Meeres-Hitzewellen und Versauerung treffen oft gemeinsam auf

Im Meer können zwei Formen von Stress gleichzeitig auftreten: eine ungewöhnlich hohe Wassertemperatur und eine verstärkte Übersäuerung. Eine neue Studie zeigt nun, dass diese beiden Extreme deutlich häufiger zusammenfallen als bislang angenommen.

Bislang wurden Meeres-Hitzewellen und die Versauerung der Ozeane oft getrennt voneinander betrachtet. Forschende der ETH Zürich haben nun untersucht, wie oft beide Phänomene gemeinsam auftreten, und kamen dabei zu einem bemerkenswerten Ergebnis.

Zwei Extreme, die zusammenwirken

Von einer Meeres-Hitzewelle spricht man, wenn die Temperatur an der Meeresoberfläche über einen längeren Zeitraum ungewöhnlich hoch ist. Die Versauerung wiederum beschreibt, wie der Ozean durch aufgenommenes Kohlendioxid chemisch saurer wird.

Laut der Studie treten diese beiden Belastungen in weiten Teilen der Ozeane häufiger gemeinsam auf, als es der Fall wäre, wenn sie voneinander unabhängig wären. Genau dieses gehäufte Zusammentreffen stand im Mittelpunkt der Untersuchung.

Die Zahlen der Studie

In den niederen und mittleren Breiten traten die kombinierten Extreme nach Angaben der Forschenden drei- bis viermal häufiger auf, als es bei statistisch unabhängigen Ereignissen zu erwarten gewesen wäre. Das Zusammenwirken ist also kein Zufall.

Im globalen Durchschnitt betreffen solche gekoppelten Extreme rund 0,6 Prozent aller Monate, was über den untersuchten Zeitraum etwa drei Monaten entspricht. Rund 73 Prozent der Ereignisse blieben dabei kleiner als etwa 500.000 Quadratkilometer.

Der Sommer als Risikozeit

Auffällig ist auch die zeitliche Verteilung über das Jahr. Nach den Ergebnissen der Studie treten im Sommer nahezu doppelt so viele dieser gekoppelten Extreme auf wie in den Wintermonaten, wenn die Bedingungen im Meer andere sind.

In den hohen Breiten nahe der Pole zeigt sich hingegen das umgekehrte Bild. Dort traten die kombinierten Ereignisse etwa viermal seltener auf, als es bei einer rein zufälligen Verteilung zu erwarten gewesen wäre.

Betroffene Meeresregionen

Besonders betroffen sind laut der Untersuchung die niederen und mittleren Breiten der Weltmeere. Eine Ausnahme bildet der östliche äquatoriale Pazifik, wo das gemeinsame Auftreten der beiden Extreme nicht in gleichem Maße festgestellt wurde.

Als konkrete Beispiele nennen die Forschenden mehrere bekannte Ereignisse: den sogenannten Blob im Nordostpazifik im Jahr 2015, die Wärmephasen im Nordatlantik in den Jahren 2023 und 2024 sowie ein Ereignis vor Westaustralien im Jahr 2011.

Woher die Daten stammen

Für ihre Auswertung stützten sich die Forschenden auf monatliche Daten zur Oberflächentemperatur sowie auf einen Datensatz zur Karbonatchemie des Ozeans. Die betrachtete Zeitspanne reichte dabei von 1982 bis 2024, also über gut vier Jahrzehnte.

Durchgeführt wurde die Arbeit von einem Team um Luke Gregor an der ETH Zürich. Die Ergebnisse erschienen in der Fachzeitschrift AGU Advances und ordnen ein bislang wenig beachtetes Zusammenspiel zweier Meeresextreme neu ein.

Warum das Zusammentreffen zählt

Der Grund für das Interesse an solchen kombinierten Extremen liegt darin, dass dabei gleich zwei Belastungen zur selben Zeit auf den Lebensraum Meer einwirken. Einzeln betrachtet ergeben die Daten ein anderes Bild als in ihrem Zusammenspiel.

Die Studie liefert damit eine genauere Vorstellung davon, wo und wann Hitze und Versauerung im Meer gemeinsam auftreten. Für die weitere Erforschung der Ozeane ist das eine Grundlage, auf der künftige Untersuchungen aufbauen können.