Der Südliche Ozean ist wild und dynamisch. Er erlebt die stärkste Winde und größte Wellen. Es ist die Heimat von stadtgroßen Eisberge und die größte Meeresströmung der Welt sowie winzige turbulente Strömungen, die in eine Teetasse passen.
Der Südliche Ozean ist auch für die natürlichen Systeme der Erde von entscheidender Bedeutung. Er bildet das dichte Wasser, das die Tiefsee der Welt füllt. Er speichert Wärme und Kohlenstoff, die durch die vom Menschen verursachte globale Erwärmung entstehen, und kontrolliert den Wärmefluss zum riesigen Eisschild der Antarktis – der größten Bedrohung für den unkontrollierten Anstieg des globalen Meeresspiegels.
Das Ausmaß und die Komplexität des Südpolarmeers sind schwer zu begreifen. Aber unsere neues Papier kann hilfreich sein. Es fasst den aktuellen Kenntnisstand über den Südlichen Ozean zusammen, wie er sich verändert und wo Wissenslücken liegen.
Wissenschaftler und andere reisen regelmäßig in die entlegensten eisigen Regionen des Südpolarmeers – aber es bedarf noch weiterer Forschung. Die wissenschaftliche und die breitere Gemeinschaft müssen zusammenarbeiten, um die Forschung im Südpolarmeer voranzutreiben und dieses lebenswichtige Naturgut zu schützen.
Eismassen in Gefahr
Der antarktische Eisschild ist die größte Eismasse der Erde und entspricht 58 Meter des globalen Meeresspiegels.
Die Eisdecke fließt in Form riesiger Schelfeise auf die Oberfläche des Südpolarmeers. Viele dieser Schelfeise werden von unten durch den wärmeren Ozean weggefressen oder zerfallen schneller als zuvor und werden zu Eisbergen.
Jenseits der Schelfeise sind Millionen Quadratkilometer der Oberfläche des Südpolarmeers zu einer Schicht Meereis gefroren. Diese fungiert als riesiger Sonnenreflektor und schützt die Schelfeise vor starken Wellen des Südpolarmeers.
Nachdem das Meereis im Südpolarmeer jahrzehntelang scheinbar der steigenden Temperatur getrotzt hatte, ist es in den letzten Jahren dramatisch zurückgegangen. Dadurch geraten Schelfeise und Eisdecke noch stärker unter Druck.
Die Ozeane der Erde füllen
Ein Großteil des Meereises entsteht in kleinen offenen Wasserregionen, den sogenannten „Polynjas“, die durch starke und kalte Winde gebildet werden, die von der Antarktis herüberwehen. Diese Winde kühlen die Meeresoberfläche unter den Gefrierpunkt ab, wodurch Eis entsteht.
Bei der Eisbildung wird Salz an die Meeresoberfläche abgegeben. Dieses zusätzliche Salz macht das Oberflächenwasser zusätzlich zu den kühlenden Auswirkungen der Atmosphäre schwerer oder „dichter“.
Das dichte Wasser sinkt in turbulenten Fontänen ab (stellen Sie sich einen umgedrehten Vulkan vor) und stürzt durch Unterwasserschluchten in die Tiefsee, während es sich mit dem darüber liegenden Wasser vermischt.
Die daraus resultierende dichte Wassermasse, die nur in einigen relativ kleinen Regionen der Antarktis entsteht, macht unglaubliche 40 % des globalen Ozeanvolumens aus. Sie wird letztlich durch zentimetergroße turbulente Wirbel – wie man sie sieht, wenn man Milch in den Tee mischt – wieder an die Meeresoberfläche gehoben.
In der Tiefsee wird diese Vermischung größtenteils durch die Gezeiten verursacht, die über den rauen Meeresboden schwappen und interne Wellen erzeugen.
Klimasystem in Gefahr
Es braucht viele Hunderte von Jahren damit das Meerwasser von der Oberfläche des Südpolarmeers in die Tiefe und wieder zurück zirkulieren kann. Wasser, das heute an die Oberfläche zurückkehrt, ist wie eine Zeitkapsel und spiegelt das kühlere, vorindustrielle Klima wider, als es erstmals in die Tiefen des Ozeans sank.
Das Wasser, das heute absinkt, hat mehr Kohlenstoff aufgenommen und in der Tiefsee gespeichert, was zur Begrenzung der globalen Erwärmung beiträgt.
Modelle und Beobachtungen vorschlagen Der Rückgang von Meereis und Eisschelfen schwächt dieses wichtige Klimasystem. Das Wasser wird wärmer, weniger salzhaltig und hat mehr Auftrieb, sodass es weniger zum Absinken neigt. Das bedeutet weniger Kohlenstoffspeicherung und eine wärmere Atmosphäre in den kommenden Jahren.
So viel wissen wir nicht
Aufgrund der abgelegenen Lage und der lebensfeindlichen Bedingungen ist es im Südpolarmeer äußerst schwierig, Messungen durchzuführen. Das bedeutet, dass in vielen Fällen nur spärliche Daten vorliegen und Wissenschaftler nicht genau wissen, wie schnell sich Veränderungen vollziehen.
Unser Rezension hat mehrere Bereiche als Schlüsselprioritäten für die zukünftige Erforschung des Südpolarmeers identifiziert. Dazu gehören Beobachtungen der Meerestemperaturen und des Schmelzens unter Schelfeis sowie Langzeitmessungen der Bildung von dichtem Wasser.
Es werden mehr Daten benötigt, um Veränderungen zu überwachen und frühzeitig vor bedeutenden Klimaereignissen wie dem Zusammenbruch von Eisschilden zu warnen. Entscheidend sind auch mehr Daten zur Information und Bewertung der Computermodelle auf die sich Regierung, Industrie und Gesellschaft bei der Vorhersage des zukünftigen Klimas verlassen.
Leider sind Meeresbeobachtungen teuer. Australiens wichtigstes Forschungsschiff, die RV Investigator, kostet beispielsweise mehr als 100.000 australische Dollar pro Tag zu laufen. Und die neue SWOT-Satellit—ein gemeinsames Projekt der Europäischen Union und der Vereinigten Staaten zur Vermessung der Meeresoberfläche mit beispielloser Auflösung—Kosten von über 1 Milliarde US-Dollar.
Diese Kosten unterstreichen auch die Notwendigkeit einer verstärkten nationalen und internationalen Zusammenarbeit. Dies würde die verfügbaren Ressourcen optimal nutzen und technologische Innovationen fördern, um kostengünstigere Beobachtungssysteme wie Drohnen zu entwickeln und Driftende Roboterinstrumente.
Die Bundesregierung Wissenschaftliche Prioritäten und Finanzierungsentscheidungen sollten die entscheidende Bedeutung der Südpolarmeerforschung widerspiegeln.
Wir befinden uns derzeit im UN-Dekade der Ozeanforschungdessen Ziel es ist, die Vorhersagen des Ozean- und Klimawandels zu verbessern. Ein besseres Verständnis des Südpolarmeers ist hierfür von entscheidender Bedeutung.
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