Meeresspiegel

Im Rahmen unseres aktuellen Themenschwerpunkts zur Meeresspiegelforschung wollen wir Ihnen heute einige weitere interessante Arbeiten aus Nord- und Südamerika vorstellen, bevor wir dann im übernächsten Teil unserer Serie in die Südsee reisen.

USA

In den vergangenen Monaten erschienen zwei Arbeiten zur USA, die sowohl die West- als auch Ostküste zum Thema hatten. Im März 2015 veröffentlichten Thomas Wahl und Don Chambers im Fachblatt Journal of Geophysical Research eine Studie, in der die Autoren sechs Meeresbereiche um die USA identifizieren, die sich durch jeweils gemeinsame Muster in der natürlichen Variabilität der Meeresspiegelentwicklung auszeichnen. Ein verbessertes Verständnis dieser Bewegungsmuster ist unerlässlich, um natürliche von anthropogenen Anteilen des Meeresspiegelanstiegs zu differenzieren. Hier der Abstract:

Evidence for multidecadal variability in US extreme sea level records
We analyze a set of 20 tide gauge records covering the contiguous United States (US) coastline and the period from 1929 to 2013 to identify long-term trends and multidecadal variations in extreme sea levels (ESLs) relative to changes in mean sea level (MSL). Different data sampling and analysis techniques are applied to test the robustness of the results against the selected methodology. Significant but small long-term trends in ESLs above/below MSL are found at individual sites along most coastline stretches, but are mostly confined to the southeast coast and the winter season when storm surges are primarily driven by extratropical cyclones. We identify six regions with broadly coherent and considerable multidecadal ESL variations unrelated to MSL changes. Using a quasi-nonstationary extreme value analysis, we show that the latter would have caused variations in design relevant return water levels (50–200 year return periods) ranging from ∼10 cm to as much as 110 cm across the six regions. The results raise questions as to the applicability of the “MSL offset method,” assuming that ESL changes are primarily driven by changes in MSL without allowing for distinct long-term trends or low-frequency variations. Identifying the coherent multidecadal ESL variability is crucial in order to understand the physical driving factors. Ultimately, this information must be included into coastal design and adaptation processes.

Drei Monate später, im Juni 2015, legten Hamlington et al. ebenfalls im Journal of Geophysical Research nach und beschrieben Meeresspiegeleffekte, die auf das Wechselspiel zwischen El Nino/La Nina zurückgehen. Auch diese führen entlang der US-Küsten zu charakteristischen Meeresspiegelschwankungen. Im Folgenden die Kurzfassung der Studie:

The effect of the El Niño-Southern Oscillation on U.S. regional and coastal sea level
Although much of the focus on future sea level rise concerns the long-term trend associated with anthropogenic warming, on shorter time scales, internal climate variability can contribute significantly to regional sea level. Such sea level variability should be taken into consideration when planning efforts to mitigate the effects of future sea level change. In this study, we quantify the contribution to regional sea level of the El Niño-Southern Oscillation (ENSO). Through cyclostationary empirical orthogonal function analysis (CSEOF) of the long reconstructed sea level data set and of a set of U.S. tide gauges, two global modes dominated by Pacific Ocean variability are identified and related to ENSO and, by extension, the Pacific Decadal Oscillation. By estimating the combined contribution of these two modes to regional sea level, we find that ENSO can contribute significantly on short time scales, with contributions of up to 20 cm along the west coast of the U.S. The CSEOF decomposition of the long tide gauge records around the U.S. highlights the influence of ENSO on the U.S. east coast. Tandem analyses of both the reconstructed and tide gauge records also examine the utility of the sea level reconstructions for near-coast studies.

 

Florida

Im Stern konnte man am 6. Dezember 2014 eine unterhaltsame vorweihnachtliche Reportage aus Miami von Norbert Höfler lesen:

Klimawandel in Miami: Täglich verlassen die Kakerlaken die sinkende Stadt
Irgendwann wird das Meer Miami gefressen haben. Schon jetzt sind die ersten Vorboten zu spüren. Erstaunlich, dass die Stadt dennoch boomt wie nie. Besuch in einer Stadt am Rand des Untergangs.

Gänsehaut. Eine Stadt kurz vor dem Exitus. Party auf der Titanic kurz vor dem Untergang. Zum Glück gibt es Visionäre, die schon Ideen für den Tag X haben. Waterworld lässt grüßen. Wir lesen im Stern:

