Der Hauptgrund dafür, dass die steigenden Treibhausgasemissionen die Lufttemperatur nicht schneller ansteigen lassen, liegt darin, dass die Ozeane einen Großteil der Wärme aufgenommen haben.Neue Beweise deuten jedoch darauf hin, dass die Wärmepufferfähigkeit der Ozeane schwächer werden könnte.Von Cheryl Katz • 30. März 2015Jahrzehntelang haben die Ozeane der Erde mehr als neun Zehntel der durch Treibhausgasemissionen gebundenen überschüssigen Wärme der Atmosphäre aufgenommen.Indem sie diese zusätzliche Energie in ihren Tiefen verstauen, haben die Ozeane den Planeten davor bewahrt, die vollen Auswirkungen des übermäßigen Kohlenstoffkonsums der Menschheit zu spüren.Aber während sich diese Gase in der Luft ansammeln, steigt unter den Wellen eine Energieüberladung auf.Eine Reihe neuerer Forschungsergebnisse hat ergeben, dass sich der Ozean schneller und tiefer erwärmt hat, als Wissenschaftler bisher angenommen hatten.Und es gibt neue Anzeichen dafür, dass die Ozeane beginnen könnten, einen Teil dieser aufgestauten Wärmeenergie freizusetzen, was in den kommenden Jahren zu einem erheblichen globalen Temperaturanstieg beitragen könnte.Der Ozean hat sich in den letzten zehn Jahren mit einer Energierate von etwa 0,5 bis 1 Watt pro Quadratmeter erwärmt und seit 1990 mehr als 2 x 1023 Joule Energie angesammelt – das Äquivalent von ungefähr fünf Hiroshima-Bomben, die jede Sekunde explodieren Da sich die Temperatur nur langsam ändert, haben die Ozeane eine enorme Kapazität, Wärme zu speichern, insbesondere die Tiefsee, die eine immer größere Rolle bei der Aufnahme und Speicherung spielt.Das ist einer der Hauptgründe dafür, dass die Oberflächentemperaturen des Planeten in den letzten etwa zehn Jahren weniger als erwartet gestiegen sind, angesichts der großen Treibhausgaszunahme im gleichen Zeitraum, sagte Kevin Trenberth, leitender Wissenschaftler am National Center for Atmospheric Research.Das Phänomen, das manche als „Hiatus“ bezeichnen, hat Wissenschaftler herausgefordert, seine Ursache zu erklären.Neue Studien deuten jedoch darauf hin, dass die Kräfte hinter der angeblichen Unterbrechung natürliche – und vorübergehende – Ozeanprozesse sind, die möglicherweise bereits ihren Kurs ändern.Pazifische Passatwinde zum Beispiel, die in den letzten zwei Jahrzehnten dank eines 20- bis 30-jährigen Zyklus, der als interdekadische pazifische Oszillation bezeichnet wird, ungewöhnlich stark waren, haben atmosphärische Wärme in den westlichen Pazifik gepumpt.Die Winde werden durch die aktuelle negative oder kühle Phase des Zyklus angetrieben.Wissenschaftler sagen jedoch, dass, wenn der Zyklus schließlich in seine positive, warme Phase zurückkehrt, die laut Geschichte innerhalb eines Jahrzehnts eintreten könnte, die Winde nachlassen, das Pumpen nachlässt und die vergrabene Wärme wieder in die Atmosphäre aufsteigt.„Es gibt einen Hinweis darauf, dass dies bereits beginnen könnte“, sagte Matthew England, Professor für Meereswissenschaften an der Universität von New South Wales in Sydney, Australien.Ohne die kühlende Wirkung der Winde könnten die atmosphärischen Temperaturen wie in den 1980er und 1990er Jahren ansteigen, als die Oszillation das letzte Mal positiv war.Während der nächsten positiven Phase „ist es sehr wahrscheinlich, dass die [Erwärmung] genauso schnell oder sogar schneller sein wird“, sagte er, „weil diese Treibhausgase jetzt höher sind.