WW-I-7: Wassertemperatur des Meeres

Das Bild zeigt eine leicht bewegte Meeresoberfl?che, in der sich die rosa Wolken spiegeln. zum Vergr??ern anklicken
Die Wassertemperaturen der Nordsee steigen an.
Quelle: Peter L?we / BSH

Monitoringbericht 2019 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel

Inhaltsverzeichnis

 

WW-I-7: Wassertemperatur des Meeres

Die mittlere Oberfl?chentemperatur der Nordsee ist im Zeitraum 1969 bis 2017 angestiegen. Der abrupte Temperatursprung von 1987/88 manifestiert sich in einer Regime- und Mittelwertverschiebung um 0,8 °C.

Die Linien-Grafik zeigt die gemittelte j?hrliche Oberfl?chentemperatur der Nordsee ab 1969. Der Trend ist über die gesamte Zeitreihe hinweg steigend. 1987/88 hat sich ein deutlicher Regimeshift mit einem Delta von 0,8°C vollzogen.
WW-I-7: Wassertemperatur des Meeres

Die Linien-Grafik zeigt die gemittelte j?hrliche Oberfl?chentemperatur der Nordsee ab 1969. Der Trend ist über die gesamte Zeitreihe hinweg steigend. 1987/88 hat sich ein deutlicher Regimeshift mit einem Delta von 0,8°C vollzogen.

Quelle: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie
 

Die Nordsee wird w?rmer

Die ⁠Hitzewelle⁠ im Sommer 2018 war nicht auf Deutschland beschr?nkt, sondern erfasste weite Teile der nord-hemisph?rischen Landmasse. An den deutschen Küsten erreichten die Wassertemperaturen im Juli mit 25 °C mediterranes Niveau. Die mittlere Oberfl?chentemperatur der Nordsee verfehlte im Juli 2018 die Rekordtemperatur von 17,4 °C vom Juli 2014 um nur 0,1 °C. Die ?marine Hitzewelle“ erstreckte sich auch über die gesamte Ostsee, deren mittlere Oberfl?chentemperatur für Juli mit 20,0 °C den bisherigen Rekord von 2014 um weitere 0,5 °C übertraf. Vordergründige Ursache war eine nahezu ortsfeste Verteilung von Hoch- und Tiefdruckgebieten – eine langlebige Stagnationsperiode, die durch den mit fortschreitender Erw?rmung abnehmenden Temperaturkontrast zwischen polaren und mittleren Breiten begünstigt wird11.

über 90 % der durch den anthropogenen ⁠Treibhauseffekt⁠ erzeugten überschussw?rme wird im Ozean gespeichert. Im Zeitraum 1960–2015 ist die W?rmemenge der obersten 2.000 m des Weltozeans um 304 Trilliarden Joule (304 x 1021 J) angestiegen. über die gesamte Erdoberfl?che gemittelt ergibt sich eine Erw?rmungsrate von 0,33 Watt pro Quadratmeter (W/m2), die sich zuletzt (1992–2015) auf 0,61 W/m2 fast verdoppelt hat12. Die j?hrlich vom Ozean aufgenommene W?rmemenge liegt damit aktuell bei 9,8 x 1021 J und somit etwa 17mal h?her als der Weltenenergiebedarf im Jahr 2017 (13.511,2 Milliarden Tonnen ?l?quivalent)13. Verteilte sich die W?rmemenge ausschlie?lich auf die obersten 5 m des Ozeans, erg?be sich ein Temperaturanstieg von 1,3 °C pro Jahr. Tats?chlich stieg die Oberfl?chentemperatur des Ozeans im Zeitraum 2000–2015 mit einer Rate von 0,013 °C pro Jahr14. Demnach ?verstecken“ sich 99 % der Erw?rmung in tieferen Schichten. Die Klimaerw?rmung in erster Linie am Anstieg der global gemittelten Oberfl?chentemperatur (GMST) zu messen, kommt einer 100-fachen Untersch?tzung und Fehleinsch?tzung der Problematik gleich. So wurde die globale Erw?rmung sogar in Zweifel gezogen, als die GMST im Zeitraum 1998–2013 mehr oder minder stagnierte (global warming hiatus). Tats?chlich manifestiert sich der ⁠Klimawandel⁠ in der GMST lediglich oberfl?chlich. Von einer Unterbrechung (Hiatus) der globalen Erw?rmung kann auch insofern keine Rede sein, als der W?rmeinhalt des Ozeans (und auch der Meeresspiegel) in der Hiatus-Phase beschleunigt angestiegen sind.

Eine unmittelbare Folge der W?rmespeicherung im Ozean ist die Ausdehnung (Volumenzunahme) des Meerwassers – eine der wesentlichen Ursachen des Meeresspiegelanstiegs. Der globale Meeresspiegel lag 2017 77 mm über dem Niveau von 1993 (dem Beginn der Satellitenmessungen) und damit auf Rekordh?he15. Knapp 40 % davon sind auf die thermische Ausdehnung des Meerwassers zurückzuführen, der überwiegende Rest auf den Massezuwachs durch Schmelzwasser.

