Ein anderer Ansatz, um Erwärmung zu messen

Um tiefer einzusteigen, nutzte das Team die PRISM-Temperaturdatenbank für den Zeitraum 1950–2021, mit mehr als 26.000 täglichen Temperaturbeobachtungen pro Bundesstaat.

Statt diese Daten zu einer einzigen jährlichen Durchschnittstemperatur zusammenzufassen, werteten sie die gesamte Temperaturverteilung jedes Bundesstaats aus – also sowohl den unteren als auch den oberen Bereich.

Darauf aufbauend entwickelten sie ein Schema, das Erwärmung danach einordnet, welche Teile der Temperaturverteilung sich wie verändern.

Das zentrale Instrument nennen sie „Dominanz der Erwärmung“. Es soll abbilden, ob sich die Erwärmung stärker bei kalten Temperaturen, bei hohen Temperaturen oder in beiden Bereichen zeigt.

Warum das wichtig ist: Zwei Orte können im Durchschnitt ähnlich wirken und dennoch mit ganz unterschiedlichen Risiken konfrontiert sein. Wenn in einem Bundesstaat vor allem die heissesten Tage stark ansteigen, nimmt die Gefahr von Hitzewellen zu – ebenso die Belastung für Stromnetze und die Gesundheitsrisiken im Sommer.

Steigen dagegen die Minimaltemperaturen schneller, gibt es womöglich weniger Tage mit starker Kälte, gleichzeitig aber Veränderungen bei Schneedecken, Schädlingen, Krankheitsmustern und Wassersystemen.

Erwärmung betrifft die meisten Bundesstaaten

Ein zentrales Ergebnis lautet: Mit dem klassischen Ansatz über die mittlere Temperatur zeigen nur 27 Bundesstaaten (rund 55 Prozent) einen eindeutigen Anstieg der Durchschnittstemperatur.

Das ist gravierend – lässt aber nach dieser engen Messweise einen grossen Teil des Landes so erscheinen, als würde er „statistisch nicht“ wärmer.

Sobald die Forschenden jedoch die gesamte Temperaturspanne berücksichtigen, kippt das Bild. Dann weisen 41 Bundesstaaten (84 Prozent) eine Erwärmung in mindestens einem Teil ihrer Verteilung auf. Heisst: Selbst wenn der Mittelwert nicht klar und stetig steigt, verschiebt sich dennoch etwas Relevantes.

Die Betrachtung von Temperaturverteilungen zeigt, dass sich viele US-Bundesstaaten in bestimmten Extremen erwärmen, obwohl die Durchschnittswerte unauffällig bleiben – und macht ausgeprägte regionale Ungleichheiten bei den Klimafolgen sichtbar.

Westliche Hitzeextreme nehmen zu

Ein auffälliges Muster zeigt sich im Westen, etwa in Kalifornien, Oregon, Washington und Nevada. Dort, so die Studie, wird die Erwärmung vor allem dadurch geprägt, dass der obere Temperaturbereich schneller zunimmt als der untere. Vereinfacht gesagt: Die heissesten Tage werden extremer.

Diese Art der Verschiebung „streckt“ die Temperaturverteilung – die Forschenden sprechen von mehr „Dispersion“ – und erhöht die Wahrscheinlichkeit von Hitzewellen. Das ist eine Erwärmung, die sich eher in harten Spitzen bemerkbar machen kann als in einem gleichmässigen, sanften Anstieg.

Nördliche Winter werden milder

In Bundesstaaten wie North Dakota, South Dakota und Minnesota zeigt sich dagegen ein anderes Muster. Dort steigen die Minimaltemperaturen schneller als die Maximaltemperaturen. Praktisch bedeutet das: Die Winter verlieren einen Teil ihrer Strenge.

Das mag zunächst angenehm klingen, kann aber komplexe Folgewirkungen nach sich ziehen: veränderte Schnee- und Eiszyklen, eine Verschiebung des Frühlingsbeginns, angepasste Vegetationsperioden und Störungen in Ökosystemen.

