Studie

Wärmerekord: Temperaturen der Weltmeere sind erneut gestiegen

Korallenbleichen sind eine der vielen Auswirkungen von überhitzten Meeren. ©Fredrik Naumann/Panos Pictures

Seit 1880 werden weltweit die Durchschnittstemperaturen auf der Erde gemessen. Von den insgesamt also 150 möglichen Jahren sind die zehn wärmsten Jahre nach Abweichung vom globalen Durchschnitt in den vergangenen 16 Jahren gewesen. Das bislang wärmste Jahr überhaupt war das Jahr 2016 mit einer Abweichung von dem globalen Durchschnitt von einem Grad Celsius, so die NOAA’s National Centers for Environmental Information (NCEI). Der Grund dafür: Die durch den Mensch verursachte globale Klimakrise. Dass diese Erhitzung nicht noch höher ist, hat der Mensch einem Ökosystem zu verdanken: den Ozeanen. Laut NCEI absorbieren diese mehr als 90% der überschüssigen Wärme des Erdsystems. Doch das bleibt nicht ohne Folgen.

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Weltmeere brechen Hitzerekord

Wie schwerwiegend diese Folgen sind, untersuchten nun kürzlich zwei internationale Forschungsgruppen um Lijing Cheng von der chinesischen Akademie der Wissenschaften. Dafür fassten sie unabhängige Datensätze des Instituts für Atmosphärenphysik (IAP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) und der Nationalen Zentren für Umweltinformationen der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) zusammen. Diese beiden Datensätze analysierten Beobachtungen des Wärmeinhalts der Ozeane und ihrer Auswirkungen seit den 1950er Jahren. Zudem bewerteten die Forschenden auch die Rolle verschiedener natürlicher Schwankungen, wie die als El Nino und La Nina bekannten Erwärmungs- und Abkühlungsphasen, die die regionalen Temperaturveränderungen stark beeinflussen. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse in Advances in Atmospheric Sciences.

„Der Wärmeinhalt des Ozeans nimmt weltweit unaufhaltsam zu, und dies ist ein Hauptindikator für den vom Menschen verursachten Klimawandel“, so Kevin Trenberth vom National Center for Atmospheric Research in Colorado, USA in einer Pressemitteilung. „In diesem jüngsten Bericht haben wir die Beobachtungen des Ozeans bis 2021 aktualisiert und dabei auch frühere Daten überprüft und neu verarbeitet.“ 

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Das Ergebnis dieser Überprüfungen: Die Weltmeere sind heißer als je zuvor. Das sechste Jahr in Folge brachen sie ihren eigenen Hitzerekord. Für das vergangene Jahr stellten die Forschenden fest, dass die oberen 2.000 Meter in allen Ozeanen 14 Zettajoule mehr absorbiert haben als im Jahr 2020. Zettajoule sind 1 mit 21 Nullen Joule oder 240.000.000.000.000.000.000 Kalorien. Und dies ist kein lokales Phänomen. Laut der Studie träte die robuste und signifikante Erwärmung der Ozeane seit den späten 1950er Jahren überall auf.

Dabei ist die langfristige Erwärmung der Ozeane laut den Forschenden im Atlantik und im südlichen Ozean stärker ausgeprägt als in anderen Regionen. Dies führen sie anhand von Klimamodellsimulationen hauptsächlich auf einen Anstieg der anthropogenen Treibhausgaskonzentrationen zurück. In den sieben maritimen Bereichen des Indischen Ozeans, des tropischen Atlantiks, des Nordatlantiks, des Nordwestpazifiks, des Nordpazifiks, des südlichen Ozeans und des Mittelmeers wird auch eine robuste Erwärmung beobachtet, allerdings mit deutlichen zwischenjährlichen bis dekadischen Schwankungen. In vier von sieben Bereichen wurde laut den Untersuchungen 2021 ein rekordverdächtiger Wärmeinhalt verzeichnet.

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Beschleunigung des Klimawandels durch Meere

Die Folgen davon sind jedoch nicht nur wärmeres Wasser im Badeurlaub: „Der Ozean absorbiert nicht nur Wärme, sondern auch 20 bis 30 % der menschlichen Kohlendioxidemissionen, was zu einer Versauerung der Ozeane führt. Die Erwärmung der Ozeane verringert jedoch die Effizienz der ozeanischen Kohlenstoffaufnahme und hinterlässt mehr Kohlendioxid in der Luft“, so Cheng Lijing, Hauptautor der Studie und außerordentlicher Professor am Internationalen Zentrum für Klima- und Umweltwissenschaften am IAP. Doch nicht nur Kohlenstoff kann das Meer nicht mehr speichern. Auch der gelöste Sauerstoff im Meerwasser wird weniger. Das hat erhebliche Auswirkungen auf das Meeresleben, insbesondere auf Korallen und andere temperatur- und chemieempfindliche Organismen.

