Forschungsthema: Ozeanerwärmung

Bereits geringfügig steigende Wassertemperaturen haben weitreichende Konsequenzen. Ozeane haben einen enormen Einfluss auf Wetter und Klima.

Zum "Forschungsthema Erwärmung der Ozeane" sind ausgewählte Beiträge von Wissenschaftlern des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), des GEOMAR, Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung, Kiel, des Helmholtz-Zentrums für Material- und Küstenforschung Geesthacht (HZG) und des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) zusammengestellt. Für weitergehende Informationen, bitte den jeweiligen Verlinkungen folgen.

Bedeutung der Meere und Ozeane

Schon die frühe Siedlungsgeschichte der Menschen bezeugt die Bedeutung der Meere. Die Gründe liegen auf der Hand: der Zugang zu Transportwegen und zum Fischfang. Noch heute befinden sich die meisten Ballungszentren und Megastädte mit über 10 Millionen Einwohnern am Meer oder an Flüssen. Doch der rapide Anstieg der Weltbevölkerung und die damit einhergehende zunehmende Verstädterung stellen für die Ozeane eine enorme Belastung dar. Sedimente, die durch Entfernung der küstennahen Vegetation eingetragen werden oder Düngemittel aus der Landwirtschaft gelangen direkt und indirekt in die Meere. Viele anthropogene Faktoren, wie auch der zunehmende Schiffsverkehr und die Förderung von Öl und Gas in großen Tiefen, belasten die Meere.

Auswirkungen des Klimawandels, wie die vermehrte Aufnahme des Treibhausgases Kohlendioxid ins Meerwasser, kommen als Belastungsfaktoren für die Ökosysteme und Artengemeinschaften der Meere hinzu. Steigende Wassertemperaturen zum Beispiel lassen den wirtschaftlich bedeutenden Kabeljau immer weiter in den nördlichen Atlantik abwandern.
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Einfluss auf Wetter und Klima

Die Oberflächentemperaturen des Nordatlantiks beeinflussen das Wetter- und Klimageschehen auch in vermeintlich entfernten Regionen. So werden nicht nur der Verlauf des Winters in Mitteleuropa, sondern auch die Stärke der Wirbelstürme in Mittel- und Nordostamerika oder die Niederschlagsmengen in Westafrika durch die Wassertemperatur des Nordatlantiks wesentlich mitbestimmt.
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El Niño sorgt für Ozeanerwärmung

Im zentralen und östlichen Pazifik wird die Meeresoberfläche ungewöhnlich warm und es kommt zu Niederschlägen, während diese im Westen ausbleiben. Bei La Niña-Ereignissen passiert das Umgekehrte: La Niñas sind letztendlich verstärkte Normalbedingungen. Was El Niño – Southern Oscillation (ENSO) für Wissenschaftler, wie auch für Menschen weltweit interessant macht, sind die spürbaren Auswirkungen fast überall auf der Erde. Je näher Menschen am äquatorialen Pazifik wohnen, desto stärker sind sie betroffen. An der Westküste Südamerikas werden während des El Niño keine kalten Tiefenwasser mehr an die Oberfläche gebracht und die Wassertemperatur erhöht sich um durchschnittlich 5°C. Dies geht mit einem ganz dramatischen Einbruch der Fischfangzahlen einher.
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Korallenbleiche durch hohe Wassertemperaturen

Zurückzuführen ist die Korallenbleiche auf das besonders starke Auftreten des Wetterphänomens El Niño Ende 2015, das für hohe Wassertemperaturen sorgte. Am Great Barrier Reef wurden Temperaturen von 33°C gemessen. Normalerweise liegen diese unter 30° C. Dieser Anstieg zerstörte die für die Korallen lebenswichtige Symbiose mit den zusammen lebenden Algen (Zooxanthellae). Die Algen versorgen die Korallen mit Nährstoffen und sind für deren Farbgebung verantwortlich. Geht dieses für beide Seiten positive Zusammenleben verloren, kann auch die Koralle absterben.
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Meeresspiegelanstieg

Auch Wasser dehnt sich bei Erwärmung aus. Deshalb steigt der Meeresspiegel, wenn sich die Wassertemperatur erhöht. In den besonders tiefen Ozeanregionen führt bereits eine geringe Erwärmung zu einem deutlichen Meeresspiegelanstieg. Die bisherige Annahme war, dass der Meeresspiegel durch die thermische Ausdehnung jährlich im Schnitt nur um 0,7 bis 1,0 Millimeter ansteigt. Neue Auswertungen der Erdschwerefelddaten der GRACE-Satelliten und Radarhöhenmessungen des Meeresspiegels der Satelliten Jason-1 und Jason-2 zeigen allerdings, dass sich allein durch die Erwärmung des Wasserkörpers in den Jahren 2002 bis 2014 der Meeresspiegel um jährlich 1,4 Millimeter anhob. Das ist ziemlich genau das Doppelte von dem, was die schmelzenden Eismassen Grönlands zur Meeresspiegeländerung beitragen.
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Auswirkung der Erwärmung im Südlichen Ozean

Der Klimawandel ist eines der Topthemen der Antarktis-Forschung. Erstmals haben Wissenschaftler die Auswirkungen von Umwelteinflüssen auf die marinen Lebensräume im Südlichen Ozean hinsichtlich ihrer räumlichen Verteilung quantitativ erfasst und miteinander verglichen. Nicht mehr einzelne Faktoren, sondern die Wirkung häufig beobachteter Kombinationen aus mehreren sich ändernden Umweltfaktoren steht im Mittelpunkt des Interesses.
Die Forschung umfasst multiple Stressfaktoren, also Umwelteinflüsse. So spielt die ozeanische Erwärmung, die Veränderung der Meereisdynamik, das Schrumpfen des Schelfeises, das  Ozonloch in Kombination mit der Meereisausdehnung, Einflüsse strandender und driftender Eisberge sowie die Ozeanversauerung eine wichtige Rolle.
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Auswirkungen der Ozeanerwärmung

Text, Fotos und Grafiken soweit nicht andere Lizenzen betroffen: eskp.de | CC BY 4.0
eskp.de | Earth System Knowledge Platform – die Wissensplattform des Forschungsbereichs Erde und Umwelt der Helmholtz-Gemeinschaft

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