Die Forscher untersuchten Schwammproben aus der östlichen Karibik. Shutterstock
Demnach haben die globalen Temperaturen die Erwärmung um 1.5 °C bereits überschritten und könnten noch in diesem Jahrzehnt die 2 °C-Marke überschreiten eine weltweit erste Studie Ich führe. Die besorgniserregenden Ergebnisse, die auf Temperaturaufzeichnungen in Meeresschwammskeletten basieren, deuten darauf hin, dass der globale Klimawandel viel weiter fortgeschritten ist als bisher angenommen.
Vom Menschen verursachte Treibhausgasemissionen treiben die globale Erwärmung voran. Genaue Informationen über das Ausmaß der Erwärmung zu erhalten ist von entscheidender Bedeutung, denn sie helfen uns zu verstehen, ob extreme Wetterereignisse in naher Zukunft wahrscheinlicher sind und ob die Welt Fortschritte bei der Emissionsreduzierung macht.
Bisher basierten Schätzungen der oberen Ozeanerwärmung hauptsächlich auf Aufzeichnungen der Meeresoberflächentemperaturen, diese reichen jedoch nur etwa 180 Jahre zurück. Stattdessen untersuchten wir 300 Jahre alte Aufzeichnungen, die in den Skeletten langlebiger Meeresschwämme aus der östlichen Karibik aufbewahrt wurden. Insbesondere untersuchten wir Veränderungen in der Menge einer Chemikalie namens „Strontium“ in ihren Skeletten, die Schwankungen der Meerwassertemperaturen im Laufe des Lebens des Organismus widerspiegelt.
Ziel des Pariser Klimaabkommens von 1.5 ist es, den durchschnittlichen globalen Temperaturanstieg seit vorindustriellen Zeiten unter 2015 °C zu halten. Unsere in Nature Climate Change veröffentlichte Forschung legt nahe, dass die Chance vertan ist. Möglicherweise hat die Erde seit der vorindustriellen Zeit tatsächlich bereits eine Erwärmung um mindestens 1.7 °C erreicht – eine zutiefst beunruhigende Entdeckung.
Ein Maß für die Meereswärme bekommen
Die globale Erwärmung führt zu großen Veränderungen im Klima der Erde. Dies zeigte sich jüngst auf beispiellose Weise Hitzewellen in Südeuropa, China und großen Teilen Nordamerikas.
Ozeane bedecken mehr als 70% der Erdoberfläche und absorbieren enorme Mengen an Wärme und Kohlendioxid. Die globalen Oberflächentemperaturen werden traditionell durch Mittelung der Wassertemperatur an der Meeresoberfläche und der Luft direkt über der Landoberfläche berechnet.
Die historischen Temperaturaufzeichnungen der Ozeane sind jedoch lückenhaft. Die frühesten Aufzeichnungen der Meerestemperaturen wurden durch Einführen eines Thermometers in Wasserproben gewonnen von Schiffen gesammelt. Systematische Aufzeichnungen sind erst ab den 1850er Jahren verfügbar – und auch nur dann mit begrenzter Abdeckung. Aufgrund dieses Mangels an früheren Daten hat der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen die vorindustrielle Zeit als ab definiert 1850 bis 1900.
Aber spätestens seitdem pumpt der Mensch erhebliche Mengen Kohlendioxid in die Atmosphäre die frühen 1800er Jahre. Daher sollte der Basiszeitraum, von dem aus die Erwärmung gemessen wird, idealerweise ab Mitte des 1700. Jahrhunderts oder früher definiert werden.
Darüber hinaus eine Reihe außergewöhnlicher große Vulkanausbrüche ereignete sich im frühen 1800. Jahrhundert und verursachte eine massive globale Abkühlung. Dies macht es schwieriger, stabile Grundtemperaturen der Ozeane genau zu rekonstruieren.
Aber was wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, die Meerestemperaturen über Jahrhunderte hinweg genau zu messen? Es gibt sie, und sie nennt sich „Sklerosponge-Thermometrie“.
Studieren eines speziellen Schwamms
Skleroschwämme sind eine Gruppe von Meeresschwämmen, die Steinkorallen ähneln, da sie ein Karbonatskelett bilden. Sie wachsen jedoch viel langsamer und können viele hundert Jahre alt werden.