“Wissenschaftler lernen auch, dass der Ozean mehr Wärme gewonnen hat und in größerer Tiefe, als sie angenommen hatten.Das bedeutet, dass das gesamte Klima noch mehr aus dem Gleichgewicht geraten ist, als es heute offensichtlich ist.„Wenn Sie das Energieungleichgewicht der Erde messen wollen, liefert Ihnen die Meerestemperatur fast die ganze Wahrheit“, sagte Dean Roemmich, Professor für Ozeanographie an der Scripps Institution of Oceanography der University of California in San Diego.Der langfristige Wärmegewinn in den oberen 700 Metern (0,43 Meilen) der Weltmeere wurde laut Paul Durack, Forscher am Lawrence Livermore National Laboratory, wahrscheinlich um die Hälfte unterschätzt.Frühere Messungen hatten die Wärmeakkumulation aufgrund historisch spärlicher Beobachtungen für große Teile des Ozeans gering gehalten.Besonders niedrig waren die Zahlen für die südliche Hemisphäre, die etwa 60 Prozent der Ozeane des Planeten enthält, aber sehr schlecht beprobt wurde – bis Argo, eine Anordnung von rund 3.500 schwimmenden Sensoren, im Jahr 2005 weltweit eingesetzt wurde.Eine aktualisierte Analyse von Durack und Kollegen ergab, dass die oberen 700 Meter der Ozeane in der südlichen Hemisphäre von 1970 bis 2004 zwischen 48 und 166 Prozent mehr Wärme gewonnen hatten als aufgrund früherer Beobachtungen geschätzt.Ihre Ergebnisse deuten weltweit darauf hin, dass die oberen Ozeane 24 bis 58 Prozent mehr Wärme speichern als bisher berichtet.„Wir haben wahrscheinlich einen Teil der zunehmenden Hitze verpasst“, sagte Durack.Seine Studie und andere neuere Forschungen, sagte er, legen nahe, dass „wir möglicherweise zurückgehen und mit der Neuberechnung der Klimasensitivitätsschätzungen für die Erde beginnen müssen“.Überschüssige Energie dringt auch tiefer in den Ozean und weiter südlich ein, fanden Roemmich und Kollegen heraus, indem sie Argo-Daten analysierten, die Wärme bis zu einer Tiefe von 2.000 Metern (1,24 Meilen) messen.Das Netzwerk liefert die ersten umfassenden Messungen des tieferen Ozeans;Die meisten früheren Messwerte stoppten bei 700 Metern.Die Forscher fanden heraus, dass zwischen zwei Dritteln und 98 Prozent des erheblichen Wärmegewinns der Ozeane zwischen 2006 und 2013 weit südlich des Äquators stattfanden, wo riesige Wirbel ihn nach unten zogen.Und die Hälfte des Gewinns erfolgte in einer Tiefe von 500 bis 2.000 Metern.Roemmich schätzt, dass sich die Ozeane in Tiefen von 500 bis 2000 Metern jedes Jahr um 0,002 Grad Celsius erwärmen und in den oberen 500 Metern jährlich um 0,005 Grad Celsius zunehmen.Auch wenn dies nicht wie ein großer Temperatursprung erscheint, beläuft es sich auf eine erstaunliche Hitzelast, wenn es in den Tiefen dieses riesigen Systems multipliziert wird, das 70 Prozent des Planeten bedeckt.Die Temperaturgewinne sind an der Meeresoberfläche größer, die sich schneller erwärmt als der Ozean insgesamt.Die obersten 75 Meter haben sich seit 1971 um durchschnittlich 0,01 Grad Celsius pro Jahr erwärmt. Aber Kräfte wie Winde und Strömungen haben starke Auswirkungen auf die Meeresoberfläche, und Temperaturmessungen dort sind sehr unterschiedlich.Dennoch weisen sie darauf hin, dass sich einige Gebiete des Ozeans besonders schnell aufheizen, wie der Arktische Ozean – der dieses Jahr das niedrigste Wintereisjahr seit Beginn der Aufzeichnungen hatte – und viel mehr