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Klima Argumente: Meeresspiegel

Statement:
"
Der Meeresspiegel ist in den vergangenen 150 Jahren angestiegen"



PRO   CONTRA

Der Meeresspiegel ist nach dem letzten glazialen Maximum um insgesamt 120 m angestiegen (14 mm/Jahr) (Abbildung 5).

Nach starkem initialem Anstieg verlangsamte sich der Prozess vor 7.000 Jahren aber setzte sich stetig fort (Abbildung 5).
Hinweis: Gestützt auf Lambeck (2002) nimmt das IPCC in seinem 4. Klimabericht von 2007 (S. 459) an, daß der eustatische Meeresspiegelanstieg in den letzten 2000 Jahren (vor dem 20. Jh.) lediglich 0-0,2 mm/Jahr betrug. Lambeck's Studie ist jedoch sehr grob-auflösend und geht nicht auf Schwankungen des Meeresspiegels und der Anstiegsraten im Rahmen der verschiedenen holozänen Wärme- und Kältephasen ein. Es stellt sich die Frage, ob generell während der holozänen Wärmephasen (z.B. Römische & Mittelalterliche Wärmephase) gesteigerte Meeresspiegelanstiege zu verzeichnen sind, während es zur Zeit der dazwischenliegenden Kältephasen zu abfallenden oder stagnierenden Meeresspiegeln kam. Da es sich hierbei um mögliche Beträge von jeweils weniger als 1 m handelt, sind diese in historischen Datensätzen schwer nachweisbar, insbesondere da sich viele Küsten senken oder heben (siehe Kontext-Info unten).

In der Übergangsphase von der Mittelalterlichen Wärmephase in die Kleine Eiszeit, scheint es parallel zur Abkühlung zu einem zwischenzeitlichen Meeresspiegelabfall gekommen zu sein (z.B. im Pazifik, Nunn 2007) (Abbildung 4).

Im Laufe der Kleinen Eiszeit stabilisierte sich der Meeresspiegel wieder und stieg schließlich wieder langsam an (Abbildung 3).

Mit dem Übergang in die aktuelle Wärmeperiode beschleunigte sich parallel zum Temperaturanstieg auch der Meeresspiegelanstieg wieder (Jevrejeva et al. 2008) (Abbildungen 1,2,3).

Dieser Beschleunigungstrend setzt sich derzeit weiter fort. Während der Mittelwert für das vergangene Jahrhundert (1900-2000) 1,85 mm/Jahr betrug, hat der Meeresspiegelanstieg aktuell bereits 3.26 mm/Jahr erreicht (Mittelwert für die letzten 18 Jahre basierend auf Satelliten-Messungen) (AVISO) (Abbildung 1).

 

(keine Gegenargumente)

 

Kontext:

Während der letzten großen Warmzeit (Eem-Warmzeit) vor etwa 125.000 Jahren lag der Meeresspiegel etwa 4 m höher als heute (Latif 2007, S. 165).

Seitens des IPCC wird befürchtet, daß flache Inselngruppen durch den aktuellen Meeresspiegelanstieg überflutet werden könnten. Laut Kench et al. (2005) und Kench & Webb (2010) können sich Koralleninseln wie die Malediven oder pazifische Atolle jedoch besser an derartige Meeresspiegelanstiege anpassen als bislang vermutet. Unter normalen Bedingungen können Riffe einige Zentimeter pro Jahr wachsen und so mit einem Anstieg des Meeresspiegels Schritt halten. Und genau dies haben die Korallenriffe auch während des starken initialen, postglazialen Meeresspiegelanstiegs getan, da ansonsten alle Korallenriffe zu dieser Zeit ertrunken wären. In einer Studie konnten Kench & Webb (2010) zeigen, dass viele pazifische Atolle in den letzten 60 Jahren sogar während des Meeresspiegelanstiegs in der Fläche gewachsen sind.

 

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KONTEXT:
Bei Meeresspiegelmessungen an den Küsten muß berücksichtigt werden, dass sich viele Regionen aus den verschiedensten Gründen (tektonisch, Grundwasserentnahme, glacial isostatic adjustment etc.) senken oder heben. Diese vertikalen Verschiebungsbewegungen müssen aus den Küsten-Pegelmessungen wieder heraus korrigiert werden. Hierdurch wird aus einem "relativen Meeresspiegel" ein "eustatischer Meeresspiegel" Wert berechnet.

Ein Teil der heute zu verzeichnenden vertikalen Bewegungen geht auf "glacial isostatic adjustment" (GIA) zurück (Abbildung 7). Die Eisschilde der letzten Vereisung vor 12.000 Jahren haben die darunter liegenden Gebiet durch ihr Gewicht nach unten gedrückt (z.B. Schottland). Als Ausgleich sind benachbarte unvergletscherte Gebiete während der Vereisungsphase nach oben gestiegen (z.B. Süd-England). Als sich die eiszeitlichen Gletscher im Holozän zurückgezogen haben, begannen die Landmassen diese Vertikalverschiebungen wieder rückgängig zu machen, ein Prozess der noch heute anhält. So steigt das ehemals vergletscherte kanadische Hudson-Bay-Gebiet noch heute um etwa 1 cm/Jahr empor (Peltier 1999, S. 94). Über den peripheral forebulges an der Ostküste der USA sowie an der südlichen Ostsee-Küste steigt der relative Meeresspiegel derzeit um etwa 5 mm an, ein Betrag der sich aus dem Absinken der Landschaft und dem weltweiten (eustatischen) Meeresspiegelanstieg zusammensetz (Whitehouse 2009, S. 29).

