Forschungsteam misst Hitzewellen im Ozean
Ein Team der Universität Bern hat herausgefunden, dass Hitzewellen in den Ozeanen aufgrund menschlicher Aktivitäten über 20-mal häufiger auftreten, als es sonst üblich wäre. Die Auswirkungen sind verheerend: Die Fischbestände gehen zurück und Ökosysteme werden zerstört.
Monatliche Durchschnittstemperatur der Meeresoberfläche im Mai 2015.
Foto: Courtesy NASA Physical Oceanography Distributed Active Archive Center
Wenn die Wassertemperatur in einer bestimmten Meeresregion über einen längeren Zeitraum ungewöhnlich hoch ist, sprechen Fachleute von marinen Hitzewellen. Diese führen sowohl an den Küsten als auch im offenen Meer zu enormen Veränderungen in den Ökosystemen. Außerdem sind sie verantwortlich für eine erhöhte Sterblichkeit bei Wasservögeln, Fischen und Meeressäugern und können Algenblüten und Korallenbleichen verursachen.
Die Folge solcher Hitzewellen: Das Nahrungsangebot im Ozean verschiebt sich, weil Fischgemeinschaften in kältere Gewässer abwandern. Zudem können Meereshitzewellen zum Rückgang des Meereises beitragen.
Wahrscheinlichkeit solcher Ereignisse hat zugenommen
Welchen Beitrag der menschgemachte Klimawandel der letzten Jahrzehnte zu solchen marinen Hitzewellen möglicherweise geleistet hat, untersuchten Forschende des Oeschger-Zentrums für Klimaforschung der Universität Bern. Das Team um die Berner Meereswissenschaftlerin Charlotte Laufkötter kommt zu dem Fazit, dass als Folge der globalen Erwärmung die Wahrscheinlichkeit von solchen Ereignissen extrem zugenommen hat. Ihre Forschungsergebnisse haben Charlotte Laufkötter, Jakob Zscheischler und Thomas Frölicher jetzt im renommierten Fachblatt „Science“ publiziert.
In den vergangenen 40 Jahren sind demnach die marinen Hitzewellen in allen Weltmeeren massiv länger und ausgeprägter geworden. Dies ist ein Ergebnis der Forschungsanalyse aus Bern. „Jüngste Hitzewellen hatten schwerwiegende Folgen für marine Ökosysteme, die danach eine lange Erholungszeit brauchen – wenn sie sich überhaupt je ganz erholen“, erklärt Laufkötter die Folgen einer solchen Meereserwärmung.
Satellitenmessungen der Oberflächentemperatur
Satellitenmessungen der Meeresoberflächentemperatur in den Jahren zwischen 1981 und 2017 bilden die Basis der Berner Forschungsarbeiten. Im ersten der untersuchten Jahrzehnte machte das Schweizer Team insgesamt 27 große Hitzewellen aus. Die ungewöhnliche Wärmeentwicklung erreichte jeweils Höchsttemperaturen von 4,8 °C über der langjährigen Durchschnittstemperatur und dauerte dabei im Schnitt 32 Tage.
Auffallend dagegen sind die Veränderungen im letzten der untersuchten Jahrzehnte. Hier stellten die Forschenden 172 große Ereignisse fest. Sie erreichten Spitzen von 5,5 °C über der langjährigen Durchschnittstemperatur und dauerten im Schnitt 48 Tage.
Statistik und Attributionsstudien
Normalerweise schwanken die Temperaturen im Meer nicht so heftig. Wenn sich also Abweichungen von 5,5 °C über mehrere Wochen hinweg messen lassen, dann sind dies schon außergewöhnliche Herausforderungen für die Meeresbewohner. Denn das Team aus Bern konnte diese Erwärmung auf einer Fläche von 1,5 Mio. km² messen – einer Fläche, die 35-mal so groß wie die Schweiz ist.
Korrelierend zu den sieben größten marinen Hitzewellen führten die Forschenden zudem sogenannte Attributionsstudien durch. Damit wollten sie abschätzen, inwiefern der vom Menschen verursachte Klimawandel für einzelne Klimaextreme verantwortlich gemacht werden könne.
Marine Ökosysteme in Gefahr
Das Ergebnis dieser Attributionsstudien ist ernüchternd. Das Team aus Bern konnte zeigen, dass große Meereshitzewellen aufgrund des menschlichen Einflusses über 20-mal häufiger stattfinden. In vorindustrieller Zeit kamen sie vielleicht alle 100 oder 1000 Jahre vor. Nun aber werden sie allmählich zum Normalfall.
Die Forschenden gehen davon aus, dass solche Hitzewellen einmal pro Jahrzehnt oder Jahrhundert auftreten, wenn es gelingt, die Erderwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen. Liegen die Temperaturen aber doppelt so hoch, müsse jährlich oder zumindest alle zehn Jahre mit einer solchen Extremsituation gerechnet werden. „Um das Risiko von nie da gewesenen marinen Hitzewellen zu reduzieren, sind unbedingt ehrgeizige Klimaziele nötig“, betont deshalb Studienleiterin Charlotte Laufkötter. „Nur so lässt sich verhindern, dass einige der wertvollsten marinen Ökosysteme unwiderruflich verloren gehen.“