Die Studie beschreibt dieses Muster als geringere thermische Variabilität – also einen kleineren Abstand zwischen kaltem und warmem Ende – im Gegensatz zur „Streckung“ am heissen Ende, wie sie im Westen beobachtet wird.

Im Süden ist die Erwärmung weniger klar erkennbar

Für den Süden beschreibt die Studie in aggregierten Daten die grösste Stabilität und nennt Bundesstaaten wie Alabama, Mississippi und Texas, in denen sich in breiten Zusammenfassungen weniger eindeutige Trends zeigen.

Gleichzeitig warnen die Forschenden davor, daraus zu schliessen, „es passiere nichts“. Ihr Hauptargument bleibt: Mittelwerte und zusammengefasste Trends können Verschiebungen verdecken, die dennoch bedeutsam sind – insbesondere, wenn sich die Veränderung nur in einem Ausschnitt der Temperaturen zeigt und nicht über die gesamte Bandbreite hinweg.

Welche Bundesstaaten sich am schnellsten erwärmen

Ausserdem ordnet die Studie die Bundesstaaten nach der Intensität ihrer Erwärmungsmuster – die Autorinnen und Autoren sprechen hier von „starker Dominanz“.

An der Spitze stehen Rhode Island, Arizona, Connecticut, Massachusetts und Kalifornien. Diese gelten den Forschenden als „Vorreiter“, weil die Temperaturveränderungen dort stärker ausfallen als in grossen Teilen des übrigen Landes.

Regionen mit ausgeprägter Dominanz der Erwärmung – besonders Teile des Nordostens und der Westküste – überschneiden sich deutlich mit Mustern, in denen häufiger demokratisch gewählt wird. Umgekehrt neigen Gebiete, in denen die Erwärmung statistisch weniger deutlich hervortritt, eher zu republikanischen Mehrheiten.

Die Studie behauptet nicht, Politik verursache Erwärmung – oder umgekehrt. Es geht vielmehr um Wahrnehmung und Alltagserfahrung: Wenn sich Extreme im eigenen Bundesstaat sichtbar verschieben, wirkt der Klimawandel unmittelbarer und schwieriger wegzudiskutieren.

Sind Veränderungen hingegen subtil – oder konzentrieren sie sich auf Temperaturbereiche, die im Alltag weniger auffallen –, kann auch die öffentliche Dringlichkeit anders ausfallen.

Warum das mehr ist als akademische Detailarbeit

„Zu erkennen, ob sich eine Region erwärmt, weil ihre Sommer höllischer werden oder weil ihre Winter verschwinden, ist entscheidend, um wirksame Anpassungspolitiken zu entwerfen“, betonten die Autorinnen und Autoren.

Darin liegt der praktische Nutzen. Eine Erwärmung, die vor allem über Hitze läuft, erfordert andere Massnahmen: Kühlzentren, Ausbau und Stabilisierung der Stromnetze, Regeln zum Arbeitsschutz, mehr Schatten in Städten und eine bessere Vorbereitung der Krankenhäuser.

Eine Erwärmung, die sich stärker in den Wintern abzeichnet, verlangt wiederum anderes: Wasserbewirtschaftung, Schädlingsmanagement, Planung für Ökosysteme, angepasste Zeitfenster in der Landwirtschaft sowie Infrastruktur, die auf veränderte Frost-Tau-Wechsel ausgelegt ist.

Die Studie sagt nicht, dass die Durchschnittstemperatur wertlos wäre. Sie argumentiert, dass sie nicht ausreicht. Wer nur dem Mittelwert folgt, unterschätzt womöglich, wie verbreitet Erwärmung tatsächlich ist, und verpasst die regionalen „Ausprägungen“ des Klimawandels, die darüber entscheiden, welche Risiken zuerst sichtbar werden – und wo.

Anders formuliert: Die USA werden nicht einfach nur wärmer. Sie erwärmen sich ungleichmässig. Und genau diese Ungleichmässigkeit könnte einer der wichtigsten Teile der Geschichte sein.

Die vollständige Studie ist in der Fachzeitschrift PLOS Climate veröffentlicht.