News: Auf den Millimeter
Zu den Folgen des Klimawandels gehört ein Ansteigen der Meeresspiegel, daran herrscht kein Zweifel. Allerdings passen Messwerte und theoretische Vorhersagen nicht zusammen. Wissenschaftler haben jetzt nochmal nachgemessen und gerechnet.
© (Ausschnitt)
1995 war sich die Wissenschaftsgemeinde einig: Die Meeresspiegel waren im 20. Jahrhundert gestiegen, und zwar um 1,5 bis 2 Millimeter pro Jahr – das ergaben zumindest Messungen an weltweit verteilten Pegeln. Verantwortlich dafür war nach Ansicht der Experten hauptsächlich die Erwärmung der Ozeane und damit die Ausdehnung der Wassermassen, den Rest sollte eingeschwemmtes Süßwasser von abschmelzenden Gletschern und Meereis beigetragen haben.
Im Jahr 2001 allerdings schmolz der Konsens dahin: Neuere und bessere Messungen schrieben dem Volumenzuwachs durch die höheren Temperaturen nur noch einen Beitrag von 0,5 Millimetern pro Jahr zu, und eingeschwemmtes Süßwasser aus abgetauten Eismassen sollte gar noch weniger ausmachen. Warum aber dann die deutlich höheren Pegelstände?
Zwei Antworten wurden präsentiert: Cecile Cabanes und ihre Kollegen berichteten noch im Jahr 2001, die Messungen an den Pegeln vermittelten einen falschen Eindruck, und die daraus abgeleiteten Werte lägen um den Faktor zwei bis drei zu hoch, da sich die Messstationen in Gegenden befänden, die besonders stark von der Erwärmung der Ozeane betroffen seien. Würde man die Daten mit anderen hydrographischen Messungen abgleichen, dann ergebe das realistischere 0,5 bis 1 Millimeter pro Jahr, und hauptverantwortlich dafür sei das kletternde Quecksilber [1].
Der zweite Lösungsvorschlag kam von John Antonov und seinen Mitarbeitern im Jahr 2002. Sie meinten, der Beitrag einströmenden Süßwassers wäre bisher unterschätzt worden und müsste auf 1,4 Millimeter pro Jahr nach oben korrigiert werden – zusammen mit dem Effekt der Erwärmung wäre man dann bei den tatsächlich beobachteten Werten [2]. Allerdings gerieten die Wissenschaftler bei der Frage in Erklärungsnöte, woher denn die Süßwassermassenmassen gekommen sein sollten.
Laury Miller von der National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) und Bruce Douglas von der Florida International University machten sich nun daran, das Rätsel zu lösen. Sie verglichen für verschiedene Meeresregionen die Trends der Pegelstände – mit denen sie Süßwassereinstrom und temperaturbedingte Volumenausdehnung erfassten –, sowie Satellitendaten zur Meeresspiegelhöhe kombiniert mit Temperatur- und Salinitätswerten, die ihnen nur den Volumeneffekt lieferten [3].
Die Pegel im Pazifik zeigten ein klares Bild: Die Werte waren gestiegen, und zwar um etwa 2 Millimeter pro Jahr. Der Beitrag der Erwärmung, abgeleitet aus den Satellitendaten, lag dabei nur bei 0,5 Millimeter pro Jahr für den Zeitraum von 1938 bis 1996 – woran sich auch in den folgenden vier Jahren bis zum Ende des Jahrhunderts nichts mehr änderte. Im Atlantik, dessen Pegel ebenfalls einen Anstieg zwischen 1,9 und 2,1 Millimeter pro Jahr offenbaren, hat die Volumenausdehnung aufgrund von Temperatur- und Salinitätsveränderungen gar nur 0,2 Millimeter pro Jahr beigetragen.
Und: Die von Cabanes und ihren Kollegen monierte schlechte Auswahl der Pegelorte konnten Miller und Douglas ganz und gar nicht nachweisen. Dafür aber spürten sie den womöglich entscheidenden Fehler in der Arbeit der Kollegen auf: Offenbar hatten diese Daten verwendet, die als Artefakt behandelt werden müssen. Denn bei den verwendeten Analysen wurde nicht in Betracht gezogen, dass sich der Golfstrom Ende der sechziger Jahre um 50 Kilometer nach Norden verlagert hatte und somit die Temperaturdaten deutlich anders ausfielen als zuvor.
