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Ozeane erreichen Rekordtemperaturen

Meerwasser hat 2020 gut 20 Zettajoules mehr Hitze aufgenommen als im Vorjahr

Ozean
Die Ozeane haben seit 1960 enorme Mengen an Wärmeenergie absorbiert – genug, um den Meeresspiegel allein durch thermische Ausdehnung um 47 Millimeter anzuheben. © Lindsay_imagery/ iStock

Fieber der Meere: Die Temperatur der Ozeane hat 2020 erneut ein Rekordhoch erreicht. Das Meerwasser hat bis in 2.000 Meter Tiefe mehr Wärmenergie absorbiert als je zuvor gemessen, wie Forscher berichten. Die Meere nahmen im Jahr 2020 noch einmal 20 Zettajoules mehr Wärme auf als im Rekordjahr 2019 – das entspricht der Energie von 1,3 Milliarden kochenden Wasserkesseln. Gleichzeitig hat sich die Schichtung des Meerwasser weiter verstärkt.

Die Ozeane sind die wichtigsten Klimapuffer unseres Planeten. Ihr Wasser absorbiert mehr als 90 Prozent der Wärme, die durch den menschengemachten Treibhauseffekt entsteht. Doch diese enorme Energieaufnahme geht nicht spurlos an den Weltmeeren vorüber: Das Meerwasser wird immer wärmer und marine Hitzewellen häufen sich. Dies hat Folgen für Meeresbewohner wie Fische, Krebse und Korallen, aber auch für Meeresströmungen und den Sauerstoffgehalt des Wassers.

Jetzt gibt es neue Daten zur „Fieberkurve“ der Weltmeere: Ein internationales Forscherteam um Lijing Cheng von der chinesischen Akademie der Wissenschaften hat weltweite Messdaten zur Temperatur des Meerwassers von der Oberfläche bis in 2.000 Meter Tiefe, sowie zum Salzgehalt und weiteren Parametern ausgewertet. Als Basis dienten zwei unabhängig voneinander erstellte Datenreihen, die bis ins Jahr 1955 zurückreichen.

380 Trilliarden Joule seit 1960

Das Ergebnis: Im Jahr 2020 haben die Ozeane erneut Rekordtemperaturen erreicht. Das Meerwasser ist bis in 2.000 Meter Tiefe so warm wie noch nie seit Beginn der Messungen. „Insgesamt haben die Weltmeere seit 1960 rund 380 Zettajoule an Wärmeenergie aufgenommen“, berichten Cheng und sein Team. Das entspricht 380 Trilliarden Joule und etwa einem Zehntel der gesamten während eines Jahres von der Sonne auf die Erde eingestrahlten Energie.

„Dieser Wert korrespondiert zudem mit einem Anstieg des globalen Meeresspiegels durch thermische Ausdehnung von rund 47 Millimetern“, so die Forscher. Besonders stark aufgeheizt haben sich den Messungen zufolge das Mittelmeer, der tropische und nördliche Atlantik und der Südozean, wie die Forscher berichten. Der Indische Ozean hat seit dem Jahr 2000 einen besonders ausgeprägten Wärmeschub erlebt.

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Noch wärmer als im Rekordjahr 2019

Gegenüber dem Vorjahr haben die oberen 2.000 Meter der Ozeane im Jahr 2020 noch einmal bis zu 20 Zettajoule mehr an Wärmeenergie aufgenommen. Das entspricht der Energie von 1,3 Milliarden Wasserkesseln mit jeweils 1,5 Liter kochendem Wasser, wie Cheng erklärt. Im Schnitt liegt die jährliche Wärmeaufnahme der Ozeane seit 1986 bei rund neun Zettajoule pro Jahr – diese Rate ist rund achtmal höher als in der Zeit von 1958 bis 1985.

„Diese Meereserwärmung ist ein direkter Indikator für den Klimawandel“, betont Cheng. „Die von uns gemessenen Werte zeichnen ein klares Bild der langfristigen globalen Erwärmung.“ Gleichzeitig demonstrieren diese Ergebnisse, wie träge der Ozean auf Klimaveränderungen reagiert: Obwohl die CO2-Emissionen im Jahr 2020 wegen der Corona-Pandemie deutlich abgenommen hatten, gab es in den Ozeanen einen neuen Wärmerekord.

„In Bezug auf den Klimaschutz müssen wir daher verstehen, dass der Ozean schon eine immense Menge an Wärme absorbiert hat und dass er dies weiterhin tun wird, solange die atmosphärischen CO2-Weerte nicht deutlich gesenkt werden“, sagt Cheng.

Immer ausgeprägtere Schichtung

Die neuen Messungen bestätigen zudem, dass sich die Schichtung des Meerwassers weiter verstärkt hat. Weil sich die Meeresoberfläche weiterhin deutlich schneller erwärmt als die tieferen Zonen, verringert sich die Durchmischung des Wassers. Auch beim Salzgehalt verstärken sich die Unterschiede: „Das Süßwasser wird salzärmer und das Salzwasser wird salziger“, so Cheng. Beide Effekte zusammen führen zur Bildung stabiler, abgegrenzter Schichten, die den Austausch von Sauerstoff und Nährstoffen hemmen.

Dies hat auch Auswirkungen auf die Pufferfunktion der Ozeane: „Durch die verstärkte Stratifizierung kann die Wärme des Klimawandels weniger effektiv bis in den tiefen Ozean dringen“, erklären die Wissenschaftler. „Das trägt zur weiteren Erwärmung der Meeresoberfläche bei.“ Gleichzeitig verringert es die Fähigkeit der Meere, Kohlendioxid zu binden und so dem Treibhauseffekt entgegenzuwirken.

Wirkung auch auf Stürme, Regen und Waldbrände

Diese Veränderungen in den Ozeanen haben auch Auswirkungen auf das Wetter und Klima insgesamt. Denn sie beeinflussen großräumige Luftströmungen und auch die Luftfeuchtigkeit. „Wärmere Ozeane und eine wärmere Atmosphäre fördern intensivere Regenfälle bei Stürmen“, sagt Cheng. „Vor allem bei Hurrikans steigert dies das Risiko für Überschwemmungen.“ Weil Wasserdampf zudem den „Treibstoff“ für die Wirbelstürme bildet, werden sie gleichzeitig auch intensiver und zerstörerischer.

Umgekehrt führen die veränderten Luftströmungen auch dazu, dass bestimmte Regionen trockener werden. „Extreme Brände wie die im Jahr 2020 in Australien könnten daher in der Zukunft noch häufiger werden“, sagt Cheng. (Advances in Atmospheric Sciences, 2021; doi: 10.1007/s00376-021-0447-x)

Quelle: Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences

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