Hauptursachen des Meeresspiegelanstiegs

Der Meeresspiegelanstieg von derzeit etwa 3,2 mm pro Jahr setzt sich aus verschiedenen Faktoren zusammen. Die Wärmeausdehnung des Meerwassers (thermosterischer Effekt) trägt etwa 1,1 mm/Jahr bei. Dies geschieht, wenn sich das Wasser erwärmt und dadurch an Volumen zunimmt.

Der größte Beitrag kommt vom eustatischen Meeresspiegelanstieg mit 1,84 mm/Jahr. Dieser umfasst das Schmelzen von Gletschern weltweit (0,86 mm/Jahr), das Abschmelzen der grönländischen und antarktischen Eisschilde (0,6 mm/Jahr) sowie Veränderungen bei den Wasserspeicherungen auf dem Land (0,38 mm/Jahr).

Besonders besorgniserregend ist die Entwicklung in Grönland, wo das Eisschild immer schneller schmilzt. Prognosen zeigen, dass Grönland bis zum Jahr 3000 vollständig eisfrei sein könnte, was den Meeresspiegel weltweit deutlich ansteigen lassen würde.

Die Geschwindigkeit des Meeresspiegelanstiegs hat sich in den letzten Jahrzehnten fast verdoppelt: Während zwischen 1901 und 2010 der Anstieg noch 1,7 mm pro Jahr betrug, liegt er seit den 1990er Jahren bei etwa 3,2 mm pro Jahr.

Die Höhe des Meeresspiegels

Bei der Messung des Meeresspiegels unterscheiden wir zwischen relativer und absoluter Höhe. Die relative Höhe wird mit Pegeln gemessen und verändert sich durch tektonische Plattenbewegungen, wodurch Land absinken oder ansteigen kann. Die absolute Höhe wird hingegen durch Satelliten bestimmt, indem die Distanz zwischen Satellit und Meeresoberfläche gemessen wird.

Der Meeresspiegel wird von zwei Hauptfaktoren beeinflusst: Volumen und Masse des Wassers. Das Volumen verändert sich durch Abkühlung und Erwärmung, während die Masse vom Abfluss von Land ins Meer abhängt.

Achtung: Die Messmethode ist entscheidend! Satellitengestützte Messungen zeigen heute einen deutlich schnelleren Meeresspiegelanstieg als frühere Pegelmessungen.

Der Meeresspiegelanstieg lässt sich in zwei Hauptursachen unterteilen: den sterischen Meeresspiegelanstieg (durch Volumenänderungen) und den eustatischen Meeresspiegelanstieg (durch Masseänderungen). Dabei trägt der eustatische Anteil mit 1,84 mm/Jahr mehr zum Gesamtanstieg bei als der sterische Anteil mit 1,1 mm/Jahr.

Thermosterischer Meeresspiegelanstieg

Wenn sich das Meerwasser erwärmt, dehnt es sich aus und nimmt mehr Volumen ein – dies nennt man thermosterischen Meeresspiegelanstieg. Die Erwärmung führt zu einer Abnahme der Dichte des Wassers, wodurch der Meeresspiegel steigt, ohne dass zusätzliches Wasser hinzukommt.

Der Ozean besitzt eine sehr hohe Wärmekapazität, was bedeutet, dass er viel Wärme aufnehmen kann. Etwa 93% der durch den Klimawandel zusätzlich entstehenden Wärmeenergie zwischen 1971 und 2010 ging in die Ozeane. Dies verzögert einerseits den Klimawandel, führt aber andererseits zum Meeresspiegelanstieg.

Die Erwärmung der Ozeane erfolgt nicht gleichmäßig. Zunächst erwärmen sich die oberen Wasserschichten, während tiefere Schichten erst mit Verzögerung wärmer werden. Seit 1993 ist die globale Meeresoberflächentemperatur um etwa 0,6°C gestiegen.

Gut zu wissen: Der thermosterische Meeresspiegelanstieg hat sich dramatisch beschleunigt: Zwischen 1955-2003 stieg der Meeresspiegel dadurch um etwa 0,4 cm pro Jahrzehnt, zwischen 1993-2003 bereits um 1,5 cm pro Jahrzehnt!

Halosterischer Meeresspiegelanstieg und ENSO

Der halosterische Meeresspiegelanstieg entsteht durch Veränderungen des Salzgehalts im Ozean. Wenn der Salzgehalt abnimmt, verringert sich die Wasserdichte und das Volumen nimmt zu. Dieser Effekt macht global etwa 10% des thermosterischen Effekts aus.

Die Verringerung des Salzgehalts kann verschiedene Ursachen haben: erhöhte Niederschläge, verminderte Verdunstung, Süßwasserzufuhr durch schmelzendes Meereis oder Zufluss von Süßwasser vom Land. Seit Mitte der 1990er Jahre hat der halosterische Einfluss jedoch kaum zugenommen.

Ein wichtiger Faktor für jährliche Schwankungen im Meeresspiegel ist das ENSO-Phänomen $El Niño/Southern Oscillation$. Diese natürliche Klimaschwankung im tropischen Pazifik beeinflusst weltweit Temperatur- und Niederschlagsmuster. Bei El Niño dreht sich die normale Zirkulation um, was zu ungewöhnlichen Erwärmungen im östlichen Pazifik führt, während La Niña die normale Zirkulation mit extremeren Temperaturunterschieden darstellt.

Die Folgen von El Niño sind weitreichend: Gebiete, in denen normalerweise viel Niederschlag fällt, leiden unter Trockenheit, während es in sonst trockenen Regionen zu starkem Regen kommt. La Niña führt typischerweise zu weniger Naturkatastrophen als El Niño.

