Wir wissen, dass sich unser Klima verändert. Extreme Wetterereignisse häufen sich, der Meeresspiegel steigt und insgesamt wird unser Planet wärmer. Die Überwachung dieser Änderungen ist von entscheidender Bedeutung.
Einer der besten Indikatoren für den Klimawandel ist die Schätzung des Ozeanwärmegehalts (OHC), eine Messung der gesamten Meerestemperatur, die durch die Erfassung von Wassertemperaturdaten in Ozeanen auf der ganzen Welt an verschiedenen Orten, in unterschiedlichen Tiefen und über einen bestimmten Zeitraum hinweg berechnet wird.
Die zur Berechnung des OHC über ein so weitläufiges Gebiet erforderlichen Daten werden vom Global Ocean Observing System (GOOS) gesammelt, einem integrierten Netzwerk von Plattformen und Instrumenten, die über die Weltmeere verteilt sind. Die Plattformen reichen von frei treibenden, instrumentierten Schwimmkörpern über Instrumentenpakete, die von Forschungsschiffen eingesetzt werden, bis hin zu Datenloggern, die an Flossenfüßern wie Südlichen See-Elefanten angebracht sind.
Angesichts der geografischen Reichweite und der technologischen Vielfalt des GOOS-Systems sowie der wesentlichen Natur der erfassten Daten ist das Verständnis der Auswirkungen der unterschiedlichen Plattformen auf die Daten von entscheidender Bedeutung.
„Jedoch, [what] ist nicht bekannt [is] die relativen Beiträge verschiedener Instrumentensysteme, d. h. brauchen wir nur ein System oder brauchen wir alle?“, sagte Lijing Cheng, der Autor des Papiers, ein Wissenschaftler am Institut für Atmosphärenphysik in Peking, China. Als er sich das ansah die Bedeutung der von jeder Art von Plattform gesammelten Daten für die Robustheit der gesamten OHC-Schätzung Cheng stellte fest, dass „wir ein integriertes GOOS brauchen, um die Erwärmung der Ozeane vollständig zu überwachen.“ Verschiedene Instrumentensysteme ergänzen sich.“
Diese Studie wurde am 20. Dezember veröffentlicht Ozean-Land-Atmosphärenforschung.
Cheng untersuchte die Daten, die von sechs verschiedenen Instrumentenplattformen gesammelt wurden, die GOOS bilden: frei driftende instrumentierte Schwimmkörper (Argos); Festmacher- und Treibbojen (MRB); Autonome Pinniped-Daten (APB); die drei schiffsbasierten Instrumentenplattformen eXpendable BathyThermographs (XBTs), Conductivity-Temperature-Depth (CTD) und Gliders (GLD).
Bei den Sensitivitätstests wurden die gesamten OHC-Daten von 2005 bis 2020 untersucht. Die Daten wurden dann mit neuen Datensätzen verglichen, die erstellt wurden, indem die von jedem einzelnen Plattformtyp gesammelten Daten plattformweise aus dem ursprünglichen vollständigen Datensatz entfernt wurden. Wenn die Daten einer Plattform einen starken Einfluss auf die OHC-Berechnungen hätten, würde ihre Entfernung zu einem ganz anderen Wert für OHC führen.
„Zusammenfassend zeigen unsere Sensitivitätstests die unterschiedlichen Auswirkungen verschiedener Instrumentenplattformen auf OHC-Schätzungen. Argo, CTD und XBT haben nahezu globale Auswirkungen, während die Auswirkungen von APB, MRB und GLD in bestimmten Regionen von entscheidender Bedeutung sind, was die Bedeutung von hervorhebt.“ die GOOS-Integrationsfunktion“, sagte Cheng.
Argos hat die größte Abdeckung des offenen Ozeans, daher ist seine Bedeutung für die Berechnung der OHC-Schätzung verständlich. Die CTD- und XBT-Daten werden größtenteils von ausgebildeten Forschern auf Schiffen gesammelt und gelten daher als Goldstandard für Daten. Sein Datensatz ist fast so groß wie der von Argos, obwohl seine geografische Reichweite kleiner ist.
Warum sind also die anderen viel kleineren, eher regionalen Plattformen nützlich, wie etwa Pinniped Data (APB), MRB und GLD? Diese Plattformen sammeln Daten in Gebieten, die nicht gut von Argos abgedeckt werden, das sich eher auf das offene Meer konzentriert.
Die APB-Daten decken Gebiete in den Polarregionen ab, dem natürlichen Lebensraum der Flossenfüßer, die MRB-Plattform sammelt Daten in tropischen Regionen und GLD deckt bestimmte Küstengebiete ab. Diese Plattformen mit kleineren geografischen Reichweiten sind erforderlich, um eine geografisch vollständige Messung der OHC-Schätzungen sicherzustellen.
Mit GOOS muss noch mehr Arbeit geleistet werden, um herauszufinden: „Wo liegen die größten Datenlücken? Wie kann die aktuelle Überwachung der Meereserwärmung verbessert werden?“ Cheng sagte und wies darauf hin, dass künftige Forschungen auch die Wirkung der Analysesysteme untersuchen müssen, die zur Überwachung von Klimawandelindikatoren verwendet werden, da „eine umfassende und quantitative Bewertung von Daten und Methoden Teil der Bewertung von GOOS sein sollte, mit dem Ziel.“ Erreichen standardmäßiger „Best Practices“.
Mehr Informationen:
Lijing Cheng, Empfindlichkeit des Ozeanwärmegehalts gegenüber verschiedenen Instrumentenplattformen im globalen Ozeanbeobachtungssystem, Ozean-Land-Atmosphärenforschung (2023). DOI: 10.34133/olar.0037
Bereitgestellt von Ocean-Land-Atmosphere Research (OLAR)