09.10.2020

Hitzewellen in den Meeren

Menschlicher Einfluss steigert Häufigkeit drastisch.

Wenn in einer bestimmten Meeresregion die Wasser­temperatur über eine längere Zeitspanne unge­wöhnlich hoch ist, spricht man von einer marinen Hitzewelle. Solche Hitzewellen verursachten in den letzten Jahren große Veränderungen in den Öko­systemen im offenen Meer und an der Küste. Die Liste der negativen Auswirkungen ist lang: Marine Hitzewellen können zu einer erhöhten Sterb­lichkeit bei Vögeln, Fischen und Meeressäugern führen, sie können schädliche Algenblüten auslösen und das Nahrungs­angebot im Ozean stark verringern. Zudem verursachen Hitzewellen Korallen­bleichen, lösen Verschiebungen von Fisch­gemeinschaften in kältere Gewässer aus und tragen möglicher­weise zum starken Rückgang des Meereises bei.

Abb.: Zwischen 2013 und 2016 dominierte eine große Masse ungewöhnlich warmen...
Abb.: Zwischen 2013 und 2016 dominierte eine große Masse ungewöhnlich warmen Ozean­wassers den Nord­pazifik. (Bild: Nasa)

Forscher um die Berner Meeres­wissenschaftlerin Charlotte Laufkötter sind nun der Frage nachgegangen, wie sich der mensch­gemachte Klimawandel auf große marine Hitzewellen der letzten Jahrzehnte auswirkte. Zusammen mit Jakob Zscheischler und Thomas Frölicher kommt sie zum Schluss, dass die Wahrschein­lichkeit von solchen Ereignissen als Folge der globalen Erwärmung massiv zugenommen hat. Die Analyse hat ergeben, dass die marinen Hitzewellen in den vergangen vierzig Jahren in allen Weltmeeren massiv länger und ausgeprägter geworden sind. „Jüngste Hitzewellen hatten schwer­wiegende Folgen für marine Ökosysteme, die danach eine lange Erholungs­zeit brauchen – wenn sie sich überhaupt je ganz erholen“, sagt Laufkötter.

Für seine Untersuchungen stützte sich das Berner Team auf Satelliten­messungen der Meeres­oberflächen­temperatur zwischen 1981 und 2017. Dabei zeigte sich, dass die 27 großen Hitzewellen, die sich im ersten untersuchten Jahrzehnt zutrugen, im Schnitt 32 Tage andauerten. Sie erreichten Höchst­temperaturen von 4,8 Grad Celsius über der langjährigen Durchschnitts­temperatur. Im letzten analysierten Jahrzehnt hingegen kam es zu 172 großen Ereignissen, die durchschnittlich 48 Tage anhielten und Spitzen von 5,5 Grad über der langjährigen Durchschnitts­temperatur erreichten. Die Temperaturen im Meer schwanken üblicherweise nur geringfügig. Wochenlange Abweichungen von 5,5 Grad über eine Fläche von 1,5 Millionen Quadrat­kilometern – einer Fläche 35 Mal so groß wie die Schweiz – sind eine außerordentliche Veränderung der Lebens­bedingungen mariner Organismen.

Für die sieben marinen Hitzewellen mit den größten Auswirkungen führten die Forscher Attributions­studien durch. Mit Hilfe von statistischen Analysen und Klima­simulationen wird dabei abgeschätzt, inwieweit der vom Menschen verursachte Klimawandel für das Auftreten individueller Wetter- oder Klimaextreme verantwortlich ist. Attributions­studien zeigen typischer­weise, wie sich die Häufigkeit von Extremen durch den menschlichen Einfluss verändert hat. Gemäß den Ergebnissen der Attributions­studien sind die großen marinen Hitzewellen aufgrund des menschlichen Einflusses über zwanzig Mal häufiger geworden. Kamen sie in vorin­dustrieller Zeit alle hundert oder tausend Jahre vor, werden sie künftig je nach Fortschreiten der globalen Erwärmung zum Normalfall. Gelingt es, die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu beschränken, treten die Hitzewellen einmal pro Jahrzehnt oder Jahrhundert auf. Steigen die Temperaturen jedoch um drei Grad, ist in den Weltmeeren jährlich oder alle zehn Jahre mit Extrem­situationen zu rechnen. „Um das Risiko von nie dage­wesenen marinen Hitzewellen zu reduzieren, sind unbedingt ehrgeizige Klimaziele nötig“, betont Laufkötter. „Nur so lässt sich verhindern, dass einige der wertvollsten marinen Ökosysteme unwider­ruflich verloren gehen.“

U. Bern / JOL

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