Marine Hitzewellen werden intensiver und häufiger
Durch die Ausdünnung der Meeresschicht ist das Wasser anfälliger für extreme Erwärmungsereignisse.
Wenn die Oberflächenschicht des Ozeans dick ist, wirkt sie als Puffer für extreme Meereserwärmung – eine neue Studie von CU Boulder zeigt jedoch, dass diese „gemischte Schicht“ von Jahr zu Jahr flacher wird. Je dünner sie wird, desto leichter ist es, dass sie sich erwärmt. Die neue Arbeit könnte die jüngsten extremen Hitzewellen im Meer erklären und auf eine Zukunft mit häufigeren und zerstörerischen Ereignissen zur Erwärmung des Ozeans hinweisen, wenn die globalen Temperaturen weiter steigen.
„Marine Hitzewellen werden intensiver und passieren immer häufiger in die Zukunft“ , sagt Dillon Amaya, ein CIRES Visiting Fellow und führender Autor der Studie, die im Bulletin der American Meteorological Society‚ Extreme Events erklärt. „Und wir verstehen jetzt die Mechanik des Warum. Wenn die gemischte Schicht dünn ist, braucht es weniger Wärme, um den Ozean mehr zu erwärmen. “
Die gemischte Schicht – das Wasser, in dem die Temperatur konstant bleibt – bedeckt die oberen 20 bis 200 Meter des Ozeans. Ihre Dicke ist für Hitzeereignisse verantwortlich: Je dicker sie ist, desto mehr kann die Schicht als Puffer dienen, um das Wasser darunter vor einströmender heißer Luft zu schützen. Wenn diese Panzerung jedoch dünner wird, wird die gemischte Schicht anfälliger für schnelle Temperaturschwankungen.
„Stellen Sie sich die gemischte Schicht als einen Topf kochendes Wasser vor“, sagte Amaya. „Es wird fast keine Zeit dauern, bis ein Zentimeter Wasser zum Kochen kommt, aber viel länger, bis ein bis zum Rand gefüllter Topf durchgeheizt ist.“
Amaya und sein Team von NOAA, NCAR und CU Boulder verwendeten eine Kombination aus Ozeanbeobachtungen und Modellen, um die Tiefe der gemischten Schicht bis 1980 abzuschätzen und auch in die Zukunft zu projizieren. Sie stellten fest, dass sich die Schicht in den letzten 40 Jahren in einigen Regionen des Nordpazifiks um fast 3 Meter verdünnt hat. Und bis 2100 wird die gemischte Schicht 4 Meter dünner sein – 30 Prozent weniger als heute. Diese dünne Mischschicht in Kombination mit wärmeren globalen Temperaturen wird die Voraussetzungen für drastische Schwankungen der Meerestemperaturen schaffen, die zu viel häufigeren und extremeren Erwärmungsereignissen führen, sagen die Forscher.
Und das passiert schon. Nehmen Sie die Hitzewelle 2019 im Nordostpazifik. geschwächte Winde und höhere Lufttemperaturen erwärmten das Wasser des Pazifischen Ozeans um etwa 3 Grad Celsius. Eine dünner werdende Mischschicht trug höchstwahrscheinlich zu diesem Anstieg des warmen Wassers bei, fanden die Autoren heraus. Und es wird schlimmer werden.
„Wenn Sie die gleichen Wind- und Ozeanbedingungen wie 2019 anwenden und diese auf die geschätzte Mischschicht im Jahr 2100 anwenden, erhalten Sie eine marine Hitzewelle, die 6,5° C wärmer ist als das, was wir 2019 hatten“, sagt Amaya. „Ein solches Ereignis würde empfindliche Meeresökosysteme entlang der Westküste der USA absolut zerstören.“
Amaya weist auch darauf hin, dass Wissenschaftler, wenn sich das Klima weiter erwärmt und die gemischte Schicht immer dünner wird, möglicherweise die Möglichkeit und Fähigkeit verlieren, die Oberflächentemperaturen der Ozeane von Jahr zu Jahr vorherzusagen. Ohne die Fähigkeit, die Meerestemperaturen genau vorherzusagen, könnten Fischerei und andere Küstenoperationen in Gefahr sein.
Andere Studien deuten auch darauf hin, dass Hitzewellen im Meer in Zukunft häufiger auftreten werden, aber nicht viele haben die Grundursache untersucht: die Dynamik und Physik der Ozeane. „Um diese Ereignisse in Modellen zu simulieren und sie vorherzusagen, müssen wir die Physik verstehen, warum dies geschieht“, so Amaya.
- “Are Long-Term Changes in Mixed Layer Depth Influencing North Pacific Marine Heatwaves?” published in Bulletin of the American Meteorological Society’s Explaining Extreme Events on January 26, 2021. Page S59. Authors: Amaya, D. J., M. A. Alexander, A. Capotondi, C. Deser, K. B. Karnauskas, A. J. Miller, and N. J. Mantua. DOI: 10.1175/BAMS-D-20-0144.1
Quelle
CIRES / NOAA / University of Colorado Boulder 2021 / Übersetzt: oekonews.at – holler 2021
