Hitzestress vor allem in der Tiefe: Wie lange halten Ozeane und Flüsse das aus?
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Energie und Klima – kompakt: Das Wasser ist in hundert Metern Tiefe noch stärker erhitzt als an der Oberfläche. Ein bedrohlicher Befund für Meerestiere. Und wie sieht es mit den Flüssen aus?
In diesem Jahr sind die Temperaturen an der Meeresoberfläche seit März förmlich in die Höhe geschossen und bewegen sich spätestens seit April auf einem Allzeithoch. Laut den Daten des Climate Reanalyzer wurde am 18. März eine globale Durchschnittstemperatur an der Meeresoberfläche (zwischen 60 Grad Nord und 60 Grad Süd) von 21 Grad Celsius erreicht, der bisherige Maximalwert aus dem Jahr 2016.
Sie stieg Anfang April weiter auf 21,1 Grad, sank dann im Mai und Juni wieder leicht ab und überschritt im Juli erneut die Schwelle von 21 Grad. Die Temperaturkurve verlief damit anhaltend deutlich oberhalb aller vorangegangenen Jahre. Damit ist jedoch nur die Temperatur an der Oberfläche beschrieben, wo sie mithilfe von Messbojen einfach und systematisch erfasst werden kann.
Das Forschungsteam von Eliza Fragkopoulou von der Universität der Algarve in Portugal hat nun genauer untersucht, wie sich marine Hitzewellen in größeren Meerestiefen entwickeln. Sie nutzten dafür Daten aus den Jahren 1993 bis 2019 aus Meerestiefen von bis zu 2000 Metern.
Die größte Intensität erreichten die Hitzewellen demnach nicht an der Wasseroberfläche, sondern in einer Tiefe von 50 bis 250 Metern. Hundert Meter unter der Oberfläche war die Temperaturerhöhung laut der im Fachjournal Nature Climate Change veröffentlichten Studie 19 Prozent höher als an der Oberfläche selbst.
Erst unterhalb von 200 Metern schwächt sich die Temperaturintesität der Datenanalyse zufolge allmählich ab, Veränderungen sind aber auch bis in 2.000 Meter Tiefe feststellbar.
Das Forschungsteam stellte außerdem fest, dass erhöhte Wassertemperaturen in einer Tiefe von 2000 Metern im Schnitt doppelt so lange anhielten wie an der Oberfläche. Die Wissenschaftler:innen betrachteten auch, in welchen Meeresregionen am häufigsten Hitzewellen auftraten und wo besonders artenreiche Gewässer von den Temperaturanomalien betroffen waren.
Eine hohe Biodiversität bei gleichzeitiger Anfälligkeit für Hitzewellen in allen Tiefen fanden sich beispielsweise im Golf von Mexiko, im Golf von Aden und in der Tasmansee zwischen Australien und Neuseeland.
Die Auswirkungen von marinen Hitzewellen auf Meereslebewesen sind bislang am besten für flache Küstenbereiche untersucht. Ein Monitoring der Ökosysteme bis in einige hundert Meter Tiefe stellt die Wissenschaft hingegen vor neue Herausforderungen.
Besonders schädlich sind die erhöhten Temperaturen für festsitzende Organismen wie etwa Korallen, die nicht in kühlere Bereiche ausweichen können, wie sich etwa regelmäßig am Great Barrier Reef vor Australiens Küste zeigt. Bei schwimmenden Organismen könnte es zu Verschiebungen von ganzen Ökosystemen kommen, die auch über die Hitzewellen hinaus anhalten könnten, vermuten die Autor:innen der Studie.