Das Klima verändert die Ozeane: Teil 1

Bekanntlich sind über 70 % der Landflächen von den grossen Ozeanen und ihren kleineren Neben-meeren bedeckt. Die schiere räumliche Grösse der maritimen Lebensräume nimmt selbstverständlich Einfluss auf den globalen Vorgang der aktuellen Klimaveränderung. Als von hoher Bedeutung sind die Ozeane als einer der gewichtigsten Einflussfaktoren im Verlauf einer Klimaveränderung zu nennen.

Klimaänderungen haben im Meerwasser erdgeschichtliche Spuren in der Isotop- und Element-zusammensetzung hinterlassen, aus denen sich wichtige Schlüsse über die Klimageschichte ziehen lassen. Da der Stoff- und Wärmeaustausch zwischen den Meeren und allen am Prozess beteiligten Klimakomponenten in Zeiträumen von Jahren bis Jahrtausenden erfolgt, zählen diese Prozesse mit zu den wichtigsten für die künftige Klimaentwicklung.

Steigende Meerestemperaturen

Mit den steigenden Temperaturen der Atmosphäre erwärmen sich auch die Meere, wodurch es zur thermischen Ausdehnung des Wassers kommt. Was wiederum zum ansteigenden Meeresspiegel beiträgt. Dieser bedroht das Gleichgewicht der Ökosysteme in Küstenregionen und wird die menschlichen Ballungsräume entlang der Küsten vor grosse Schwierigkeiten stellen.

Die Meeresoberflächentemperatur wird hauptsächlich durch die Temperatur der Atmosphäre und durch die Meeresströmungen bestimmt. Diese Temperatur hat sich seit 1955 um 0,6 °C erwärmt, global haben sich die gesamten Ozeane um 0,04 °C erwärmt. Höhere Temperaturen gelangen demnach nur langsam in tiefere Meeresregionen. Doch haben sich seit der Jahrhundertwende die tieferen Ozeanschichten etwas beschleunigter erwärmt, während die oberen Schichten stagnieren. Über den großen Kontinentalmassen sind die Temperaturen doppelt so stark angestiegen wie an der Meeresoberfläche.

Fische und Meeressäuger wandern mit der steigenden Erwärmung polwärts. So kann die schrumpfende Population des Kabeljaus in der Nordsee nicht allein mit der Überfischung erklärt werden. Wie die Landtiere zieht es die Meeresbewohner in den Norden. Warmes Wasser begünstigt das Algenwachstum, was wiederrum durch Algenblüten eine nicht zu unterschätzende toxische Bedrohung für Mensch und Umwelt darstellt. Die maritime Vegetation verändert sich sichtbar. Korallenriffe bleichen aus, vielen Pflanzen und Tieren wird das Wasser zu sauer.

Wie sensibel Tiere auf eine Erwärmung reagieren, zeigt das Beispiel des Stierkopfhais. Wenn nämlich die Wassertemperaturen der Ozeane nur ein wenig steigen, dann verbrauchen diese Haie mehr Energie. Sie werden hungriger. Für gewöhnlich dösen diese Haie tagsüber faul in ihren Höhlen und brechen bei Bedarf einige Seeigel auf. Doch durch den anthropogenen Klimawandel versauern auch die Meere und die hungrigen Haie können die Seeigel kaum mehr orten. Entweder verhungern diese Haie, oder sie weichen auf andere Beute aus. Veränderte Ernährungsgewohnheiten stören aber Ökosysteme in empfindlicher Weise.

Veränderung der Meeresströmung

Landflächen erwärmen sich schneller als Wasserflächen, und diese noch schneller als Eisflächen. Es ist jedoch anzunehmen, dass sich die nördlichen Polarregionen stärker erhitzen werden. Statt der angenommenen 2,5 bis 4 °C wird eine Temperaturzunahme von bis zu 6 °C bis zum Ende des 21. Jahrhunderts erwartet. Diese starke Erwärmung wird zu einem fortschreitenden Abschmelzen des

Nordpolareises führen und damit zu einer Verringerung der Fläche mit Meereisbedeckung. Durch verstärkte Sonnenstrahlung im nordpolaren Raum wird weniger Strahlung durch die verkleinerte Eisfläche reflektiert, was einen Selbstverstärkungsmechanismus in Kraft setzt. Durch geschmolzenes Eiswasser kühlen sich einige Meeresregionen eher ab, was Einfluss auf die Passatwinde und globalen Meeresströmungen nimmt (siehe El Niño).

Zusätzlichen Effekt auf die Ozeanzirkulation hat die zu erwartende Veränderung des Salzwassergehalts. Diese Zirkulation wird angetrieben durch kaltes, salzhaltiges Wasser, das vor dem europäischen Nordmeer sowie im antarktischen Meer absinkt und von dort in wärmere Gebiete zurückfliesst. Der Vorgang verleiht warmen Strömungen Auftrieb und ist beispielsweise für Nordwesteuropa mit dem Golfstrom von Bedeutung. Wenn nun oberflächennahes Wasser des Nordpolarmeeres durch Eisschmelze „verdünnt“ und zeitgleich erwärmt wird, schwächt sich die Umwälzbewegung im Nordatlantik ab. Vergleicht man das Klima Nordfrankreichs oder Grossbritanniens mit demjenigen des südlichen Alaskas oder Neufundlands, die allesamt auf derselben geographischen Breite liegen, wird ersichtlich, was sich verändern könnte, wenn der Golfstrom versiegt. Eine solche Abkühlung wäre möglich, wird jedoch kontrovers diskutiert. Prognosen zur Entwicklung der Meereströme haben sich als oft ungenau und unzutreffend erwiesen.

Nächste Woche fahren wir im zweiten Teil des Berichts mit der zunehmenden chemischen Veränderung der Meere fort. Wir klären die Versauerung und untersuchen die Rolle der Meere als grösstem CO2-Speicher. 

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