Die menschengemachten Treibhausgase verändern den Energiehaushalt der Erde. Kurzwellige Sonnenstrahlung erwärmt die Erdoberfläche. Die Erdoberfläche strahlt die aufgenommene Energie als langwellige Strahlung wieder zurück. Ein Teil davon wird von den Treibhausgasen absorbiert und zurückgestrahlt. Dadurch erwärmt sich die Atmosphäre.
Eigentlich ganz einfach. Allerdings erwärmt sich nicht nur die Atmosphäre. Tatsächlich absorbieren die Ozeane den allergrößten Teil der zusätzlichen Energie, etwa 93 Prozent. Es ist also wenig überraschend, dass auch die Weltmeere einen deutlichen Temperaturanstieg aufweisen.
Wie es um die Ozeane steht, hat ein internationales Forschungsteam diese Woche im Journal Nature Reviews zusammengefasst. Seit den 1950er Jahren erwärmen sich demnach die oberen 2.000 Meter der Weltmeere. Der Temperaturanstieg schreitet aber heute mehr als doppelt so schnell voran als noch in den 1960er Jahren.
Das Forscherteam um Cheng Lijing von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking hat die Daten von beinahe 4.000 automatisierten Bojen ausgewertet, die im Rahmen des internationalen Argo-Programms überall auf den Weltmeeren treiben. Da die Bojen in einigen Meeresregionen unterrepräsentiert sind, zogen die Forscher:innen weitere Temperaturdaten hinzu. Auch Modellberechnungen über den zukünftigen Temperaturanstieg der Meere und Erkenntnisse über seine Folgen werteten sie aus.
In den letzten zehn Jahren erreichte der Temperaturanstieg Rekordwerte. 2019 erwärmten sich die obersten 2.000 Meter um 0,075 Grad im Vergleich zum Durchschnitt der Jahre 1981 bis 2010. Das klingt nicht nach viel, bedarf bei dem Wasservolumen allerdings gigantischer Mengen an Energie.
Und so wird in der Wissenschaft die Erwärmung der Meere mittlerweile auch gemessen. Also nicht mehr in Grad, sondern in Joule. Energiewerte sind exakter und verlässlicher. Heute nehmen die Weltmeere jedes Jahr über zehn Zettajoule (Trilliarden Joule) auf, heißt es in der Studie. Das entspricht dem etwa 17-fachen Weltenergieverbrauch.
Dabei gibt es deutliche regionale Unterschiede. Besonders schnell erwärmen sich der Atlantik und das Südpolarmeer. Während der Pazifische Ozean absolut am meisten Energie aufnimmt, hat sich der Atlantik aufgrund des geringeren Wasservolumens in den letzten 60 Jahren dreimal so stark erwärmt. Auch in Tiefen von über 2.000 Metern ist die Erwärmung inzwischen spätestens seit den 1990er Jahren nachweisbar.
Ein Drittel des Meeresanstiegs ist thermische Ausdehnung
Eine weitere Erwärmung der Ozeane ist bereits heute nicht mehr aufzuhalten. Das bedeutet allerdings nicht, dass die Zukunft unabänderlich ist. Wie stark sich die Ozeane in den nächsten Jahrzehnten erwärmen werden, ist noch nicht entschieden.
Bei unverminderten Treibhausgasemissionen könnte die Erwärmung bis 2100 die bisherige um das Sechsfache übersteigen. Sollten wir es allerdings schaffen, den Pariser Klimavertrag einzuhalten, würde laut Studie die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs ab 2030 wieder abnehmen.
Die Folgen wärmerer Ozeane sind vielfältig und schon heute sichtbar. Korallenriffe gehören zu den artenreichsten Ökosystemen dieses Planeten. Allerdings sind sie überaus empfindlich für Temperaturschwankungen und die meisten werden selbst 1,5 Grad Erderwärmung nicht überstehen.
Ein großer und vor allem langwährender Verlust. Geologische Funde legen nahe, dass es drei bis vier Millionen Jahre dauert, bis neue Korallenriffe entstehen. Unter marinen Hitzewellen, deren Häufigkeit, Intensität und Ausmaß mit steigenden Wassertemperaturen zunehmen, leidet eine Vielzahl von Meeresorganismen. Ein Massenaussterben von Phytoplankton und Kelpwäldern kann Kaskaden in der Nahrungskette auslösen.
Die Erwärmung der Ozeane ist neben dem Schmelzen der Polkappen und Hochgebirgsgletscher der wichtigste Faktor für den Meeresspiegelanstieg. Das Risiko für Küstenstädte und -ökosysteme steigt dadurch Jahr für Jahr – zumal wärmere Meere das Schmelzen der Pole und damit wiederum den Meeresspiegelanstieg beschleunigen. Auch nimmt die Wahrscheinlichkeit für Hurrikans und weitere Extremwetterereignisse wie Starkniederschläge und Fluten zu.
Schon lange betrachten Wissenschaftler:innen die Möglichkeit abrupter Veränderung von Meeresströmungen mit großer Sorge. Dazu gehört etwa das Zusammenbrechen der Atlantischen Umwälzzirkulation, eines der wichtigsten Strömungssysteme der Erde, in das auch der Golfstrom eingebettet ist. Seit Jahren berichten Forscher:innen von einer Verlangsamung des Stroms. Ein plötzliches Zusammenbrechen hätte Auswirkungen auf das Klima weltweit.
