Hitzewellen im Meer treffen nicht nur Korallenriffe. Sie können Chaos auf dem Meeresboden verursachen

Die meisten von uns wissen, wie sich eine Hitzewelle an Land anfühlt – tagelang drückende Hitze. Aber auch Ozeane bekommen Hitzewellen. Wenn die Wassertemperatur fünf Tage oder länger einen saisonalen Grenzwert überschreitet, handelt es sich um eine Meereshitzewelle. Ihren größten Schaden verursachen sie im Sommer, wenn das Meer bereits am wärmsten ist, sie können aber zu jeder Jahreszeit auftreten.

Über 90 % der Wärme werden durch Treibhausgase gespeichert hinein gegangen unsere Ozeane. Kein Wunder also, dass Hitzewellen im Meer viel intensiver und häufiger werden. Dieses Jahr war aus den Charts heraus. Ab April dieses Jahres beträgt die weltweite durchschnittliche Meerestemperatur ist gewesen der höchste jemals gemessene Wert.

Seit den 1980er Jahren haben Satelliten die Meeresforschung revolutioniert, indem sie es ermöglichten, täglich die Meerestemperaturen zu messen. Aber Satelliten beobachten von oben. Sie können nicht sehen, was unter der Oberfläche passiert.

Unser neue Forschung veröffentlicht in Kommunikation Erde und Umwelt erforscht, was in tieferen Gewässern passiert. Es stellt sich heraus, dass Hitzewellen im Meer nicht nur an der Oberfläche auftreten. Bei den verheerendsten Hitzewellen im Meer kann die Hitze bis zum Meeresboden vordringen. Bemerkenswerterweise wirken sich manche Hitzewellen nur auf den Meeresboden aus.

Warum sind tiefe Hitzewellen im Meer wichtig?

Während wir Meeresbewohner normalerweise nur an der Meeresoberfläche sehen, gibt es Leben auch bis ganz unten. In den flacheren Meeresböden des Festlandsockels – den versunkenen Teilen unserer Kontinente – leben Fische, Seetangbänke, Schwämme, Kaltwasserkorallen, Schalen- und Krustentiere.

Diese flachen Ozeane sind im Durchschnitt weniger als 100 Meter tief. Wenn der Schelf endet, gibt es normalerweise einen abrupten Abhang in die Tiefsee, wo sich zwischen Oberfläche und Meeresboden kilometerlanges Wasser befindet.

Meereshitzewellen schädigen das Leben in den Meeren, die den Festlandsockel bedecken. Die Lebewesen hier reagieren ebenso empfindlich auf extreme Temperaturen wie die Lebewesen an der Oberfläche. Aber „extrem“ bedeutet für sie etwas anderes als das, was wir als extrem betrachten. Wenn Sie es gewohnt sind, bei 12 °C zu gießen, kann eine Hitzewelle von 15 °C verheerende Folgen haben.

Wenn Meereshitzewellen zuschlagen, können sie tödlich sein. Mehr als eine Milliarde Meeresbewohner starben während eines einzelne Hitzewelle vor der Küste im Westen der USA und Kanadas im Jahr 2021. In diesem Jahr haben im Nordsommer große Teile der Ozeane von extremen Hitzewellen heimgesucht.

Fische und andere Lebewesen, die sich bewegen können, bewegen sich auf der Suche nach kühlerem Wasser zu den Polen oder tiefer. Diejenigen, die es nicht können, müssen es ertragen oder sterben. Hitzewellen können Migration auslösen. Neue Arten kommen hinzu, suchen Zuflucht und können das Ökosystem verändern.

Wir wissen nicht viel über tiefere Meereshitzewellen

Die Meere, die den Festlandsockel bedecken, sind im Vergleich zu den Kilometern Wasser in den tiefen Ozeanen relativ flach. Aber selbst dann ist es unmöglich, mithilfe von Satelliten oder Satelliten zu sehen, was unten vor sich geht Hochfrequenzradar.