Sonnenenergie absorbiert, da die schmelzende Eisdecke neue dunkle Oberflächen freilegt.Die sommerlichen Meeresoberflächentemperaturen sind in einigen Abschnitten in den letzten zwei Jahrzehnten um etwa 1 Grad C gestiegen – fast das Fünffache des globalen Durchschnitts.Teile des Indischen Ozeans, des Nordatlantiks und der Gewässer rund um die Antarktis erwärmen sich mit nahezu der gleichen Geschwindigkeit.Mehr im Ozean gespeicherte Wärme bedeutet nun, dass mehr unweigerlich in die Atmosphäre zurückkehrt.„Ein paar El Niño-Ereignisse werden ausreichen“, sagte England.Das warme Wasser und die ruhigen Winde dieser periodischen pazifischen Tropenbedingungen sind „ein großer Weg, um die Wärme unter der Oberfläche zurück an die Oberfläche zu bringen“.Meteorologen sagen, dass dieses Jahr ein milder El Niño-Zustand im Gange ist.Die Ozeane werden natürlich nicht all diese überschüssige Wärme in einem riesigen Schwall ausstoßen – die Wärmekapazität des Meerwassers ist enorm und ein Teil wird für Jahrtausende eingeschlossen sein.Ein Teil dieser angestauten Energie wird jedoch an der Meeresoberfläche in die Luft entladen, und die Atmosphäre wird sich erwärmen.Angesichts der enormen thermischen Belastung des Ozeans hat selbst eine winzige Änderung große Auswirkungen.„Aber das andere, worauf ich hinweisen möchte“, fügte England hinzu, „ist, dass Treibhausgase in der Atmosphäre im Vergleich zu vor 100 Jahren in so hohen Konzentrationen vorliegen, dass man keine Wärme aus dem Ozean zurückbringen muss an die Oberfläche, um die zukünftige Erwärmung zu erreichen – Sie müssen nur die Wärmeaufnahme des Ozeans verlangsamen, und die Treibhausgase werden den Rest erledigen.“Jüngste Wettertrends deuten darauf hin, dass Aufnahmemechanismen wie die unterirdische Wärmeeinbettung im tropischen Pazifik und die vertikale Wärmeübertragung in die Meerestiefe bereits rückläufig sein könnten.„Deshalb ist 2014 jetzt das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen“, sagte Trenberth.„Mit anderen Worten, die Hitze dringt nicht mehr tief in den Ozean ein.Die Windmuster haben sich verändert, die Oberfläche des Pazifischen Ozeans hat sich erwärmt.Und das hat Konsequenzen.“Eine der Hauptfolgen ist der höhere Meeresspiegel.Die Wärmeausdehnung – Wasser schwillt an, wenn es sich erwärmt – macht einen erheblichen Teil des Meeresspiegelanstiegs aus, sodass wärmere Ozeane noch schlimmere Nachrichten für bereits bedrohte Inseln und Küsten bedeuten.Die Auswirkungen auf die Meeresströmungsmuster und das Wetter sind komplex und schwer aus natürlichen Schwankungen abzuleiten, was eine langfristige Beobachtung erfordert.Aber zunehmende Beweise deuten auf eine Vielzahl wahrscheinlicher Auswirkungen hin.Darunter: Sich schnell erwärmende arktische Gewässer könnten sommerliche Hitzewellen in Europa und Nordamerika verschlimmern, indem sie die Temperaturdifferenz verringern, die die Zirkulation in den mittleren Breiten antreibt.Und ein jüngster Ausschlag ungewöhnlich intensiver Wirbelstürme könnte mit Veränderungen im tropischen Pazifik in Verbindung gebracht werden.Was die Meereslebewesen anbelangt, birgt die Erwärmung der Ozeane bereits zahlreiche, sich verschärfende Gefahren.Wärmeres Wasser enthält weniger Sauerstoff und andere Gase.Darüber hinaus verstärkt die Erwärmung die Ozeanschichtung, die die Bewegung von sauerstoffreichem Oberflächenwasser in tiefere Tiefen blockiert.Die daraus resultierenden sauerstoffarmen Zonen breiten sich nun aus und Klimamodelle sagen voraus, dass sie bis zum Ende dieses Jahrhunderts um 50 Prozent größer sein könnten.Die Zonen sind nicht nur für die meisten Meeresbewohner unwirtlich, sie quetschen mit ihrer Vergrößerung auch den kritischen Lebensraum des oberen Ozeans, sagte Sarah Moffitt, Postdoktorandin am Bodega Marine Laboratory der University of California, Davis.