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Klima: Meereskälte stellt Forscher vor Rätsel

Phänomen "fehlende Wärme"  

Klimaforscher rätseln über Meereskälte

25.05.2010, 12:08 Uhr | Von Axel Bojanowski, Spiegel Online, Spiegel Online

Klima: Meereskälte stellt Forscher vor Rätsel. Temperatur der Ozeane: Wo steckt die Energie? (Foto: dpa)

Temperatur der Ozeane: Wo steckt die Energie? (Foto: dpa)

Die Erde erwärmt sich. Aber das Meer? Klimaforscher vermuten, dass sich die Ozeane seit sieben Jahren nicht mehr erhitzen, obwohl die Sonnenstrahlung immer intensiver wird. Andere Experten protestieren - das Phänomen der "fehlenden Wärme" ist so rätselhaft wie umstritten.

Wenn man morgens am Strand entlang spaziert, glaubt man die globale Klimaerwärmung geradezu sehen zu können. Das Meer dampft. Die kalte Nachtluft zieht über das warme Meer, Schwaden steigen auf. Und je stärker sich die Ozeane aufheizen, umso mehr Seerauch entsteht. Doch der Eindruck trügt. Die Ozeane heizen sich derzeit gar nicht mehr auf - behauptet zumindest der Klimatologe Kevin Trenberth vom National Center for Atmospheric Research in den USA.

Wo steckt all die Energie?

Seit sieben Jahren stocke die Erwärmung der Meere. 2003 habe das Phänomen aufgehört, wenn man den weltweiten Durchschnitt der Weltmeertemperaturen ansieht, sagt Trenberth. Seine Frage: Wo steckt all die Energie? Fabriken, Autos und Kraftwerke stoßen von Jahr zu Jahr mehr Treibhausgase aus, die zusätzlich Sonnenstrahlung in der Luft zurückhalten - es gäbe also genügend Treibstoff für eine beschleunigte Aufheizung des Klimas. Und eigentlich sollten die Meere etwa 90 Prozent der Energie schlucken. Die Ozeane sind der größte Wärmespeicher: In ihren obersten drei Metern halten sie so viel Wärme wie die gesamte Lufthülle der Erde. Wo also geht die zusätzliche Strahlung hin, wenn nicht in die Meere?

"Es ist eine Schande, dass wir es nicht erklären können"

Zwar haben sie sich in den vergangenen Jahrzehnten erwärmt, daran zweifelt kein Forscher - das beweist beispielsweise der anschwellende Meeresspiegel. Aber die Entwicklung seit 2003 gibt den Experten Rätsel auf. Sie streiten seit langem über das Rätsel der "fehlenden Wärme", in Fachkreisen bekannt als "Missing-Heat"-Phänomen. Schon in den illegal veröffentlichten E-Mails von Klimaforschern - in der sogenannten Climategate-Affäre - hatte sich Trenberth besorgt über das Rätsel der "fehlenden Wärme" geäußert. "Es ist eine Schande, dass wir es nicht erklären können", schrieb er an seine Forscherkollegen. Die E-Mail erlangte große Bekanntheit.

Bald könnte die fehlende Energie bedrohlich werden

Die "fehlende Wärme" könne sich als bedrohlich erweisen, behauptet Trenberth. Vermutlich werde sich die verborgene Energie bald bemerkbar machen und das Klima beschleunigt aufheizen. Allerdings regt sich gegen diese These Widerspruch. Es gebe gar keine "fehlende Wärme", schreiben Forscher um John Lyman von der University of Hawaii jetzt im Wissenschaftsmagazin "Nature".

Forscher sind sich uneinig

Zwar habe sich der Temperaturanstieg der Meere in den vergangenen Jahren verlangsamt. Der langfristige Trend zeige aber nach oben: Seit 1993 hätten die Ozeane oberhalb von 700 Metern ein halbes Watt pro Kubikmeter zusätzlich gespeichert. Mit dieser Leistung könnte jeder der 6,7 Milliarden Menschen auf der Erde 500 Glühbirnen mit je 100 Watt betreiben. Die Temperatur der Meere sei demgemäß um anderthalb Grad gestiegen - und dieser Wert entspreche den Prognosen, schreiben Lyman und seine Kollegen.

Fehlerhafte Messungen korrigiert

Für ihre Studie haben die Forscher Messdaten aus den Meeren neu ausgewertet. Bis 2002 gab es nur vereinzelt Daten; für Messungen der Meerestemperatur wurden seit 1992 Satelliten eingesetzt und sogenannte Wegwerf-Thermografen von Schiffen aus ins Wasser geschmissen. Auf ihrem Weg zum Grund registrierten die Einweggeräte die Temperatur. Die Daten gelten als fehlerhaft, weil sich die Meerestiefe während des Sturzes nur ungenau bestimmen ließ - die Sonden fallen unterschiedlich schnell.

Stabiler Temperaturtrend

Lyman und seine Kollegen meinen, die Fehler dieser Sonden nun korrigiert zu haben - denn sie haben systematische Ungenauigkeiten in den Daten gefunden, und mit statistischen Berechnungen konnten die Forscher die Temperaturentwicklung in den Meeren für die oberen 700 Meter ermitteln. Ihr Befund: Die "fehlende Wärme" gibt es im Grunde gar nicht. Der Temperaturtrend sei stabil, das Stagnieren in den vergangenen Jahren falle gar "nicht ins Gewicht", schreiben die Ozeanologen. Der Erwärmungstrend der Meere seit 1993 sei sogar stärker als im Uno-Klimabericht 2007 konstatiert.

