Die jahrzehntelange Erwärmung der Ozeane, die sich auf die Ozeanzirkulation auswirkt, ein Rückgang des Sauerstoffgehalts, der zu Veränderungen der Versalzung und der Nährstoffversorgung führt, sowie die Versauerung der Ozeane sind nur einige der Herausforderungen, denen sich die Weltmeere gegenübersehen.
Im Jahr 1988 wurde eine umfassende, nachhaltige Ozean-Zeitreihe von Beobachtungen namens „ Bermuda-Atlantik-Zeitreihenstudie (BATS), begann an einem Ort etwa 80 km südöstlich der Insel Bermuda. Dort entnehmen Wissenschaftler monatlich Proben der Physik, Biologie und Chemie der Meeresoberfläche und -tiefe.
In einem neuen Artikel veröffentlicht in Grenzen in der MeereswissenschaftForscher haben nun die neuesten Ergebnisse dieser Überwachungsbemühungen vorgestellt.
„Wir zeigen, dass sich der Oberflächenozean im subtropischen Nordatlantik in den letzten 40 Jahren um etwa 1 °C erwärmt hat. Darüber hinaus hat der Salzgehalt des Ozeans zugenommen und er hat Sauerstoff verloren“, sagte der Autor Prof. Nicholas Bates Meeresforscherin am Bermuda Institute of Ocean Sciences, einer Abteilung des Julie Ann Wrigley Global Futures Laboratory an der Arizona State University (ASU) und Professorin an der School of Ocean Futures der ASU. „Außerdem hat der Säuregehalt der Ozeane von den 1980er bis in die 2020er Jahre zugenommen.“
Warm, salzig, desoxidiert, sauer
An der BATS-Überwachungsstation sind die Meeresoberflächentemperaturen seit den 1980er Jahren jedes Jahrzehnt um etwa 0,24 °C gestiegen. Insgesamt ist der Ozean heute rund 1°C wärmer als vor 40 Jahren. Auch die Meerestemperaturen seien in den letzten vier Jahren stärker angestiegen als in den Jahrzehnten zuvor, stellten die Forscher fest.
Die überwachten Gewässer sind nicht nur wärmer geworden, sondern auch salzhaltiger an der Oberfläche, was bedeutet, dass mehr Salz im Wasser gelöst ist. Wie die Oberflächentemperatur hat auch dieser Salzgehalt in den letzten Jahren überproportional zugenommen, wie die neuesten Daten zeigen.
„Wir vermuten, dass dies Teil der umfassenderen, neueren Trends und Veränderungen der Meerestemperaturen und Umweltveränderungen ist, wie etwa die Erwärmung der Atmosphäre und die Tatsache, dass es weltweit die wärmsten Jahre gab“, sagte Bates.
Gleichzeitig deuten die Daten darauf hin, dass die Menge an Sauerstoff, die lebenden Wasserorganismen zur Verfügung steht, in den letzten 40 Jahren um 6 % zurückgegangen ist. Auch die Säurewerte haben sich verändert: Der Ozean ist heute 30 % saurer als in den 1980er Jahren, was zu geringeren Kohlenstoffionenkonzentrationen führt. Dies kann unter anderem die Fähigkeit gepanzerter Organismen beeinträchtigen, ihren Panzer zu tragen.
„Die Ozeanchemie der Oberflächengewässer in den 2020er Jahren liegt jetzt außerhalb des in den 1980er Jahren beobachteten saisonalen Bereichs und das Ozeanökosystem lebt jetzt in einer anderen chemischen Umgebung als noch vor einigen Jahrzehnten“, erklärte Bates. „Diese Veränderungen sind auf die Aufnahme von anthropogenem CO2 aus der Atmosphäre zurückzuführen.“
Bedeutung von Langzeitdaten
Das Sammeln von Daten über längere Zeiträume ist wichtig, um bevorstehende Veränderungen der Bedingungen vorherzusagen. „Diese Beobachtungen geben einen Eindruck von der Geschwindigkeit der Veränderungen in der jüngsten Vergangenheit der Ozeanerwärmung und der Ozeanchemie. Sie liefern wichtige Hinweise auf zukünftige Veränderungen in den nächsten Jahrzehnten“, sagte Bates. „Sie sind auch ein Beweis für regionale und globale Umweltveränderungen und die existenziellen Herausforderungen, vor denen wir als Einzelpersonen und Gesellschaften in naher Zukunft stehen.“
Die Überwachungsstationen, die die Daten für die vorliegende Studie liefern, sind nur zwei von mehreren langfristigen Meereszeitreihenstandorten in den Weltmeeren. Auch Stationen vor Hawaii, den Kanarischen Inseln, Island und Neuseeland sind von entscheidender Bedeutung für die Überwachung langfristiger ozeanischer Veränderungen. An einigen dieser Stationen seien ähnliche Prozesse beobachtet worden, was die Herausforderungen und Komplexität des Verständnisses der langfristigen Wechselwirkungen zwischen Erwärmung, Versalzung und Ozeanversauerung verdeutliche, sagten die Forscher.
Mehr Informationen:
Nicholas Bates, Vierzig Jahre Beobachtungen der Ozeanversauerung (1983–2023) in der Sargassosee am Standort der Bermuda Atlantic Time-Series Study (BATS), Grenzen in der Meereswissenschaft (2023). DOI: 10.3389/fmars.2023.1289931