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Wissen
29.09.2023

Hitzewellen im Meer reichen tief

Die Hitze strahlt bis in die Tiefe der Meere und hält sich dort länger als an der Oberfläche.
Foto: Stock adobe

Auch den tieferen Schichten sind Lebewesen in den Ozeanen dem Einfluss von marinen Hitzewellen ausgesetzt. Diese halten dort sogar länger und sind intensiver als an der Meeresoberfläche.

Hitzewellen in den Tiefen der Ozeane dauern einer Studie zufolge länger und sind intensiver als die an der Oberfläche. Bisher lag der Fokus bei der Beobachtung von Meereshitzewellen meist auf oberflächennahen Wasserschichten. Nach früheren Studien nimmt deren Häufigkeit und Dauer zu, da Ozeane viel von der Wärme aufnehmen, die durch die menschengemachten Treibhausgase entsteht. Nun hat eine internationale Forschergruppe globale Datensätze aus tieferen Schichten der Ozeane zusammengeführt, ausgewertet und mit Daten zur Artenvielfalt kombiniert. Die Untersuchung nutzt weltweite Messungen des EU Copernicus Marine Service aus den Jahren 1993 bis 2019 und betrachtet die Temperaturveränderungen in Wasserschichten bis in eine Tiefe von 2000 Meter. Die in der Fachzeitschrift Nature Climate Change veröffentlichte Studie kommt zu dem Ergebnis, dass die Lebewesen in den Ozeanen auch in den tieferen Schichten dem Einfluss von Meereshitzewellen ausgesetzt ist – und dass diese dort sogar länger anhalten und intensiver sind als an der Meeresoberfläche. 

In 2000 Metern Tiefe halten sie etwa doppelt so lang wie an der Oberfläche

Als marine Hitzewellen definiert das Team Phasen, bei denen die Wassertemperatur über mindestens 5 Tage hinweg höher ist als 90 Prozent der Werte von 1993 bis 2019 in der jeweiligen Region. Die Erwärmung kann sich über mehrere Millionen Quadratkilometer erstrecken und über Wochen oder Monate hinweg andauern. Das Team um Klimaforscherin Eliza Fragkopoulou von der Universität Faro in Portugal stellte fest, dass die höchste Hitzewellenintensität in einer Tiefe zwischen 50 und 200 Metern Tiefe zu verzeichnen ist. Während die Intensität dann mit weiter zunehmender Tiefe sinkt, nimmt die durchschnittliche Dauer der Erwärmung im Vergleich zur Dauer der marinen Hitzewellen an der Meeresoberfläche sogar zu. Sie ist mit im Schnitt rund 40 Tagen in 2000 Metern Tiefe etwa doppelt so lang wie an der Oberfläche – wenn auch mit großer räumlicher Variabilität. Die Forscher vermuten den Grund darin, dass sich die Schichten mit zunehmender Tiefe immer weniger vermischen. 

Am stärksten verlängert sich die Dauer in der Arktis

Am stärksten verlängerte sich die Dauer der tiefen marinen Hitzewellen in der Arktis – bis zu drei Jahre. Dies könne schwerwiegende ökologische Folgen haben, da die Ökosysteme der tiefen Wasserschichten möglicherweise besonders sensibel auf thermischen Stress reagieren, weil sie an gleichbleibende Temperaturen angepasst sind, so die Autoren der Studie. Sie identifizierten ökologische Hochrisikozonen in verschiedenen Tiefen und Regionen, darunter große Bereiche im Indischen Ozean und im Nordatlantik, wo eine hohe Hitzewellen-Intensität auf Artengemeinschaften trifft, die sehr empfindlich auf Temperaturveränderungen reagieren. Insgesamt sei die biologische Vielfalt durch Hitze in den oberen 250 Metern am stärksten gefährdet, schreiben sie. Sowohl die oberflächennahen als auch die tiefen marinen Hitzewellen können die Biodiversität beeinflussen und damit die Prozesse im Ökosystem verändern, so die Studie. Die Auswirkungen können massiv sein: mobile Arten wie Fische werden möglicherweise abwandern, standortgebundene Organismen wie Korallen, Tang oder Seegras werden stark geschädigt oder sterben ab. Dazu kommen Phänomene wie toxische Algenblüten, Sauerstoffmangel und Versauerung der Meere.

Forscher fordern systematische Überwachung des globalen Ozeans

Das Wissenschaftlerteam aus Portugal, Australien, Norwegen, Spanien und Belgien betont dabei die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen: „Um ein besseres Verständnis für marine Hitzewellen und deren Folgen zu bekommen, ist eine systematische Überwachung des globalen Ozeans über alle Tiefen hinweg notwendig.“ Da die Anzahl dieser Ereignisse aufgrund des Klimawandels wohl weiter zunehmend wird, sei es wichtig, mögliche Folgen für die Biodiversität besser abschätzen zu können. Auch Forscher aus Deutschland betonen die Bedeutung der Studie und sehen die Notwendigkeit weiterer Forschung, so wie Christian Wild, Leiter der Arbeitsgruppe Marine Ökologie an der Uni Bremen: „Die aktuelle Studie bringt zum ersten Mal eine Reihe von bereits existierenden globalen Datensätzen und Langzeit-Messreihen analytisch zusammen. Die Studie bleibt allerdings sehr vage, was den Effekt der Hitzewellen in größeren Tiefen auf die verschiedenen Organismen im Meer betrifft.“ (dpa)

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