"Griff in die alte Datenkiste"

Andere Experten geben sich mit den Rechnungen allerdings nicht zufrieden. Der Datensatz berge weiter "Tücken", sagt der Ozeanograf Eberhard Fahrbach vom Alfred-Wegener-Institut (AWI). Es sei nicht unbedingt hilfreich, "einfach so in die alte Datenkiste zu greifen". Die Messungen seien schlicht zu ungenau. Insbesondere auf der Südhalbkugel gab es bis 2002 tatsächlich nur spärlich Messungen. Erst seit 2003 observiert ein Heer von Bojen flächendeckend die Ozeane - mittlerweile dümpeln 3255 dieser Argo-Bojen übers Meer. Sie tauchen regelmäßig bis in 2000 Meter Tiefe ab; aus größerer Tiefe gibt es weiter kaum Daten.

Wer hat nun Recht?

Trenberth beharrt darauf, dass die Argo-Bojen ein "Stocken der Erwärmung" zeigen. Bestenfalls lasse sich die Temperaturentwicklung in den Meeren seit 2003 als leichte Erwärmung deuten - das hatte auch eine Studie von Forschern um Karina von Schuckmann vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-Geomar) jüngst nahegelegt. Wer hat nun Recht? Lyman und seine Kollegen konnten mit ihrer Neuauswertung der alten Daten womöglich einen Teil des Rätsels um die "fehlende Wärme" lösen. Aber eben nur einen Teil, findet Trenberth. Das Rätsel bleibe im Wesentlichen bestehen.

"Die Energiebilanz geht nicht auf"

Seit 2000 hätten zusätzliche Treibhausgase die Energieleistung in der Luft um rund ein Watt pro Kubikmeter erhöht - genug, um die Meere deutlich aufzuheizen, sagt Trenberth. Solange nicht geklärt sei, wo die zusätzliche Energie geblieben sei, könne den Daten nicht getraut werden, schreibt der Forscher in einem Kommentar in "Nature". Und mit dieser Haltung steht er nicht allein. "Ich teile diese Einschätzung im Wesentlichen", sagt Martin Visbeck vom IFM-Geomar. Die Energiebilanz des Klimas gehe nicht auf. Bleibt die Frage: Wo also steckt die Energie? Auf der Tagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union (EGU) in Wien Anfang Mai diskutieren die Forscher vor allem vier Möglichkeiten:

  1. Die Tiefsee hat sich aufgeheizt. Manche Forscher glauben, das Rätsel der "fehlenden Wärme" sei in Wirklichkeit ein Problem fehlender Messungen: Möglicherweise hätten sich die Meere in der Tiefsee aufgeheizt, wo kaum gemessen werden kann - das glaubt zum Beispiel eine Forschergruppe um Martin Visbeck. Die Hälfte des Meerwassers liegt unter 2000 Meter Tiefe, und die Argo-Bojen liefern eben nur Daten bis 2000 Meter. So bleibt tatsächlich Raum für Spekulationen. Lehrbüchern zufolge dauert der Wärmeaustausch mit der Tiefsee allerdings Jahrhunderte, das macht dieses Szenario problematisch. Experte Visbeck sagt, hier bestehe noch Forschungsbedarf.

  2. Die Bojen-Messungen sind falsch. Es werde wohl noch einige Jahre dauern, bis die 3200 Argo-Bojen verlässliche Daten liefern, meint der Ozeanforscher Mojib Latíf vom IFM-Geomar. Am Ende würde die Energiebilanz des Klimas dann vermutlich aufgehen.

  3. Der Energieeintrag der Sonne in die Atmosphäre wurde falsch berechnet. Auch bei den Satellitenmessungen zum Treibhauseffekt gibt es Unsicherheiten, die man berücksichtigen müsse, sagt Detlef Stammer, Klimaforscher an der Universität Hamburg. Die Strahlungsbilanz sei insgesamt zu ungenau bekannt - dadurch fielen die Unsicherheiten bei den Meerestemperaturen ohnehin nicht ins Gewicht.

  4. Kurzfristige Klimaschwankungen gaukeln die "fehlende Wärme" nur vor. Das Klima schwankt von Natur aus. Kurzfristige Ausschläge nach oben und unten sind normal. Dazu allerdings sagt Trenberth, allen Schwankungen zum Trotz müsse die Strahlungsbilanz auch für kurze Zeiträume korrekt berechnet werden können.

"Habt Geduld"

Das Rätsel der "fehlenden Wärme" stürze die Klimatologen wieder mal in ein Dilemma, sagt US-Umweltforscher Roger Pielke Junior von der University of Colorado in Boulder. Manche wollten die Unsicherheiten der Forschungsergebnisse nutzen, um die ganze Zunft zu verunglimpfen. Dieser Druck dürfe die Klimatologen jedoch nicht dazu verleiten, die Unsicherheiten zu verschweigen. "Man ist gespalten zwischen dem Bedürfnis, schnell Ergebnisse zu publizieren, und dem Wunsch, die Daten zunächst sorgfältig zu untersuchen", sagt der Ozeanograf Fahrbach. Genaue Messungen bräuchten Zeit. Sein Aufruf an die Öffentlichkeit: "Habt Geduld."

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