Meeresspiegelanstieg: Einführung

Meeresspiegelanstieg: Einführung

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 nur kommen, wenn sämtliches Eis der Erde abschmelzen und der Meeresspielegel 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 IPCC1 oder das Sondergutachten des WBGU von 2006 2 belegen.

Ein Meeresspiegelanstieg um ca. 70 m setzt den Kölner Dom unter Wasser (Der Spiegel 44, 1986)
Abb. 1:
Ein Meeresspiegelanstieg um ca. 70 m setzt den Kölner Dom unter Wasser (Der Spiegel 44, 1986)3

Grundsätzlich kann sich das Niveau des Meeresspiegels aus zwei Gründen verändern: 1. durch eine Veränderung von Form und Volumen der Meeressbecken und 2. durch eine Zu- bzw. Abnahme des Wasservolumens in den Weltmeeren. 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. Der wichtigste dieser Prozesse in der jüngsten geologischen Vergangenheit ist die Reaktion der Erdkruste auf die nacheiszeitliche Entlastung von Eismassen, die während der letzten Kaltzeit vor allem in Nordeuropa und Nordamerika das Land in einer Mächtigkeit von mehreren Kilometern bedeckt und in die darunter liegende Magmaschicht gedrückt hatten. Während das Abschmelzen des Eises vor über 6 000 Jahren abgeschlossen war, hält die sogenannte isostatische Anhebung der entlasteten Landmassen immer noch an. Durch diese Anhebung hat sich in den letzten 10 000 Jahren z.B. im nördlichen Ostseeraum die Küstenlinie um mehrere hundert Meter seewärts verschoben. An der schwedischen Ostseeküste bei Stockholm resultiert aus diesem glazial-isostatischen Effekt auch gegenwärtig noch eine relative Senkung des Meeresspiegels um ca. 4 mm pro Jahr. Daneben gibt es aber auch durch Vulkanismus, Seebeben oder Sackungsvorgänge verursachte kurzfristige Landbewegungen, die zu lokalen Veränderungen des Meeresspiegelniveaus führen können.

Veränderung des globalen Meeresspiegelanstiegs in den letzten 24 000 Jahren
Abb. 2:
Veränderung des globalen Meeresspiegelanstiegs in den letzten 24 000 Jahren4

Von anderer Natur sind die klimatisch bedingten Meeresspiegelschwankungen, die sich wiederum in zwei Klassen unterteilen lassen. Zum einen können Änderungen der Temperatur wie des Salzgehalts die Dichte und damit das Volumen des Ozeanwassers verändern. So haben eine Erwärmung des Ozeans ebenso wie eine Verringerung des Salzgehalts eine Verringerung der Dichte und damit einen Meeresspiegelanstieg zur Folge. Meeresspiegeländerungen durch Veränderungen der Dichte werden als sterisch bezeichnet. Zum anderen kann die Wassermenge des Ozeans durch den Austausch mit Wasserreservoiren auf dem Land zu- oder abnehmen, ein Prozess, der als eustatische Meeresspiegelveränderung bezeichnet wird. Die mit Abstand größten Konsequenzen haben die Bildung bzw. das Abschmelzen von kontinentalen Eisschilden, wie die Folgen des Wechsels zwischen Warm- und Kaltzeiten auf den globalen Meeresspiegel eindrücklich gezeigt haben. Während des Höhepunktes der letzten Kaltzeit vor rund 20 000 Jahren, als die globalen Temperaturen um 4-7 oC unter den heutigen lagen, war der Meeresspiegel um ca. 120 m niedriger als heute. Ein erheblicher Teil des Meerwassers (84 Mio km3 gegenüber 32 Mio km3 heute) war damals in den großen Landeismassen gebunden. In der davor liegenden Warmzeit, dem Eem, vor etwa 120 000 Jahren, als es um über 1 oC wärmer als heute war, lag der globale Meeresspiegel nach Schätzungen bis zu 6 m höher als in der Gegenwart. Und vor 3 Mio. Jahren, im Pliozän, befand sich das Niveau des Meeresspiegels bei 2-3 oC höheren Temperaturen sogar um 25-35 m höher.5 Die Ursachen lagen jeweils hauptsächlich in dem Anteil, den die Eisschilde bei der globalen Wasserverteilung eingenommen hatten. Einen deutlich geringeren Einfluss als die kontinentalen Eisschilde haben Veränderungen der Masse von Gebirgsgletschern und Eiskappen, der Austausch mit Grundwasser- und anderen Landreservoiren sowie Änderungen des hydrologischen Zyklus.

Ursachen für den gegenwärtigen und in den nächsten Jahrhunderten zu erwartenden Meeresspiegelanstieg
Abb. 3:
Die Darstellung zeigt die wichtigsten Ursachen für den gegenwärtigen und in den nächsten Jahrhunderten zu erwartenden Meeresspiegelanstieg.

Anmerkungen:
1. So ist dem Meeresspiegelanstieg in dem IPCC-Report von 2013 ein ganzes Kapitel gewidmet: IPCC (2013): Climate Change 2013: The Scientific Basis. Contribution of the Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Houghton, J.T. et al., eds), Cambridge and New York, Chapter 13
2. Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (2006): Die Zukunft der Meere - zu warm, zu hoch, zu sauer, Sondergutachten, Berlin; auch als Download
3. mit freundlicher Genehmigung vom SPIEGEL-Verlag
4. Verändert nach Rohde, R.A. (2005): Post-Glacial Sea Level Rise, Global Warming Art (http://www.globalwarmingart.com - Portal existiert nicht mehr.)
5. Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (2006): Die Zukunft der Meere - zu warm, zu hoch, zu sauer, Sondergutachten, Berlin; auch als Download

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