Raymond Romero, der Fischer aus Miami Beach, hat viel über den Klimawandel und die Veränderungen in den Ozeanen gehört. Das Eis an den Polen schmilzt, und die Temperatur in den Meeren zieht an. Wärmeres Wasser braucht mehr Platz als kaltes. Der Meeresspiegel steigt. Romero macht schon Notfallpläne. „Ich fülle den unteren Stock des Hauses mit Sand und Beton und baue ein neues obendrauf.“ Ein Haus auf dem Haus. Wenn das alle so wie er machen würden, glaubt er, könnte eine neue Stadt auf der alten Stadt entstehen. Ob das zu bezahlen ist? Romero zuckt mit den Schultern und sagt: „Entweder Miami ersäuft und wird zur Geisterstadt – oder zum teuersten Pflaster der Welt.“ Die meisten Bewohner der Millionenmetropole wissen, dass ihre Stadt ein Opfer des steigenden Meeresspiegels werden wird. Es ist keine Frage mehr, ob es passiert. Ungewiss ist nur noch, wann die Wassermassen einen Großteil Floridas unbewohnbar machen. Ob schon in 20 Jahren, in 50 oder in 100 Jahren. Forscher warnen: Miami wird zur Hochwasserruine.

Es ist richtig, dass Miami heute nur knapp über dem Meeresspiegel liegt. Deshalb jedoch vor einem moderaten Meeresspiegelanstieg von 30 cm pro Jahrhundert in Panik zu geraten wäre sicher falsch. Gerade eine reiche Stadt wie Miami wird sicher die Mittel aufbringen können, um sich vor dem Wasser zu schützen. Man erinnere sich an die Niederlande. Dort liegt etwa ein Viertel der gesamten Landesfläche unterhalb des Meeresspiegels, geschützt von umfangreichen Deichsystemen. Unmöglich in Miami?

 

Alaska

Vom warmen Miami geht es nun nach Alaska. Von dort berichteten Briggs und Kollegen im April 2014 in den Geophysical Research Letters über einen Sintflut-Retter, über den die Bewohner Miamis sicher neidisch sind: Aufgrund von tektonischen Prozessen wurde die Küste von Sitkinak Island im Kodiak Archipel mehrfach vor der Überflutung bewahrt und nach oben gedrückt. Die Mitgliederzeitschrift der American Geophysical Union „Eos“ schreibt über die Studie:

Over the past 2,300 years Sitkinak Island in the Kodiak Archipelago has repeatedly risen above the waves and been plunged into the ocean as the Alaska-Aleutian megathrust fault underlying it ruptured. Using a variety of observational techniques, Briggs et al. tracked the changing elevation of Sitkinak Island, in the process uncovering a previously unstudied history of the fault.

 

Brasilien

Auf nach Südamerika. Im brasilianischen Bundestaat Rio de Janeiro hat der Meeresspiegel eine ganz und gar verrückte Entwicklung genommen. Vor 5000 Jahren lag der Meeresspiegel noch 5 m über dem heutigen Niveau. In den folgenden Jahrtausenden fiel er in mehreren Etappen und erreichte heute das aktuelle Niveau (Abbildung 1). Die entsprechende Arbeit eines Teams um Alberto Figueiredo Jr. erschien im Dezember 2014 in Palaeo3. Hier der Abstract:

weiter lesenMeeresspiegel in Südbrasilien und Uruguay in den letzten 6000 Jahren um mehrere Meter gefallen

In der Zeitung geht der Meeresspiegel immer nur in eine Richtung – nach oben. In Wahrheit war die Entwicklung jedoch viel komplexer als der Leserschaft gemeinhin zugemutet wird. Beispiel Australien. Die Welt meldete am 24. Mai 2011:

Erderwärmung: Meer vor Australien könnte um einen Meter steigen
Als Folge der Erderwärmung könnte der Meeresspiegel einer neuen Studie zufolge innerhalb eines Jahrhunderts um bis zu einen Meter steigen. Dadurch nehme die Gefahr verheerender Überschwemmungen zu, heißt es in einem Bericht der Klimakommission der australischen Regierung.

Tolle Alarmstory. Eine Kleinigkeit blieb dann jedoch im Artikel unerwähnt: Der aktuelle Meeresspiegel liegt bis zu mehrere Meter tiefer als während des Großteils der vergangenen 7000 Jahre. Welch Überraschung. Nachzulesen ist dies beispielsweise in einer Arbeit von Stephen Lewis und Kollegen, die im August 2013 in den Quaternary Science Reviews erschien. Das Forscherteam fasst in der Studie den aktuellen Wissensstand zur Meeresspiegelhistorie Australiens für die vergangenen 10.000 Jahre auf Basis einer Vielzahl von Arbeiten zusammen. Die Entwicklung folgte einem einfachen Muster: Gegen Ende der letzten Eiszeit vor 20.000 Jahren ereignete sich ein rapider Meeresspiegel-Anstieg, der vor 7000 Jahren schließlich endete. Dabei schoss der Meeresspiegel in der Endphase mehrere Meter über das heutige Niveau hinaus. In den sieben nachfolgenden Jahrtausenden sank der Meeresspiegel dann relativ gleichmäßig, vielleicht aber auch oszillierend, bis schließlich der heutige Stand erreicht wurde. Diese Entwicklung ist gleich für mehrere Küsten Australiens nachgewiesen, darunter West-Australien (Abbildung 1) und Ost-Australien (Lewis et al. 2008).

