Meeresspiegeländerungen

Einleitung

Eine der wichtigsten Folgen des anthropogenen Klimawandels ist ohne Zweifel der Anstieg des globalen Meeresspiegels. Wie der Übergang von der letzten Kaltzeit zum gegenwärtigen Holozän gezeigt hat, reagiert der globale Meeresspiegel stark auf klimatische Veränderungen. Es ist daher nicht verwunderlich, dass zu Beginn der öffentlichen Diskussion um den anthropogenen Treibhauseffekt gerade die Anhebung des Meeresspiegelniveaus die Medien zu Katastrophenszenarien veranlasst hat. So zeigte etwa als Beleg für die kommende "Klimakatastrophe" das Titelbild der Nr. 44 des Magazins Der Spiegel von 1986 den Kölner Dom bis zu einem Drittel seiner Höhe im Meer versunken. Zu einem so extremen Szenario würde es allerdings nur kommen, wenn sämtliches Eis der Erde abschmelzen und der Meeresspiegel um ca. 70 m ansteigen würde - ein im Rahmen des anthropogenen Klimawandels sehr unwahrscheinlicher Fall. Aber auch schon ein Meeresspiegelanstieg um nur 1 m würde für die zahlreichen dicht besiedelten Küstenregionen der Erde weit reichende Konsequenzen haben. Und so hat sich auch die Wissenschaft mit diesem Thema eingehend befasst, wie etwa die Sachstandsberichte des IPCC oder das Sondergutachten des Wissenschaftlicher Beirates der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen über die Zukunft der Meeere belegen.

Veränderung des globalen Meeresspiegelanstiegs in den letzten 24 000 Jahren

Meeresspiegeländerungen der Vergangenheit

Meeresspiegeländerungen hat es im Laufe der Erdgeschichte häufig gegeben. Sie waren sowohl tektonisch, d.h. durch Bewegungen der Erdkruste, wie klimatisch bedingt. Noch vor 50 Millionen Jahren war die Erde eisfrei, und der globale Meeresspiegel lag ca. 50 m höher als heute. Mit Beginn des Eiszeitalters vor 2,5 Millionen Jahren fiel der Meeresspiegel dann deutlich ab. Der Wechsel zwischen Warm- und Kaltzeiten während des Eiszeitalters hat die kontinentalen Eisschilde teilweise abschmelzen und sich wieder bilden lassen, mit gravierenden Folgen für den Meeresspiegel. Während des Höhepunktes der letzten Kaltzeit vor rund 20 000 Jahren, als die globalen Temperaturen um 4-7 °C unter den heutigen lagen, war der Meeresspiegel um ca. 130 m niedriger als heute. Ein erheblicher Teil des Meerwassers (84 Mio km³ gegenüber 32 Mio km³ heute) war damals in den großen Landeismassen gebunden.

Interessant sind in der Vergangenheit aus heutiger Sicht vor allem solche Klimaepochen, in denen die Temperaturen ähnlich hoch waren wie gegenwärtig oder wie vorhergesagt. Im mittleren Pliozän vor 3,3 bis 3,0 Mio Jahre v.h. war es 2-3,5 °C wärmer als das vorindustrielle Klima. Der Meeresspiegel war einige m höher als heute, aber nicht mehr als 20 m. Grönland war möglicherweise ganz abgeschmolzen, ebenso die Westantarktische Halbinsel und küstennahe Teile der Ostantarktis, so dass der Meeresspiegel möglicherweise 14 m höher war als heute.

Meerespiegelanstiegsraten in mm/Jahr: Blaue Säule links: mittlere Anstiegsrate in der Übergangsphase zwischen Eis- und Warmzeiten; blaue Säule rechts: Anstiegsrate während des sog. Schmelzwasserpuls 1A vor 14 600 Jahren; orangene Säulen: Anstiegsraten in den letzten 2000 Jahren (Mittelwert, 20. Jahrhundert, seit 1993)

Im letzten Interglazial, dem Eem, das sich von 129 000 bis 116 000 Jahre v.h. erstreckte, war es um 1-2 °C wärmer als vorindustriell. Das maximale Meeresspiegelniveau lag ca. 6 m über dem gegenwärtigen. Der Eisschild auf Grönland trug dazu sehr wahrscheinlich mit 1,4-4,3 m bei. Es gab wahrscheinlich Meeresspiegelanstiege von mehr als 2m pro Jahrtausend.

In der späteren Nacheiszeit stieg der Meeresspiegel über mehrere Jahrtausende deutlich an. So ist er zwischen 7000 und 3000 Jahren v.h. um 2-3 m gestiegen. In den letzten 2000 Jahren gab es dann nur noch geringe Schwankungen, die unter 25 cm über mehrere Jahrhunderte lagen. Die heutige Meeresspiegelanstiegsrate von 1,7 mm/Jahr im 20. Jahrhundert und von ca 3 mm/Jahr seit 1993 ist zwar auf dem Hintergrund der letzten 2000 Jahre ungewöhnlich, wurde in früheren Zeiten aber z.T. weit übertroffen. So gab es in den Übergangszeiten zwischen voll vergletscherten Phasen des gegenwärtigen Eiszeitalters zu Warmzeiten Anstiegsraten von 10-15 mm/Jahr und mehr. Während des sog. Schmelzwasserpuls 1A vor 14 200 bis 14 700 Jahren etwa stieg der Meeresspiegel in weniger als 500 Jahren um 14-18 m, was einer Rate von mehr als 40 mm/Jahr entspricht. Auch im Eem gab es Phasen, in denen die Meeresspiegelanstiegsrate die des 20. Jahrhunderts übertroffen hatte.

Der aktuelle Meeresspiegelanstieg

• Hauptartikel: Aktueller Meeresspiegelanstieg

Ursachen von Änderungen des Meeresspiegels

• Hauptartikel: Ursachen des aktuellen Meeresspiegelanstiegs

Grundsätzlich kann sich das Niveau des Meeresspiegels aus zwei Gründen verändern:

1. durch eine Veränderung von Form und Volumen der Meeresbecken und
2. durch eine Zu- bzw. Abnahme des Wasservolumens in den Weltmeeren.

• Das Wasservolumen kann einmal durch Änderungen der Dichte zu oder abnehmen.
• Zum anderen kann es sich durch Zu- und Abnahme der Masse des Meerwassers ändern.

Ursache für eine Veränderung der Meeresbecken können Sedimentationsprozesse sein oder die tektonische Anhebung oder Senkung von Landmassen, Vorgänge, die sich in der Regel über größere Zeiträume erstrecken und in ihren direkten Auswirkungen regional begrenzt sind. Daneben gibt es aber auch durch Vulkanismus, Seebeben oder Sackungsvorgänge verursachte kurzfristige Landbewegungen, die zu lokalen Veränderungen des Meeresspiegelniveaus führen können.

Die Änderung der Dichte des Wassers kann durch Erwärmung oder Abkühlung des Wassers verursacht sein. Auch der Salzgehalt spielt eine, wenn auch geringe Rolle. Die Masse des Meerwassers wird vor allem durch Schmelzen oder Bildung von Eis auf dem Land verändert

Literatur

• Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (2006): Die Zukunft der Meere - zu warm, zu hoch, zu sauer, Sondergutachten, Berlin, S. 33; auch als Download
• A. Köhl & D. Stammer (2013): Regionaler und globaler Anstieg des Meeresspiegels: Ursachen, in: J. Lozan: WARNSIGNAL KLIMA: Die Meere – Änderungen & Risiken

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Kontakt: Dieter Kasang