Die zu warmen Meere haben jedoch nicht nur einen direkten Einfluss auf das Leben im Meer. Auch hier am Land werden die Menschen direkt die Folgen der Erhitzung zu spüren bekommen. Denn laut der internationalen Studie erhöht sich mit steigenden Meerestemperaturen auch die Verdunstung. Durch diese zusätzliche Feuchtigkeit in der Atmosphäre erhöhe sich laut den Forschenden auch die Wahrscheinlichkeit für Naturkatastrophen wie Überflutungen, Hurrikane und Taifune. Daneben steigen die Meeresspiegel. Durch schmelzendes Eis und die Ausdehnung von Wasser bei thermischer Erwärmung wurden bereits in den vergangen Jahrzehnten Rekordwerte erreicht, so der Weltklimarat im IPCC-Bericht 2019. 

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Erwärmung der Meere verdrängt größere Fische

Zudem prognostizierte nun ein anderes internationales Forschungsteam: Vor allem kleine Fische werden sich in den immer wärmer werdenden Ozeanen künftig wohlfühlen. Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel veröffentlichte kürzlich dazu eine Untersuchung im Fachjournal Science. Dort rekonstruierten Forschende den Zusammenhang zwischen Ozeanerwärmung und Verschiebung zu kleineren Fischarten anhand von Sedimentproben aus dem Humboldtstrom-Gebiet. Dort gab es eine ältere Warmzeit vor rund 125.000 Jahren, in der ähnliche Bedingungen herrschten, wie sie Klimaprojektionen (z.B. der IPCC-Report) spätestens für das Ende des 21. Jahrhunderts vorhersagen, so die Publikation. Damit konnten die Forschenden laut eigenen Angaben aufzeigen, dass sich bei wärmeren Temperaturen vor allem kleinere, grundelartige Fischarten durchsetzen und wichtige Speisefische wie die Sardelle (Engraulis ringens) zurückdrängen würden. Demnach hätte die Klimakrise auch für das Ökosystem und die weltweite Fischereiwirtschaft weitreichendere Auswirkungen als bisher angenommen. Die Ursachen für die Verschiebung der Arten seien jedoch bisher noch unklar und Gegenstand der aktuellen Studie.

Zusehen ist sind diese Auswirkungen bereits in den Fischständen Perus: „Trotz einer flexiblen, nachhaltigen und anpassungsfähigen Management-Strategie, haben Biomasse und Anlandungen der Sardelle abgenommen, was darauf schließen lässt, dass wir dem ökologischen Kipppunkt näher sind als vermutet,“ resümiert der Erstautor Renato Salvatteci in einer Publikation.

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Hitzewelle könnten Massensterben auslösen

Noch gravierendere Auswirkungen haben Hitzewellen wenn die Oberflächentemperatur den Durchschnittswert für eine Region an fünf aufeinanderfolgenden Tagen deutlich übersteigt. Laut den Froschenden Thomas Frölicher von der Universität Bern und Ernst B. Peebles von der University of South Florida im Interview mit Quarks haben Beobachtungen während mariner Hitzewellen unter anderem gezeigt, dass sie zu Veränderungen der Artenzusammensetzung und im Extremfall sogar zu Massensterben innerhalb einzelner Arten führen können. Außerdem strandeten in diesen Hitzeperioden mehr Säugetiere und es könnte zu einem übermäßigen Wachstum von Algen führen. Diese raubten dann anderen Meeresbewohner den Sauerstoff, so das Magazin.

Bereits im letzten Jahr lösten diese Hitzewellen enorme Umwälzungen in den Ökosystemen im offenen Meer und an der Küste aus. Und auch in Zukunft bedrohen marine Hitzewellen Fischbestände, den Fischfang und alle Menschen, die davon abhängig sind. Das zeigte eine  Studie der Universität von British Columbia, wir berichteten.

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Menschen in der Verantwortung

Angesichts dieses erneuten Hitzerekordes appellieren die Forschenden daher für mehr Klimaschutz. Anhand von Modellexperimenten zeige die Studie, dass das Muster der Ozeanerwärmung eine Folge der vom Menschen verursachten Klimakrise sei. Deshalb könne auch nur der Mensch diese Erwärmung stoppen: „Solange wir keine Netto-Null-Emissionen erreichen, wird diese Erwärmung weitergehen und wir werden weiterhin Rekorde beim Wärmeinhalt der Ozeane brechen, wie in diesem Jahr. Ein besseres Bewusstsein und ein besseres Verständnis der Ozeane sind eine Grundlage für die Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels“, so Michael Mann von der Pennsylvania State University, Mitautor der Studie.

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