Trotz des weltweit gemittelten Meeresspiegelanstiegs, ist die regionale Meeresspiegelentwicklung sehr unterschiedlich. Bei Betrachtung der Periode von 1993-2003 auf Basis von Satelliten-Daten ist in einigen Ozeanbereichen ein starker Anstieg zu verzeichnen gewesen, der den mittleren weltweiten Wert um das Fünffache übertrifft (z.B. westlicher Pazifik und östlicher Indik) (rote Farben in Abbildung 6). Im östlichen Pazifik und westlichen Indik sowie anderen Regionen (blaue Farben in Abbildung 6) hingegen ist der Meeresspiegel in der gleichen Periode gefallen. Ursachen der unterschiedlichen Meeresspiegelentwicklungen sind wechselnde Meeresströmungen, die von Windänderungen und Temperaturschwankungen im Rahmen der internen Klimaoszillationen moduliert werden. So kann der El Nino-Zyklus Meeresspiegel-Variationen von 20 cm hervorbringen. Die Oberfläche des Meeres ist nicht flach, sondern es sind geneigte Flächen gemäß den Meeresströmungen ausgebildet. Aufgrund der Coriolis-Kraft ist die Meeresoberfläche der rechten Seite des Golfstroms um etwa einen Meter höher als die linke Seite. Es wird davon ausgegangen, dass die regionalen Unterschiede der langfristigen, weltweiten Meeresspiegelentwicklung aufmoduliert sind (Archer & Rahmstorf 2010, S. 98 & 145).

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ABBILDUNGEN:

Abbildung 1: Meeresspiegelanstieg der letzten 18 Jahre, nach Satelliten-Daten. Der Meeresspiegel ist um 3.26 mm/Jahr angestiegen. Abbildung: AVISO.

 

Abbildung 2: Meeresspiegelanstieg der letzten 130 Jahre. Mittelwerte aus 23 Meßstationen, nach Douglas (1997). Die dicke schwarze Linie stellt einen Dreijahresmittelwert dar. Die Daten zeigen einen Meeresspiegelanstieg von etwa 18.5 cm zwischen 1900-2000 (=1,85 mm/Jahr). Abbildung aus Wikipedia.

 

Abbildung 3: Beschleunigung des Meeresspiegelanstiegs seit der Kleinen Eiszeit (Jevrejeva et al. 2008). Die Beschleunigung des Anstiegs begann gegen Ende des 18. Jahrhunderts (bereits vor dem industriellen Zeitalter) und betrug etwa 0,01 mm/Jahr pro Jahr. Der Meeresspiegelansteig betrug im 19. Jahrhundert 6 cm und im 20. Jahrhundert bereits 19 cm. Bei Fortsetzung des langperiodischen Trends ist mit einem Anstieg von 34 cm im 21. Jahrhundert zu rechnen. Dem langperiodischen Trend überlagert ist ein 60-Jahreszyklus (Jevrejeva et al. 2008). Der stagnierende bzw. zum Teil sogar abfallende Meeresspiegel in der Kleinen Eiszeit könnte auf thermisches Zusammenziehen der Ozeanwassermassen und Bindung von Ozeanwasser in Gletschern zurückzuführen sein (eigene Interpretation Webmaster).

 

Abbildung 4: Meeresspiegelabfall von 70-80 cm im Pazifik während der Übergangsphase vom Mittelalterlichen Klimaoptimum zur Kleinen Eiszeit (aus Nunn 2007).

 

Abbildung 5: Meeresspiegelanstieg von 120 m nach dem letzten glazialen Maximum (Abbildung aus Wikipedia, Daten von Fleming et al. 1998, Fleming 2000, Milne et al. 2005). Zwischen 15.000 bis 7.000 Jahre vor heute stieg der Meeresspiegel um etwa 14 mm/Jahr an.

 

Abbildung 6: Meeresspiegelentwicklung von 1993-2003 basierend auf Satelliten-Daten (Abbildung aus dem 4. IPCC-Bericht, Fig. 5.15). In einigen Ozeanbereichen ist ein starker Anstieg zu verzeichnen gewesen, der den mittleren weltweiten Wert um das Fünffache übertrifft (z.B. westlicher Pazifik und östlicher Indik) (rote Farben). Im östlichen Pazifik und westlichen Indik sowie anderen Regionen (blaue Farben) ist der Meeresspiegel hingegen in dieser Periode gefallen. Ursachen der unterschiedlichen Meeresspiegelentwicklungen sind wechselnde Meeresströmungen, die von Windänderungen und Temperaturschwankungen im Rahmen der internen Klimaoszillationen moduliert werden. So kann der El Nino-Zyklus Meeresspiegel-Variationen von 20 cm hervorbringen (Archer & Rahmstorf 2010, S. 98).

 

 

Abbildung 7: Links: Absinken der Landschaft durch Eisauflast während Vereisungsphsen sowie damit verbundenes Aufsteigen in den Randbereichen ("peripheral bulge", PB; einige 100 km breit, bis 100 m hoch) durch Ausgleichsbewegungen im Erdmantel. Rechts: Nach Abschmelzen der Gletscher Aufsteigen der Landschaft in den ehemals von Gletschern überlagerten Gebiete sowie Absinken der zuvor unvergletscherten Randgebiete des peripheral bulge (Graphik aus Whitehouse 2009). Entsprechende Korrekturen müssen bei Meeresspiegelmessungen an Küstenstationen berücksichtigt werden, da diese Bewegungen bis heute andauern.

 

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