Vom Menschen verursachte globale Erwärmung, natürliche Klimavariabilität im Teufelskreis

Extreme Wetter- und Ozeanereignisse nehmen weltweit zu, hauptsächlich aufgrund des vom Menschen verursachten Klimawandels. Aber um diese Veränderungen vollständig zu verstehen – und im Idealfall vorherzusagen, wann und wo sie in der Zukunft auftreten könnten – müssen Forscher und politische Entscheidungsträger auch die natürlich auftretende Klimavariabilität berücksichtigen, schlägt eine neue in veröffentlichte Studie vor Naturkommunikation und von der University of Colorado Boulder geleitet.

Aufgrund der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung ist der Meeresspiegel seit 1880 weltweit um durchschnittlich 8 bis 9 Zoll gestiegen. Aber das Ausmaß des Meeresspiegelanstiegs variiert stark von Region zu Region; sie ändert sich auch im Laufe der Zeit, etwa bei Flut und Ebbe oder bei Sturmfluten.

Darüber hinaus schwankt der Meeresspiegel auch aufgrund von Klimaschwankungen von Jahr zu Jahr und von Jahrzehnt zu Jahrzehnt, wie z. B. El Niño. All diese unterschiedlichen Schichten können es für Wissenschaftler schwierig machen, die Hauptursache für Änderungen des Meeresspiegels an bestimmten Orten zu bestimmten Zeiten zu verstehen.

Bei der Analyse von Daten entlang der Küste des Indischen Ozeans in Indonesien bemerkten Wissenschaftler von 2010 bis 2017 einen Anstieg der Extremwerte der Meeresspiegelhöhe oder Perioden mit hohem Meeresspiegel. Diese Ereignisse können Überschwemmungen, Erosion, Salzwasserverschmutzung der Wasserversorgung und andere schwerwiegende Folgen haben Probleme für die Küstenbewohner.

Die Extreme der Meeresspiegelhöhe traten manchmal gleichzeitig mit marinen Hitzewellen oder Perioden ungewöhnlich hoher Meerestemperaturen auf, fanden die Forscher heraus.

Meereshitzewellen können Ozeanökosysteme schädigen und zu Folgen wie massiver Korallenbleiche und Fischmigration oder -sterben führen. Dies wiederum wirkt sich auf Einzelpersonen und Unternehmen aus, die für ihre Ernährung und ihren Lebensunterhalt auf Fisch angewiesen sind, sowie auf gesunde Riffe zum Schutz vor Sturmfluten. Hitzewellen im Meer können auch starke Regenfälle verursachen, die Überschwemmungen durch extreme Meeresspiegelhöhen verschlimmern können.

Wenn sie zusammen auftreten, können extreme Meeresspiegelhöhen und Meereshitzewellen schwerwiegendere sozioökonomische und ökologische Auswirkungen auf Küstengemeinden haben, daher wollten die Wissenschaftler verstehen, warum es zu einem Anstieg der Meeresspiegelhöhenextreme und gleichzeitig auftretenden Meereshitzewellen gekommen ist Küste Indonesiens.

„Während es wichtig ist, extreme Meeresspiegel und marine Hitzewellen einzeln zu untersuchen, ist es wissenschaftlich wichtig und gesellschaftlich relevant, sie gemeinsam zu untersuchen, da der potenzielle Schaden durch diese zusammengesetzten Ereignisse exponentiell höher sein kann, als wenn sie einzeln auftreten“, sagte Hauptautor Weiqing Han. Professor für Atmosphären- und Ozeanwissenschaften an der CU Boulder.

Um die Kräfte aufzudecken, die von 2010 bis 2017 im Spiel waren, untersuchten die Forscher Gezeitenpegel und Satellitendaten und führten eine Reihe von Modellierungsexperimenten durch. Obwohl der vom Menschen verursachte Klimawandel teilweise schuld war, spielte auch die natürliche Klimavariabilität – die unabhängig vom menschlichen Einfluss auftritt – eine Rolle, folgerten die Forscher.

Während dieser spezifischen Achtjahresperiode verstärkten sich der vom Menschen verursachte Klimawandel und die natürliche Klimavariabilität gegenseitig und führten zu erhöhten Extremen der Meeresspiegelhöhe. In anderen Perioden kann die natürliche Klimavariabilität jedoch dem vom Menschen verursachten Klimawandel entgegenwirken, was dazu beitragen könnte, den Anstieg des Meeresspiegels zu minimieren.

Das Verständnis der komplexen Beziehung zwischen den beiden Kräften ist daher unerlässlich, um genaue Zukunftsprognosen von Extremereignissen zu erstellen, die sich wiederum auf Pläne für die langfristige Küstenentwicklung und -bewirtschaftung auswirken. Dies ist besonders wichtig für Entwicklungsländer, denen möglicherweise die Ressourcen fehlen, um extreme Ereignisse abzuschwächen oder darauf zu reagieren, wodurch ihre Bewohner noch anfälliger werden.

„Die Studie weist darauf hin, wie wichtig es ist, die Darstellungen der natürlichen Klimavariabilitätsmodi in unseren hochmodernen Klimamodellen zu verbessern, zusätzlich zu einer genaueren Darstellung der (vom Menschen verursachten) Erwärmungseffekte“, sagte Han.

Obwohl sich die bisherige Forschung auf marine Hitzewellen und Extreme der Meeresspiegelhöhe über einige Tage oder Wochen konzentriert hat, ist dies eine der ersten Studien, die diese Ereignisse im Zusammenhang mit großen Klimaschwankungen untersucht – wie El Niño und dem Dipol des Indischen Ozeans oder Indian Niño – die viele Monate oder länger andauern kann.

„Wir wollten all diese Forschungsstränge in einer Fallstudie für Indonesien zusammenweben, das für die kombinierten Auswirkungen von El Niño und dem Dipol im Indischen Ozean der Nullpunkt ist und wo wir die kombinierten Gefahren von Meereshitzewellen und hohem Meeresspiegel erwarten würden ausgesprochen werden“, sagte der Co-Autor der Studie, Michael McPhaden, ein leitender Wissenschaftler bei der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Die globalen Temperaturen werden wahrscheinlich weiter steigen – und extreme Wetter- und Ozeanereignisse werden wahrscheinlich weiterhin häufiger und mit größerer Intensität auftreten – es sei denn, die Regierungen ergreifen Schritte, um den vom Menschen verursachten Klimawandel zu stoppen, sagen Forscher und stellen fest, dass solche Schritte die Reduzierung der Treibhausgasemissionen beinhalten aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe und der Begrenzung der Entwaldung.

Wohlhabendere, entwickelte Nationen werden wahrscheinlich die größten Veränderungen vornehmen müssen, argumentieren die Forscher auch. Obwohl Länder wie die Vereinigten Staaten und China für enorme Mengen an Treibhausgasemissionen verantwortlich sind, tragen Entwicklungsländer wie Indonesien, die weitaus geringere Mengen an Treibhausgasen ausstoßen, oft die Hauptlast der Auswirkungen des Klimawandels.

„Unter dem Strich ist der Klimawandel real, gefährlich und kostspielig, insbesondere für diejenigen, die am wenigsten dafür verantwortlich sind, die Situation zu schaffen, in der wir uns befinden“, sagte McPhaden.

„Die gute Nachricht ist, dass wir zwar Teil des Problems sind, aber auch Teil der Lösung sein können.“