„Sie verlieren also diesen erheblichen Lebensraum-Fußabdruck für sauerstoffatmende Organismen“, sagte sie.„Wir sehen Signale für Sauerstoffverlust in jedem Ozeanbecken im globalen Ozean.“Eine aktuelle Studie von Moffitt und Kollegen über Meeresbodensedimente vom Ende der letzten Eiszeit vor etwa 10.000 bis 17.000 Jahren ergab, dass die Ökosysteme des Pazifischen Ozeans von der Arktis bis nach Chile „ausgiebig und abrupt Sauerstoff verloren, als sich der Planet durch Abschmelzung erwärmte“. Sie sagte.Die Ergebnisse geben einen Ausblick auf das, was vor uns liegen könnte.„Es zeigt uns, dass Ozeansysteme in einer kohlenstoffreichen, warmen Zukunft die Fähigkeit haben, sich auf eine Weise zu verändern, die in der heutigen Welt ihresgleichen sucht“, sagte Moffitt.Eine weitere Sorge ist, dass Temperaturerhöhungen die lebenswichtige Rolle des Ozeans als Kohlenstoffsenke verringern könnten.Die Aufnahme von CO2 aus der Atmosphäre ist eine weitere Möglichkeit für die Ozeane, die Auswirkungen von Treibhausgasen zu mindern, obwohl Meeresgewässer dadurch immer saurer werden.Gegenwärtig wird bis zu fast die Hälfte des Kohlendioxidausstoßes der Menschheit im Meerwasser gelöst, wobei der größte Teil in den Ozeanen der südlichen Hemisphäre landet, wo es durch windgetriebene Wirbel tief begraben wird.Aber warmes Wasser enthält auch weniger CO2.Und diese zyklischen Winde werden wahrscheinlich eines Tages nachlassen.Das Ergebnis steigender Meerestemperaturen und abnehmender Winde wäre eine schnellere CO2-Sättigung im Ozean und weitaus mehr wärmespeicherndes Gas, das in die Atmosphäre gelangt – ein Szenario, das möglicherweise der massiven Kohlenstofffreisetzung im Ozean ähnelt, die dazu beigetragen hat, die letzte Eiszeit zu beenden.AUCH VON YALE e360Rising Waters: Wie schnell und wie weit wird der Meeresspiegel steigen?Es ist noch Zeit, die Dinge umzudrehen, sagen Wissenschaftler.„Wir haben heute die Technologie, um das Klima positiv zu beeinflussen, und alles, was uns fehlt, ist der politische Wille“, sagte John Abraham, Professor für Wärmewissenschaften an der University of St. Thomas in St. Paul, Minnesota.Aber er und andere befürchten, dass die Ozeane uns davon abhalten, zu erkennen, wie aus dem Gleichgewicht geraten das Klimasystem der Erde geworden ist, indem sie die Auswirkungen unserer langen Verbiegung fossiler Brennstoffe vertuschen.„Der Ozean tut uns einen Gefallen, indem er etwa 90 Prozent unserer Wärme aufnimmt“, sagte Abraham.„Aber das wird es nicht für immer tun.“Cheryl Katz ist eine in Nordkalifornien ansässige freiberufliche Wissenschaftsautorin, die sich mit Klimawandel, Geowissenschaften, natürlichen Ressourcen und Energie befasst.Ihre Artikel sind unter anderem in National Geographic, Scientific American, Eos und Hakai Magazine erschienen.Mehr über Cheryl Katz →Verpassen Sie keine Funktion!Melden Sie sich für den E360-Newsletter an →