In den Gewässern von Bermuda tritt über einen Zeitraum von 40 Jahren ein beunruhigendes Klimamuster auf.

Über einen Zeitraum von über 40 Jahren hat die Bermuda Atlantic Time-series Study erhebliche Erwärmung, erhöhte Salinität, reduzierten Sauerstoff und eine höhere Säure in der Nordatlantikregion dokumentiert und damit auf die kritischen Veränderungen in globalen Meeresumgebungen hingewiesen.

Daten, die sich über 40 Jahre erstrecken, zeigen Veränderungen im subtropischen Nordatlantik nahe der Insel Bermuda, darunter eine Erwärmung um 1°C.

Die Ozeane verändern sich ständig. Diese Veränderungen betreffen nicht nur das marine Leben, sondern haben auch weitreichende Konsequenzen für Landbewohner. Zur Dokumentation wurden Überwachungsstationen im Nordatlantik seit Jahrzehnten genutzt. Nun haben Forscher über die neuesten Veränderungen berichtet und gezeigt, dass das Meer nahe der Insel Bermuda im Vergleich zu vor 40 Jahren wärmer, salziger, saurer und sauerstoffärmer ist. Langzeitüberwachung kann Informationen über existenzielle Herausforderungen liefern, denen Gesellschaften in naher Zukunft gegenüberstehen werden, so die Forscher.

Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS)-Team auf dem Forschungsschiff Atlantic Explorer des BIOS. Credit: Jeff Newton:

Eine jahrzehntelange Erwärmung der Ozeane, die sich auf die Meereszirkulation auswirkt, ein Rückgang des Sauerstoffgehalts, der zu Veränderungen in der Salzgehalt und Nährstoffversorgung beiträgt, sowie eine Versauerung der Ozeane sind nur einige der Herausforderungen, denen die Weltmeere gegenüberstehen.

Im Jahr 1988 begann eine umfassende und dauerhafte ozeanische Zeitreihenbeobachtung namens Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) an einem Standort etwa 80 km südöstlich der Insel Bermuda. Dort entnehmen Wissenschaftler monatlich Proben der Physik, Biologie und Chemie der Meeresoberfläche und -tiefen. In einem neuen Artikel, der in Frontiers in Marine Science veröffentlicht wurde, präsentieren die Forscher nun die neuesten Erkenntnisse aus dieser Überwachungsarbeit.

"Wir zeigen, dass sich die Oberfläche des subtropischen Nordatlantiks in den letzten 40 Jahren um etwa 1°C erwärmt hat. Darüber hinaus hat sich die Salinität des Ozeans erhöht und er hat Sauerstoff verloren", sagte Autor Prof. Nicholas Bates, ein Ozeanforscher am Bermuda Institute of Ocean Sciences, einer Einheit des Julie Ann Wrigley Global Futures Laboratory an der Arizona State University (ASU) und Professor an der School of Ocean Futures der ASU. "Darüber hinaus hat die Ozeanversauerung von den 1980er bis zu den 2020er Jahren zugenommen."

Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS)-Team auf dem Forschungsschiff Atlantic Explorer des BIOS. Credit: Jeff Newton

An der BATS-Überwachungsstation haben sich die Temperaturen der Meeresoberfläche seit den 1980er Jahren um etwa 0,24°C pro Jahrzehnt erhöht. Insgesamt ist das Meer jetzt rund 1°C wärmer als vor 40 Jahren. In den letzten vier Jahren sind die Meerestemperaturen auch steiler angestiegen als in den vorherigen Jahrzehnten, fanden die Forscher heraus.

Nicht nur das überwachte Wasser ist wärmer geworden, sondern auch salziger an der Oberfläche, was bedeutet, dass mehr Salz im Wasser gelöst ist. Wie bei der Oberflächentemperatur hat sich diese Salzigkeit in den letzten Jahren überproportional erhöht, zeigen die neuesten Daten. "Wir vermuten, dass dies Teil der breiteren, neueren Trends und Veränderungen in den Ozeantemperaturen und Umweltveränderungen ist, wie der atmosphärischen Erwärmung und den wärmsten Jahren global", sagte Bates.

Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS)-Team auf dem Forschungsschiff Atlantic Explorer des BIOS. Credit: BATS

Gleichzeitig zeigten die Daten, dass in den letzten 40 Jahren die Menge an verfügbarem Sauerstoff für aquatische Organismen um 6% abgenommen hat. Auch die Säurewerte haben sich verändert: Der Ozean ist jetzt um 30% saurer als in den 1980er Jahren, was zu geringeren Kohlenstoffionenkonzentrationen führt. Dies kann unter anderem die Fähigkeit von Organismen mit Schalen beeinträchtigen, ihre Schalen aufrechtzuerhalten.

"Die Ozeanchemie der Oberflächengewässer in den 2020er Jahren liegt nun außerhalb des saisonalen Bereichs, der in den 1980er Jahren beobachtet wurde, und das Ökosystem des Ozeans lebt nun in einer anderen chemischen Umgebung als vor einigen Jahrzehnten", erklärte Bates. "Diese Veränderungen sind auf die Aufnahme von anthropogenem CO2 aus der Atmosphäre zurückzuführen."

Die Erfassung von Daten über längere Zeiträume ist wichtig, um bevorstehende Veränderungen vorherzusagen. "Diese Beobachtungen geben einen Eindruck von der Veränderungsrate in der jüngsten Vergangenheit der Ozeanerwärmung und der Ozeanchemie. Sie liefern wichtige Hinweise auf zukünftige Veränderungen in den kommenden Jahrzehnten", sagte Bates. "Sie sind auch ein Beweis für regionale und globale Umweltveränderungen und die existenziellen Herausforderungen, denen wir als Individuen und Gesellschaften in naher Zukunft gegenüberstehen."

Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS)-Teammitglieder im Labor. Credit: Jeff Newton

The monitoring stations providing the data for the present study are just two out of the several long-term sustained ocean time-series sites located throughout the world’s oceans. Stations off Hawaii, the Canary Islands, Iceland, and New Zealand are also key to monitoring long-term oceanic changes. At some of those stations, similar processes have been observed, highlighting the challenges and complexities of understanding the long-term interactions between warming, salinification, and ocean acidification, the researchers said.