Neue Studie warnt: Die Ozeane erwärmen sich bereits um 1,7°C im Vergleich zur vorindustriellen Zeit!

Der Ozean führt seine eigenen Aufzeichnungen über die Temperaturen, die er im Laufe der Zeit erlebt hat. Schwämme in der Karibik zum Beispiel führen Aufzeichnungen über die Meerestemperaturen, die Hunderte von Jahren zurückreichen.

Diese neu entdeckten paläoklimatischen Aufzeichnungen zeigen, wie Eos, dass die Meeresoberflächentemperaturen (SST) als Reaktion auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe im Industriezeitalter um 1860 zu steigen begannen.

Das bedeutet, dass dies 80 Jahre vor der Verbreitung von SST-Messungen und vor dem vom Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) verwendeten Datum des Beginns der globalen Erwärmung liegt. Auf der Grundlage dieser neuen Schwammaufzeichnungen gehen die Wissenschaftler davon aus, dass die Temperaturen derzeit um 1,7°C wärmer sind als in der vorindustriellen Zeit.

Die Ergebnisse dieser Studie, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurden, besagen, dass die Welt das Ziel des Pariser Abkommens von 2015, die globale Erwärmung auf weniger als 1,5 °C über den vorindustriellen Temperaturen zu begrenzen, bereits überschritten hat und dass wir bis 2030 eine Erwärmung von 2 °C erreichen könnten.

"Wir sind im Szenario der globalen Erwärmung weiter, und die Zeit, die wir haben, um etwas dagegen zu unternehmen, wird immer knapper", sagt Malcolm McCulloch, Meeres- und Korallengeochemiker an der University of Western Australia in Crawley und Hauptautor der neuen Studie.

Eine kleine Geschichte hinter den Zahlen

Die Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass die anthropogenen Emissionen eine Erwärmung auf globaler Ebene verursachen, aber der Temperaturanstieg gegenüber dem vorindustriellen Niveau ist ungewiss. "Anhand von 300 Jahren Temperaturaufzeichnungen der Mischschicht des Ozeans, die in Sklerosponge-Karbonat-Skeletten erhalten sind, zeigen wir, dass die industrielle Erwärmung Mitte der 1860er Jahre begann, mehr als 80 Jahre früher als die instrumentellen Aufzeichnungen der Meeresoberflächentemperatur."

Das Paläothermometer wurde anhand hoch korrelierter "moderner" (nach 1963) instrumenteller Aufzeichnungen der globalen Meeresoberflächentemperaturen kalibriert, wobei die vorindustrielle Ära durch nahezu konstante Temperaturen von 1700 bis Anfang der 1860er Jahre definiert wurde.

Der Anstieg der Meeres- und Landtemperaturen überschnitt sich bis zum Ende des 20. Jahrhunderts, als sich das Land fast doppelt so schnell erwärmte wie die Ozeanoberfläche. Die wärmeren Erdtemperaturen in Verbindung mit dem früheren Beginn der Erwärmung im Industriezeitalter deuten darauf hin, dass die globale Erwärmung bis 2020 bereits 1,7 °C über dem vorindustriellen Niveau lag.

Diese Ergebnisse liegen um 0,5 °C über den IPCC-Schätzungen, wobei eine globale Erwärmung von 2 °C bis Ende der 2020er Jahre erwartet wird, fast zwei Jahrzehnte früher als erwartet. Die untersuchten Skleroschwämme (Ceratoporella nicholsoni) sind eine Gruppe von langlebigen Schwämmen, die ausschließlich in der Karibik in Tiefen mit geringen Licht- und Temperaturschwankungen leben.

Wie die Jahresringe eines Baumes zeichnet das Skelett eines Schwamms die Umweltbedingungen während seines gesamten Lebens auf. Diese Schwämme wachsen extrem langsam. Ein 10 Zentimeter großer Schwamm, der nicht sehr groß ist, kann 400 Jahre alt werden.

Beschaffung der Informationen

Die Erwärmungsraten der Sklerosponge stimmen im Großen und Ganzen mit den modernen instrumentellen Aufzeichnungen überein, aber es gibt einige Unterschiede, selbst wenn unterschiedliche Basislinien berücksichtigt werden. Derzeit laufen Forschungen, um einige Verzerrungen und Fehler in den historischen instrumentellen Aufzeichnungen zu korrigieren, was einige dieser Unterschiede ausgleichen könnte.

Mit Hilfe lokaler Taucher sammelten die Forscher zwischen 2007 und 2012 sechs Skleroschwämme in der Nähe von Puerto Rico und St. Croix auf den US-Jungferninseln. Anschließend erstellten sie mithilfe von Uran- und Thorium-Radioisotopen-Datierungen eine Wachstumschronologie für jeden Schwamm, die etwa 300 Jahre zurückreicht.

In jedem zweijährigen Wachstumsintervall maßen sie das Verhältnis von Strontium zu Kalzium. Die Skelette kalkbildender Korallen nehmen mit steigender Temperatur eher Kalzium als Strontium auf, sodass das Verhältnis ein indirekter Indikator für die Meerwassertemperatur ist.

Wie die Daten verwendet wurden

Nachdem sie diese Informationen erhalten hatten, kalibrierten sie ihre Sklerosponge-Temperaturchronologie mit aktuellen instrumentellen Messungen (aus der Reihe 1964-2012). Skleroschwämme leben in der Mischschicht des Ozeans, wo die Temperaturen von der Oberfläche bis in etwa 100 m Tiefe praktisch gleich sind. Daher können die von Skleroschwämmen aufgezeichneten Umgebungstemperaturen des Meerwassers auch zum Verständnis der Temperaturen an der Meeresoberfläche herangezogen werden.

Die Skleroschwämme zeichneten einige bekannte globale Temperaturanomalien auf, wie die Abkühlungsperiode nach dem Ausbruch des Vulkans Tambora im Jahr 1815. Die Meerestemperaturen waren von 1700 bis 1790 relativ stabil, gefolgt von einer Periode vulkanischer Abkühlung von 1790 bis 1840 und einer weiteren stabilen, aber etwas wärmeren Periode von 1840 bis in die frühen 1860er Jahre. Die Forscher ordnen den anthropogenen Klimawandel in diesen Zeitraum ein, etwa 80 Jahre früher, als die instrumentellen SST-Aufzeichnungen zeigen.