Abbildung 1: Meeresspiegelentwicklung in West-Australien während der vergangenen 8000 Jahre. Quelle: Lewis et a. 2013.

 

Auch im Großen Barriereriff lässt sich ein drastischer Meeresspiegelabfall nachweisen. In den letzten 2000 Jahren sackte dort der Meeresspiegel um 1,0 bis 1,3 m ab, wie ein Forscherteam um Daniel Harris im Januar 2015 in Geology dokumentierte. Eine schöne Studie, die die Autoren natürlich gerne in der Presse verbreitet sehen wollten. Allerdings gab es dabei den Schönheitsfehler, dass das Ergebnis so gar nicht in das klimaalarmistische Erzählmuster stetig steigender Fluten passte. In der entsprechenden Pressemitteilung der Universität Sydney vom 22. Januar 2015 mussten aus diesem Grund entsprechende Formulierungen eingefügt, die das massive Absinken des Meeres als „relativ kleinen Meeresspiegelrückgang“ verniedlichten. Es ist schon putzig zu lesen: Die Universität spricht schadensbegrenzend von einem „small drop“, „small change“, „minor sea level change“ und „relatively small sea level fall”. Erst im letzten Drittel der Meldung wird dann das ganze Ausmaß von mehr als einem Meter Differenz eingeräumt. Allesamt Vorkehrungen, um ja nicht Gefahr zu laufen, als Klimaskeptiker abgestempelt zu werden. Hier die Pressemitteilung in ganzer Länge:

Small drop in sea level had big impact on southern Great Barrier Reef
The idea that coral reefs have formed over millennia in a continuous process has been challenged by a study of the southern Great Barrier Reef. The research, led by the University of Sydney, shows that even small variations in sea level can cause significant change across the reef. „We create a new narrative for how the Barrier Reef and other coral reefs came about and explain the importance of surprisingly small changes in sea level,“ said Associate Professor Jody Webster from the University of Sydney’s School of Geosciences and an author on a recently published article on the findings in Geology.

„That such a minor sea level change has stalled coral reef growth and sediment production is an unexpected and significant finding.“ During rising sea levels reefs grow vertically upwards until they reach sea level. Then they grow away from the reef front, producing massive amounts of sediment which gradually fill in the reef lagoon, much like filling a bucket. „Most current models describe this infilling as a continual process, taking place over the past 6000 years or mid-Holocene, the geological era dating to the present day, following the reef reaching present sea level,“ said Dr Ana Vila-Concejo, also from the School and an author on the study. „Instead our research suggests that the majority of lagoon infilling occurred for only four thousand years and was ‚turned off‘ by a relatively small sea level fall 2000 years ago.“

The researchers analysed samples from One Tree Reef in the southern Great Barrier Reef. They radiocarbon dated sediment cores from the lagoons of the coral reef to calculate sand infilling. Sea level change was calculated by dating fossil samples from micro-atolls. „We established that starting about 6000 years ago there was 4000 years of rapid sediment production and transport until a sea level fall of between 1 to 1.3 metres. This fall coincided with a dramatic slowing of the coral reef’s growth on the broadest part of the reef over the next 2000 years,“ said Dr Daniel Harris, the lead author on the study which he completed as a PhD student in the School of Geosciences.

Associate Professor Jody Webster said, „Our findings suggest that reefs will be sensitive to sea level changes likely to take place because of climate change, quite apart from other impacts such as ocean acidification or pollution. Based on our model higher sea level might allow for greater coral reef growth and more carbonate sediment production but that would rely on the reef systems otherwise being in good health.“ Quan Hua from ANSTO,Professor Yusuke Yokoyama from the University of Tokyo and Professor Paula Reimer from Queen’s University Belfast are contributing authors on the Geology article.

Bei der Betrachtung dieser langen Zeitmaßstäbe und dem enormen Meeresspiegel-Absenkungsbetrag von mehreren Metern gehen kürzermaßstäbliche Entwicklungen etwas unter. Natürlich ist in den letzten 100 Jahren im Zuge der Wiedererwärmung nach der Kleinen Eiszeit auch in Australien der Meeresspiegel angestiegen. Ein Forscherteam um Neil White hat im September 2014 in Earth Science Reviews eine Analyse dieser Entwicklung publiziert. Laut White und Kollegen zeigen Küstenpegel zwischen 1966 und 2010 einen Anstieg von 2,1 mm pro Jahr. Das entspricht einem Gesamtanstieg von 9,2 cm, ein magerer Betrag im Vergleich zum vorangegangenen Meeresspiegelabfall von mehreren Metern. Selbst der Gesamtanstieg seit 1880 beträgt lediglich 15 cm. Im Folgenden die Kurzfassung der Arbeit:

weiter lesenMeeresspiegel in Australien in den letzten 7000 Jahren um mehrere Meter gefallen