12.06.2017: Der Ozean fungiert als wichtiger Wärmespeicher und nimmt einen Teil der globalen Erderwärmung auf. Da sich Wasser bei Erwärmung ausdehnt, steigt so jedoch der Meeresspiegel an, mit erheblichem Risiko für Küstenregionen. Bisherige Methoden zur globalen Überwachung von ozeanischen Temperaturveränderungen erfassen lediglich die oberflächennahen Wasserschichten. Veränderungen im Inneren des Ozeans bleiben weitgehend verborgen. Wissenschaftler der GFZ-Sektion Erdsystem-Modellierung haben nun eine Methode entwickelt, mit der sie Temperaturveränderungen im Inneren des Ozeans beobachten können. Die News-Plattform EOS der American Geophysical Union AGU hat die in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlichten Ergebnisse nun als „Research Spotlight“ ausgezeichnet. So würdigt EOS die „besten zur Publikation akzeptierten Artikel“ aus einem AGU-Journal.
Wegen seines hohen Salzgehalts ist Meerwasser ein guter elektrischer Leiter. So erzeugen selbst Ozeangezeiten elektromagnetische Signale: ein „Gezeitenmagnetfeld“ das als electromagnetic ocean tide signatures (EMOTS) bezeichnet wird. Diese Signale sind sehr charakteristisch und können auch außerhalb des Wasserkörpers gut erfasst werden. Veränderungen in Temperatur und Salzgehalt des Wassers zeigen sich in veränderten EMOTS. Mittels Sensorsystemen von Satellitenmissionen wie der Swarm-Mission der Europäischen Weltraumagentur ESA, an der auch das GFZ beteiligt ist, lassen sich die EMOTS-Signale messen und so in Zukunft, so die Hoffnung, Veränderungen in Temperatur und Salzgehalt des Wassers überwachen.
Anhand numerischer Experimente mit aktuellen Klimamodellen, die auch in den jüngsten Weltklimaberichten Verwendung finden, wiesen die GFZ-Wissenschaftler nach, dass Veränderungen der EMOTS abhängig von Klimaveränderungen sind. EMOTS können also zur Überwachung des zukünftigen Klimawandels eingesetzt werden. Simulationen des Klimawandels in diesem Jahrhundert haben gezeigt, dass die erwartete Klimaerwärmung großen Einfluss auf die EMOTS hat. Insbesondere in der Nordhemisphäre führt die Ozeanerwärmung zu einer Verstärkung des Gezeitenmagnetfelds von 30 Prozent.
Genauer zu wissen, wie der Ozean als Ganzes auf die zunehmende Erderwärmung reagiert und daraus beispielsweise abzuleiten, wie hoch der Meeresspiegel ansteigt, kann künftig dabei helfen, Anpassungsmaßnahmen zu treffen, wie beispielsweise eine Verstärkung von Deichanlagen an Küsten. (ak)
Originalstudie: Saynisch, J., Petereit, J., Irrgang, C., Thomas, M., 2017. Impact of oceanic warming on electromagnetic oceanic tidal signals: A CIMP5 climate model-based sensitivity study.Geophysical Research Letters DOI: 10.1002/2017GL073683