Dass auch Nordsee und Ostsee w?rmer geworden sind, belegen insbesondere die gro?r?umigen Oberfl?chentemperaturanalysen für die Nordsee, die am Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) seit über 50 Jahren durchgeführt werden und hier zu Jahresmitteltemperaturen aggregiert wurden. Formal l?sst sich ein signifikanter linearer ⁠Trend⁠ von 1,3 ± 0,6 °C (95 % Konfidenzintervall) für den Gesamtzeitraum angeben. Der suggerierte langsame und graduelle Temperaturanstieg beschreibt den Regimecharakter der historischen Entwicklung jedoch nicht ad?quat. Kennzeichnend für diese ist ein bis 1987 andauerndes Kaltregime, das mit dem abruptem Temperatursprung von 1987/88 abbrach und vom gegenw?rtigen Warmregime abgel?st wurde. Der Regimewechsel manifestiert sich in signifikant verschiedenen Langzeitmitteln von 9,7 °C bis 1987 und 10,5 °C ab 1988. ?hnlich wie die Hiatusphasen der GMST sind Kaltregime (–0,5±1.0 °C) und Warmregime (bis 2013: 0,3±0.7 °C) trendfrei. Ob der Temperatursprung von 2013/14 ein extremeres Warmregime einleitet, muss die Zukunft zeigen. Die Zeitreihe der Jahresmittel der Lufttemperatur in Deutschland zeigt eine qualitativ ?hnliche Entwicklung (vgl. Abbildung 1, S. 19).

Die bisher h?chsten Jahresmitteltemperaturen der Nordsee von 11,0 °C (2003, 2006, 2016) und darüber (11,4 °C, 2014) ergaben sich in der Regel aus einer extremen Erw?rmung in den Sommermonaten. Das geh?ufte Auftreten solcher Ereignisse im Warmregime ist keine überraschung. Der Regimewechsel war nicht auf Nord-und Ostsee beschr?nkt, sondern wurde weltweit in einer Vielzahl von Variablen beobachtet16,17. Die ?kologischen Konsequenzen der Erw?rmung in Nord- und Ostsee wurden u. a. von Beaugrand (2004)18 und Alheit et al. (2005)19 dokumentiert.

Die ansteigenden Meerestemperaturen haben weitreichende Auswirkungen auf das gesamte marine ⁠?kosystem⁠. Arten passen ihre Verbreitungsgebiete an, sterben (lokal oder regional) aus, und andere Arten besetzen diese ?kologischen Nischen. Auch indirekte Begleiterscheinungen des Klimawandels wie Sauerstoffmangel und die ⁠Versauerung⁠ der Meere tragen dazu bei, dass sich mit der Artenvielfalt, -zusammensetzung und -verbreitung das gesamte marine Nahrungsnetz ver?ndert. Auch die ?konomischen Folgen für die Meeresfischerei sind schwer überschaubar. An den deutschen Küsten haben hohe Meerwassertemperaturen in den vergangenen Jahren für Schlagzeilen gesorgt, wenn der Badetourismus durch Blaualgenblüten beeintr?chtigt wurde; solche Blaualgenblüten werden zus?tzlich durch die überdüngung der Meere provoziert.

11 - Masters J. 2014: The Jet Stream is Getting Weird. Scientific American, 311: 68–75.
DOI: 10.1038/scientificamerican1214-68

12 - Cheng L., Trenberth K. E., Fasullo J., Boyer T., Schuckmann K., Zhu J. 2017: Taking the Pulse of the Planet.
Eos Transactions American Geophysical Union, 98.
https://doi.org/10.1029/2017EO081839

13 - BP Statistical Review of World Energy 2018: BP Statistical Review of World Energy – June 2018. 67th edition.
London, 53 pp.
www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2018-full-report.pdf

14 - Huang B., Thorne P.W., Banzon V.F., Boyer T., Chepurin G., Lawrimore J.H., Menne M.J., Smith T.M., Vose R.S., Zhang H. 2017: Extended Reconstructed Sea Surface Temperature, Version 5 (ERSSTv5): Upgrades, Validations, and Intercomparisons. J. Climate, 30: 8179–8205
DOI: 10.1175/JCLI-D-16-0836.1

15 - Thompson P.R., Merrifield M.A., Leuliette E., Sweet W., Chambers D.P., Hamlington B.D., Jevrejeva S., Marra J.J., Mitchum G.T., Nerem R.S., Widlansky M.J. 2018: Sea Level Variability and Change. In: State of the Climate in 2017. Bulletin of the American Meteorological Society, 99(8): 84–87.

16 - Loewe P., Frohse F., Schulz A. 2009: Temperatur. In: Loewe P. (Hrsg.): System Nordsee – Zustand 2005 im Kontext langzeitlicher Entwicklungen. Berichte des BSH (Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, Hamburg und Rostock), 44: 111–134.

17 - Reid P.C., Hari R.E., Beaugrand G., Livingstone D. M., Marty C., Straile D., Barichivich J., Goberville E., Adrian R., Aono Y., Brown R., Foster J., Groisman P., Hélaou?t P., Hsu H., Kirby R., Knight J., Kraberg A., Li J., Lo T.-T., Myneni R.B., North R.P., Pounds J. A., Sparks T., Stübi R., Tian Y., Wiltshire K.H., Xiao D., Zhu Z. 2016: Global Impacts of the 1980s Regime Shift. Global Change Biology, 22: 682–703.
DOI: 10.1111/gcb.13106.

18 - Beaugrand G. 2004: The North Sea Regime Shift: Evidence, Causes, Mechanisms and Consequences. Progress in Oceanography, 60: 245–262.
DOI: 10.1016/j.pocean.2004.02.018.

19 - Alheit J., M?llmann C., Dutz J., Kornilovs G., Loewe P., Mohrholz V., Wasmund N. 2005: Synchronous ecological regime shifts in the central Baltic and the North Sea in the late 1980s. ICES Journal of Marine Science, 62: 1205–1215
DOI: 10.1016/j.icesjms.2005.04.024

 

Schnittstellen

FI-I-1: Verbreitung warmadaptierter mariner Arten

TOU-I-1 + 2: Badetemperaturen, übernachtungszahlen an der Küste

 

Ziele

Begrenzung aller Faktoren, die zur Erw?rmung und zur ⁠Versauerung⁠ führen (⁠DAS⁠, Kap. 3.2.3)

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