Meere steigen vor allem durch Ausdehnung wärmeren Wassers an

Der Anstieg des Meeresspiegels während der vergangenen Jahrzehnte geht einer Studie zufolge zu einem großen Teil auf die Ausdehnung des Wassers infolge der Erwärmung zurück. Im Zeitraum 1960 bis 2023 diese wärmebedingte Ausdehnung für 43 Prozent des Anstiegs verantwortlich, wie ein Forschungsteam um Lijing Cheng von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking in der Fachzeitschrift «Science Advances» berechnet. Das Wasser schmelzender Gebirgsgletscher trug 27 Prozent zu den steigenden Pegelständen bei, die schmelzenden Eismassen in Grönland 15 Prozent und in der Antarktis 12 Prozent.

Im Durchschnitt des mehr als 60-jährigen Zeitraums stieg der Meeresspiegel um 2,06 Millimeter pro Jahr. In den Jahren 2005 bis 2023 waren es im Mittel sogar 3,94 Millimeter pro Jahr.

Grundsätzlich steigt der Meeresspiegel im Zuge des Klimawandels aus zwei Hauptursachen: Zum einen gelangt durch das Schmelzen von Gletschern sowie von Eisschilden der Polargebiete mehr Wasser in die Weltmeere. Zum anderen nimmt das Meerwasser etwa 90 Prozent der Wärme auf, die in der Atmosphäre gehalten wird – die Ozeane dämpfen also den Anstieg der Lufttemperaturen durch die Erderwärmung enorm. Weil Wärme durch eine stärkere Bewegung der Teilchen zustande kommt, benötigt wärmeres Wasser mehr Platz als kälteres Wasser: Das Meerwasser dehnt sich also aus.

Verständnis der Ursachen des Anstiegs für Prognosen unverzichtbar

«Das Verständnis der Ursachen des Meeresspiegelanstiegs ist für Prognosen künftiger Meeresspiegelveränderungen unverzichtbar und unterstützt die Bemühungen zur Klimaanpassung und zum Klimaschutz», schreiben die Studienautoren. Cheng und Kollegen machten sich neue Beobachtungsmethoden, insbesondere durch Satelliten, zunutze, aber auch verbesserte Analysen, die systematische Fehler durch die Messmethoden korrigieren.

Sie teilten ihre Analyse in mehrere Zeiträume ein: Beispielsweise setzt sich die Langzeitbeobachtung (1960 bis 2023) aus der verbesserten Analyse von Gezeitenpegeln (1960 bis 1992) und der Satelliten-Höhenmessung (1993 bis 2023) zusammen. Ab 2005 nutzten die Wissenschaftler zudem Daten der Treibbojen des mobilen Beobachtungssystems für die Weltmeere, Argo.

Meerwasser schmelzt Schelfeis von unten

Die Einzelbeiträge setzen sich im jüngsten Zeitraum etwas anders zusammen als in der Langzeitbeobachtung: So trugen die seltener werdenden Gebirgsgletscher zuletzt mit 19,3 Prozent weniger zum Anstieg bei, auf lange Sicht waren es 27 Prozent. Dagegen tragen die Eisschilde in Grönland und in der Antarktis inzwischen etwas mehr bei.

Erst kürzlich hatte eine Studie im Fachjournal «Nature Communications» erläutert, wie die Erwärmung der Meere das Schmelzen des antarktischen Eises forciert. Das Team um Tore Hattermann aus dem norwegischen Tromsø beschrieb Kanäle an der Unterseite des Schelfeises, in denen sich relativ warmes Wasser sammelt und das Eis von unten schmelzt.
Mit dem Schmelzen des Schelfeises fällt mitunter die stützende Wirkung für das Festlandeis weg, weshalb dieses sich schneller zum Meer bewegt. Nach derzeitigem Kenntnisstand dürfte es allerdings Jahrhunderte dauern, bis die polaren Eisschilde vollkommen abgeschmolzen sind.

Studie zu Bodensenkungen in Küstenstädten

Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) machen in einer aktuellen Studie, ebenfalls in «Nature Communications», auf eine weitere Gefahr für Küstenstädte aufmerksam: Bodensenkungen. Sie entstehen hauptsächlich durch eine übermäßige Entnahme von Wasser und Rohstoffen, die den Untergrund zuvor stabilisiert haben. Das hohe Gewicht von Städten sowie langfristige geologische Prozesse können die Absenkung zusätzlich begünstigen.

«In vielen großen Küstenstädten ist die Entnahme von Grundwasser ein Haupttreiber der Landsenkung», wird Seniorautor Florian Seitz in einer TUM-Mitteilung zitiert. «Das bedeutet, dass lokale politische und wasserwirtschaftliche Entscheidungen einen großen Unterschied machen können.»