Die Skelette enthalten eine Reihe chemischer Elemente, darunter Strontium und Kalzium. Das Verhältnis dieser beiden Elemente variiert in wärmeren und kühleren Perioden. Dies bedeutet, dass Sklerosschwämme ein detailliertes Tagebuch der Meerestemperaturen mit einer Auflösung von nur 0.1 °C liefern können.
Wir haben die Schwammarten untersucht Ceratoporella nicholsoni. Sie kommen in der östlichen Karibik vor, wo die natürliche Schwankung der Temperaturen im oberen Ozean gering ist, was es einfacher macht, die Auswirkungen des Klimawandels zu erkennen. Wir wollten die Temperaturen in einem Teil des Ozeans untersuchen, der als „Ozean-Mischschicht“. Dies ist der obere Teil des Ozeans, in dem Wärme zwischen der Atmosphäre und dem Meeresinneren ausgetauscht wird.
Wir haben uns die Temperaturen vor 300 Jahren angesehen, um zu sehen, ob der aktuelle Zeitraum, der die vorindustriellen Temperaturen definiert, korrekt ist. Was haben wir also gefunden?
Die Schwammaufzeichnungen zeigten nahezu konstante Temperaturen von 1700 bis 1790 und von 1840 bis 1860 (mit einer Lücke in der Mitte aufgrund der vulkanischen Abkühlung). Wir stellten fest, dass ein Anstieg der Meerestemperaturen ab Mitte der 1860er Jahre einsetzte und Mitte der 1870er Jahre eindeutig erkennbar war. Dies legt nahe, dass die vorindustrielle Zeit als die Jahre 1700 bis 1860 definiert werden sollte.
Die Implikationen dieser Erkenntnisse sind tiefgreifend.
Was bedeutet das für die globale Erwärmung?
Anhand dieser neuen Basislinie ergibt sich ein ganz anderes Bild der globalen Erwärmung. Es zeigt, dass die vom Menschen verursachte Erwärmung der Ozeane mindestens mehrere Jahrzehnte früher begann, als bisher vom IPCC angenommen.
Der langfristige Klimawandel wird üblicherweise anhand der durchschnittlichen Erwärmung in den 30 Jahren von 1961 bis 1990 sowie der Erwärmung in den letzten Jahrzehnten gemessen.
Unsere Ergebnisse legen nahe, dass in der Zeitspanne zwischen dem Ende unserer neu definierten vorindustriellen Periode und dem oben erwähnten 30-Jahres-Durchschnitt die Temperaturen der Ozean- und Landoberfläche um 0.9 °C anstiegen. Das ist weit mehr als die Erwärmung um 0.4 °C, die das IPCC unter Verwendung des konventionellen Zeitrahmens für die vorindustrielle Zeit geschätzt hat.
Dazu kommt das durchschnittliche globale Erwärmung um 0.8°C von 1990 bis in die letzten Jahre, und die Erde dürfte sich seit vorindustrieller Zeit im Durchschnitt um mindestens 1.7°C erwärmt haben. Dies deutet darauf hin, dass wir das 1.5°C-Ziel des Pariser Abkommens erreicht haben.
Es deutet auch darauf hin, dass das übergeordnete Ziel des Abkommens, die durchschnittliche globale Erwärmung unter 2 °C zu halten, nun höchstwahrscheinlich bis Ende der 2020er Jahre überschritten wird – fast zwei Jahrzehnte früher als erwartet.
Unsere Studie hat noch ein weiteres alarmierendes Ergebnis erbracht. Seit dem späten 20. Jahrhundert sind die Land-Luft-Temperaturen fast doppelt so schnell gestiegen wie die Oberflächentemperaturen der Ozeane und liegen nun mehr als 2 °C über dem vorindustriellen Niveau. Dies steht im Einklang mit dem gut dokumentierten Rückgang des arktischen Permafrosts und der weltweit zunehmenden Häufigkeit von Hitzewellen, Buschbränden und Dürren.
Wir müssen jetzt handeln
Unsere überarbeiteten Schätzungen deuten darauf hin, dass der Klimawandel weiter fortgeschritten ist, als wir dachten. Dies gibt Anlass zu großer Sorge.
Es scheint, dass die Menschheit ihre Chance, die globale Erwärmung auf 1.5 °C zu begrenzen, verpasst hat und vor einer sehr anspruchsvollen Aufgabe steht, die Erwärmung unter 2 °C zu halten. Dies unterstreicht die dringende Notwendigkeit, die globalen Emissionen bis 2030 zu halbieren.
Malcolm McCulloch, Professor, Die Universität von Western Australia
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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