Warmwasserpool der Superlative: Im Nordpazifik haben Forschende ein drei Millionen Quadratkilometer großes Meeresgebiet entdeckt, das zur Brutstätte für marine Hitzewellen geworden ist. In diesem Areal hat sich der Ozean stärker erwärmt als im Durchschnitt, gleichzeitig sind außergewöhnliche Hitzeschübe dort 4,5-mal häufiger, dreimal intensiver und neunmal länger als überall sonst. Ursache dafür ist zu 99 Prozent der anthropogene Klimawandel, wie das Team ermittelt hat.
Ozeane sind wichtiger Puffer im Klimasystem, doch selbst an ihnen macht sich der Klimawandle inzwischen bemerkbar: Die Meerestemperaturen erreichen fast jährlich neue Rekordwerte und marine Hitzewellen nehmen drastisch an Häufigkeit und Dauer zu. Besonders ausgeprägt sind solche Wärmeschübe im Nordostpazifik, wo in den letzten Jahren mehrfach riesige Zonen mit anomal warmem Wasser auftraten, die bis zu drei Jahre lang anhielten.
„Diese blob-artigen Temperatur-Anomalien hatten verheerende Auswirkungen auf die Meeresökologie“, berichten Armineh Barkhordarian von der Universität Hamburg und ihre Kollegen. „Die Produktivität der Ozeane brach ein, es gab dramatisch Massensterben von Seevögeln und intensive Algenblüten, die gefährliche Gifte produzierten.“ Die erste dieser Hitzewellen begann 2014 und dauerte 600 Tage, die zweite überspante sogar drei Jahre von 2019 bis 2021.
Was ist die Ursache?
Doch was ist der Auslöser für diese Anomalien? Und warum ereignen sie sich immer im Nordostpazifik? Zwar legen Messdaten nahe, dass zumindest die erste Hitzewelle eng mit dem pazifischen Klimaphänomen El Nino verknüpft sein könnte. Unklar blieb aber bisher, ob auch der anthropogene Klimawandel eine Rolle spielt. Um dies zu klären, haben Barkhordarian und ihr Team eine sogenannte Attributionsanalyse durchgeführt.
Für ihre Studie haben die Forschenden die Ereignisse und Begleitumstände in zwei verschiedenen gekoppelten Ozean-Klimamodellen rekonstruiert. In beiden ließen sie die Simulationen Dutzende Male mit gleichen physikalischen Grundparametern, aber unterschiedlichen Werten für Treibhausgase und globale Temperaturen laufen. Durch Vergleich mit realen Messwerten lässt sich dann ermitteln, welchen Anteil der Klimawandel an den beobachteten Trends hat.
Parallel dazu untersuchte das Team anhand historischer Messdaten, wie sich Häufigkeit, Intensität und Dauer von marinen Hitzewellen von 1982 bis heute verändert hat.
99 Prozent Anteil des Klimawandels
Das Ergebnis: Seit 1982 hat es im Nordostpazifik 40 marine Hitzewellen gegeben, davon traten 31 in den letzten 20 Jahren auf. Diese waren damit 4,5-mal häufiger, neunmal länger und dreimal intensiver als in der ersten Hälfte der Untersuchungszeit. Allein seit 2014 gab es drei solcher Ereignisse, bei denen die Meerestemperaturen in dieser Meeresregion jeweils fünf bis sechs Grad höher lagen als normal, wie Barkhordarian und ihr Team berichten.
Aber warum? Die Antwort lieferte die Attributionsanalyse: „Ohne den Einfluss der Treibhausgase wäre das Auftreten dieser marinen Hitzewellen extrem unwahrscheinlich: Ereignisse wie der Hitze-Blob von 2019-2021 hätten dann nur eine Wahrscheinlichkeit von weniger als einem Prozent“, berichtet das Team. Mit anderen Worten: Zu 99 Prozent hat der Klimawandel bei dieser zunehmenden Häufung von Hitzewellen seine Hand im Spiel.
Neuentdeckter Wärmepool ist anhaltend wärmer
Und noch etwas zeigte sich: Es ist kein Zufall, dass sich die Hitzewellen gerade im Nordostpazifik häufen. Denn in dieser Region entdeckte das Forschungsteam auch eine langfristige Anomalie: In einem rund drei Millionen Quadratkilometer großen Meeresgebiet ist das Meerwasser selbst außerhalb der Hitzewellen wärmer als normal. Dieses Gebiet hat sich im Mittel um 0,4 Grad pro Jahrzehnt erwärmt, zudem sind die Winter dort elf Tage kürzer als normal und die Sommer 38 Tage länger.
Auch dieser pazifische Wärmepool ist nicht allein durch natürliche Klimaschwankungen zu erklären. Den Analysen zufolge gäbe es ihn ohne den anthropogenen Klimawandel wahrscheinlich nicht, wie die Forschenden berichten. Gleichzeitig erklärt diese anhaltende Anomalie, warum gerade in diesem Teil des Ordostpazifik besonders viele marine Hitzewellen vorkommen. „Durch die Entdeckung des Wärmepools bekommen wir jetzt entscheidende Informationen über die Wahrscheinlichkeit solcher Ereignisse in der Zukunft“, erklärt Barkhordarian.
Brutstätte für künftige Hitzewellen
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass der von ihnen entdeckte pazifische Wärmepool auch in Zukunft eine „Brutstätte“ für marine Hitzewellen sein wird. „Das birgt nicht nur enorme Gefahren für die Biodiversität“, sagt Barkhordarian. „Es kann auch dazu führen, dass in marinen Ökosystemen eine Schwelle überschritten wird, nach der eine Erholung nicht mehr möglich ist.“ (Communications Earth and Environment, 2022; doi: 10.1038/s43247-022-00461-2)
Quelle: Universität Hamburg