Eustatischer Meeresspiegelanstieg

Der eustatische Meeresspiegelanstieg entsteht durch Masseänderungen im Meer, hauptsächlich wenn Wasser von Land ins Meer fließt. Mit 1,84 mm/Jahr trägt er mehr zum Gesamtanstieg bei als die thermische Ausdehnung.

Die größten Beiträge liefern schmelzende Gletscher weltweit mit 0,86 mm/Jahr. Diese haben seit den 1960er Jahren zunehmend an Masse verloren. Besonders dramatisch ist die Entwicklung der Eisschilde in Grönland und der Antarktis, die zusammen etwa 0,6 mm/Jahr zum Meeresspiegelanstieg beitragen. Zwischen 2005 und 2011 lag ihr Beitrag sogar bei 0,69 mm/Jahr, mit steigender Tendenz.

Prognosen zeigen, dass das grönländische Eisschild besonders gefährdet ist. Während 2008 noch große Teile Grönlands mit Eis bedeckt waren, könnte Grönland bis zum Jahr 3000 vollständig eisfrei sein. Dies würde den globalen Meeresspiegel massiv ansteigen lassen.

Alarmierend: Wenn das gesamte Grönlandeis schmilzt, würde dies allein zu einem weltweiten Meeresspiegelanstieg von etwa 7 Metern führen!

Wasserspeicherung auf dem Land und Meeresspiegelentwicklung

Die Wasserspeicherung auf dem Land in Form von Seen, Flüssen, Feuchtgebieten, Schneelagen, Böden und Grundwasser beeinflusst den Meeresspiegel durch Zu- und Abflüsse. Änderungen können sowohl durch Klimaveränderungen als auch durch menschliche Aktivitäten verursacht werden.

Im 20. Jahrhundert wurden weltweit etwa 30.000 Stauseen gebaut, die etwa 23 mm Meeresspiegelanstieg "aufgehalten" haben, da dieses Wasser nicht ins Meer geflossen ist. Dennoch ist der Meeresspiegel seit 1850 kontinuierlich gestiegen – im 20. Jahrhundert um etwa 17 cm.

Die Geschwindigkeit des Anstiegs hat sich dabei deutlich erhöht: Während der Meeresspiegel von 1901-2010 im Durchschnitt um 1,7 mm pro Jahr stieg, hat sich die Rate seit 1993 auf 3,2 mm pro Jahr fast verdoppelt. Satellitengestützte Messungen zeigen den Anstieg besonders deutlich.

Mit weiterer globaler Erwärmung wird eine beschleunigte Schmelze von Eismassen und verstärkte thermische Ausdehnung des Meerwassers erwartet. Die Prognosen für den Meeresspiegelanstieg bis Ende des 21. Jahrhunderts liegen zwischen 30 und 100 cm, abhängig vom Emissionsszenario.

Folgen des Meeresspiegelanstiegs für Menschen

Der steigende Meeresspiegel führt zu Erosion von Stränden und Steilküsten, erhöhten Flut- und Sturmschäden, Überschwemmungen in tiefgelegenen Gebieten, erhöhtem Grundwasserspiegel und Eindringen von Salzwasser in Grund- und Oberflächenwasser.

Besonders gefährdet sind Inselstaaten wie die Malediven, wo etwa 80% der Inseln nur einen Meter über dem Meeresspiegel liegen. Steigt der Pegel weiter an, könnten die Malediven in etwa 100 Jahren nicht mehr bewohnbar sein. Auch Tuvalu ist bedroht, da der höchste Punkt nur 5 Meter über dem Meeresspiegel liegt.

Kontinentale Küstenregionen in Ländern wie Bangladesch, Ägypten, Pakistan, Indonesien und Thailand sind ebenfalls stark gefährdet. In Ägypten leben etwa 16% der Bevölkerung in Gebieten, die bei einem Anstieg von nur 50 cm überflutet würden. In Bangladesch müssten bei einem Anstieg von 100 cm etwa 70 Millionen Menschen umsiedeln.

Ohne Gegenmaßnahmen wären bei einem Meeresspiegelanstieg von 1 Meter weltweit etwa 150.000 km² Land betroffen, 180 Millionen Menschen müssten umgesiedelt werden, und es entstünden Schäden in Höhe von etwa 1,1 Billionen Dollar.

Gegenmaßnahmen und persönlicher Beitrag

Um die Folgen des Meeresspiegelanstiegs zu begrenzen, sind sowohl technische Maßnahmen als auch Klimaschutz notwendig. Zu den technischen Schutzmaßnahmen gehören die Erhöhung oder der Neubau von Deichen an Meeresküsten, die Errichtung von Poldern, Sperrwerke, die Verbreiterung und Vertiefung von Flüssen sowie der Neubau von Kanälen.

Studien zeigen, dass solche Schutzmaßnahmen an etwa 10% aller Küstenregionen weltweit sinnvoll wären. Die Kosten für Schutzmaßnahmen sind hoch, aber deutlich niedriger als die zu erwartenden Schäden ohne Schutz.

Du kannst auch persönlich zum Klimaschutz beitragen und so die Ursachen des Meeresspiegelanstiegs bekämpfen: Nutze Ökostrom anstatt Energie aus Verbrennungsprozessen, reduziere Autofahrten und nutze öffentliche Verkehrsmittel, vermeide Plastik und To-Go-Produkte, verwende Taschen mehrfach und kaufe Biolebensmittel.

Nicht vergessen: Der Klimaschutz ist entscheidend! Selbst mit perfekten Küstenschutzmaßnahmen können wir das Problem nur verlangsamen - um den Meeresspiegelanstieg langfristig zu begrenzen, müssen wir die Treibhausgasemissionen drastisch reduzieren.