Das Meer ist eine lebensfeindliche Umgebung. Instrumente sind hohem Druck, korrosivem Salzwasser und darauf siedelnden Meeresorganismen wie Austern und Schwämmen ausgesetzt. Dies ist einer der Gründe, warum uns nur sehr begrenzte Daten über langfristige Trends der Temperaturen unter der Erdoberfläche vorliegen. Diese Aufzeichnungen sind jedoch von entscheidender Bedeutung, um typische Temperaturen für die Jahreszeit zu berechnen und herauszufinden, was ein Extrem darstellt.

Australien ist einer der wenigen Orte, die langfristig solche wertvollen Daten generieren. Vor der Küste im Südosten liegen viele ozeanografische Liegeplätze – ein schwimmender Sammlung von Sensoren am Boden verankert. Eine davon misst seit 1993 täglich die Temperaturen von der Oberfläche bis zum Meeresboden in 65 Metern Tiefe.

Unsere früheren Untersuchungen ergaben, dass Meereshitzewellen in der Tiefe tatsächlich auftreten können Intensiver Und länger halten im Vergleich zur Oberfläche. Aber warum?

In unserer neuen Forschung haben wir uns die Temperaturdaten genau angesehen. Wir haben herausgefunden, dass Hitzewellen im Meer in verschiedenen Formen auftreten und unterschiedliche Ursachen haben. Wir haben auch festgestellt, dass einige Arten von Meereshitzewellen zu bestimmten Jahreszeiten wahrscheinlicher sind.

Beispielsweise verlaufen Meereshitzewellen im Winter häufig von der Oberfläche bis zum Meeresboden. Sie treten auf, wenn sich der starke, tiefe und warme Ostaustralische Strom nach Westen in Richtung Küste schlängelt. Während die Strömung über den Kontinentalhang schwingt, schleppt sie warmes Wasser über den Schelf und nahe an die Küste.

Im Sommer erlebt Australien zwei sehr unterschiedliche Arten von Hitzewellen in unseren Ozeanen. Die ersten treten auf, wenn der Himmel blau ist. Bei wenigen Wolken gelangt mehr Sonnenwärme in die Ozeane. Sie können auch auftreten, wenn schwächere Winde und eine geringere Abkühlung des Ozeans durch Verdunstung herrschen. Diese Hitzewellen sind auf die Oberfläche und einige Meter darunter beschränkt.

Dann gibt es noch das zweite, ein sehr seltsames Hitzewellensystem, das nur in der Nähe des Meeresbodens auftritt. Diese entstehen, wenn starker Wind Strömungen erzeugt, die warmes, flacheres Wasser auf den Boden treiben. An der Ostküste entstehen diese Strömungen durch kalte Winde aus dem Süden. Selbst während Sie durch die kalten Winde aus dem Südpolarmeer zittern, kann es sein, dass der Meeresboden des Ozeans durch eine Hitzewelle schwitzt. Diese können für Ökosysteme am zerstörerischsten sein, bleiben aber nahezu unbemerkt.

Meereshitzewellen entstehen nicht gleichermaßen

Unsere Forschung hat gezeigt, dass Hitzewellen im Meer verschiedene Ausprägungen haben. Das ist wichtig, denn so können wir besser vorhersagen, ob eine Hitzewelle unsere Ozeane treffen wird. Und es lässt uns vorhersagen, welche Teile der Wassersäule betroffen sein werden und welche Ökosysteme.

Um die Erwärmung der Ozeane zu verlangsamen und zu verhindern, dass Meereshitzewellen die Ökosysteme schädigen, müssen natürlich die Kohlenstoffemissionen gesenkt werden. Aber während wir daran arbeiten, könnte uns dieses Wissen Zeit geben, Strategien zu finden, um die Zahl der Todesopfer unter Wasser zu verringern – und den Schaden für Tourismus und Fischerei, die vom Überleben dieser Ökosysteme abhängen.

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