Damit kommt als Erklärung für den Meeresspiegelanstieg – und hier zeigen die Pegelstände offenbar tatsächlich die wahren Verhältnisse – also wirklich vor allem der Einstrom von Süßwasser aus abschmelzenden Eismassen in Betracht, wie von Antonov und seinen Mitarbeitern bereits vermutet. Die einzige Alternative wäre eine globale Umschichtung von Wassermassen, die dann jedoch zu sinkenden Wasserspiegeln in anderen Weltgegenden führen müssten – ein zugegebenermaßen unwahrscheinliches Szenario. Übrigens: In den Jahren von 1993 bis 2003 lag der Meeresspiegelanstieg bereits bei 2,5 Millimetern pro Jahr.
Im Jahr 2001 allerdings schmolz der Konsens dahin: Neuere und bessere Messungen schrieben dem Volumenzuwachs durch die höheren Temperaturen nur noch einen Beitrag von 0,5 Millimetern pro Jahr zu, und eingeschwemmtes Süßwasser aus abgetauten Eismassen sollte gar noch weniger ausmachen. Warum aber dann die deutlich höheren Pegelstände?
Zwei Antworten wurden präsentiert: Cecile Cabanes und ihre Kollegen berichteten noch im Jahr 2001, die Messungen an den Pegeln vermittelten einen falschen Eindruck, und die daraus abgeleiteten Werte lägen um den Faktor zwei bis drei zu hoch, da sich die Messstationen in Gegenden befänden, die besonders stark von der Erwärmung der Ozeane betroffen seien. Würde man die Daten mit anderen hydrographischen Messungen abgleichen, dann ergebe das realistischere 0,5 bis 1 Millimeter pro Jahr, und hauptverantwortlich dafür sei das kletternde Quecksilber [1].
Der zweite Lösungsvorschlag kam von John Antonov und seinen Mitarbeitern im Jahr 2002. Sie meinten, der Beitrag einströmenden Süßwassers wäre bisher unterschätzt worden und müsste auf 1,4 Millimeter pro Jahr nach oben korrigiert werden – zusammen mit dem Effekt der Erwärmung wäre man dann bei den tatsächlich beobachteten Werten [2]. Allerdings gerieten die Wissenschaftler bei der Frage in Erklärungsnöte, woher denn die Süßwassermassenmassen gekommen sein sollten.
Laury Miller von der National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) und Bruce Douglas von der Florida International University machten sich nun daran, das Rätsel zu lösen. Sie verglichen für verschiedene Meeresregionen die Trends der Pegelstände – mit denen sie Süßwassereinstrom und temperaturbedingte Volumenausdehnung erfassten –, sowie Satellitendaten zur Meeresspiegelhöhe kombiniert mit Temperatur- und Salinitätswerten, die ihnen nur den Volumeneffekt lieferten [3].
Die Pegel im Pazifik zeigten ein klares Bild: Die Werte waren gestiegen, und zwar um etwa 2 Millimeter pro Jahr. Der Beitrag der Erwärmung, abgeleitet aus den Satellitendaten, lag dabei nur bei 0,5 Millimeter pro Jahr für den Zeitraum von 1938 bis 1996 – woran sich auch in den folgenden vier Jahren bis zum Ende des Jahrhunderts nichts mehr änderte. Im Atlantik, dessen Pegel ebenfalls einen Anstieg zwischen 1,9 und 2,1 Millimeter pro Jahr offenbaren, hat die Volumenausdehnung aufgrund von Temperatur- und Salinitätsveränderungen gar nur 0,2 Millimeter pro Jahr beigetragen.
Und: Die von Cabanes und ihren Kollegen monierte schlechte Auswahl der Pegelorte konnten Miller und Douglas ganz und gar nicht nachweisen. Dafür aber spürten sie den womöglich entscheidenden Fehler in der Arbeit der Kollegen auf: Offenbar hatten diese Daten verwendet, die als Artefakt behandelt werden müssen. Denn bei den verwendeten Analysen wurde nicht in Betracht gezogen, dass sich der Golfstrom Ende der sechziger Jahre um 50 Kilometer nach Norden verlagert hatte und somit die Temperaturdaten deutlich anders ausfielen als zuvor.
Damit kommt als Erklärung für den Meeresspiegelanstieg – und hier zeigen die Pegelstände offenbar tatsächlich die wahren Verhältnisse – also wirklich vor allem der Einstrom von Süßwasser aus abschmelzenden Eismassen in Betracht, wie von Antonov und seinen Mitarbeitern bereits vermutet. Die einzige Alternative wäre eine globale Umschichtung von Wassermassen, die dann jedoch zu sinkenden Wasserspiegeln in anderen Weltgegenden führen müssten – ein zugegebenermaßen unwahrscheinliches Szenario. Übrigens: In den Jahren von 1993 bis 2003 lag der Meeresspiegelanstieg bereits bei 2,5 Millimetern pro Jahr.
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