Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Meeresspiegelanstieg in Vergangenheit und Zukunft: robuste Abschätzungen für Küstenplaner

23.02.2016

Der Meeresspiegel wird weltweit um wahrscheinlich 50 bis 130 Zentimeter bis Ende des Jahrhunderts ansteigen, wenn der Ausstoß von Treibhausgasen nicht entschlossen gesenkt wird. Das zeigt eine neue Studie, die erstmals die zwei wichtigsten Methoden zur Abschätzung des Meeresspiegelanstiegs kombiniert und zu einer robusteren Risikoabschätzung kommt. Eine zweite Studie, die ebenfalls in den US Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wird, untersucht erstmals auf globaler Ebene Daten zum Meeresspiegelanstieg der letzten 3000 Jahre. Das Papier bestätigt, dass der Meeresspiegel in den vergangenen Jahrtausenden nie schneller angestiegen ist als im letzten Jahrhundert.

Zusammen liefern die beiden Studien wichtige Informationen für Küstenplaner. Als Werkzeug für Experten machen die Autoren ihre Daten zum zukünftigen Anstieg des Meeresspiegels online frei verfügbar.


Wellen an der Küste. Foto: thinkstock

„Mit all den bereits emittierten Treibhausgasen in der Atmosphäre können wir den Meeresspiegelanstieg zwar nicht mehr verhindern, aber durch das Beenden der Nutzung fossiler Brennstoffe noch deutlich begrenzen“, sagt Anders Levermann, Forschungsbereichsleiter für Anpassung am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Wissenschaftler an der New Yorker Columbia-Universität/Lamont-Doherty Earth Observatory und Ko-Autor der Studie zum künftigen Meeresspiegelanstieg. „Wir wollen Küstenplanern die notwendigen Hintergrundinformationen geben für ihre Anpassungsplanung, die vom Deichbau über Versicherungskonzepte für Überflutungen bis hin zu langfristigen Siedlungsentwicklungen reichen können.“

+++Anpassung ist auch nach dem Paris-Abkommen eine Herausforderung+++

Die Wissenschaftler machen den Code ihrer Computersimulationen online verfügbar, damit Experten diese Informationen für Risikoabschätzungen nutzen können. Auch bei einer ambitionierten Klimapolitik, die dem Pariser Klimaabkommen von 2015 folgt, wäre mit einem Meeresspiegelanstieg von 20-60 Zentimetern bis 2100 zu rechnen – daher die Bedeutung für den Küstenschutz. „Schon ein solcher verminderter Anstieg wäre eine ziemliche Herausforderung, aber weniger teuer als die Anpassung an ungebremsten Meeresspiegelanstieg, die in manchen Regionen der Welt sogar völlig unmöglich sein würde“, so Levermann. „Wenn die Welt die größten Verluste und Schäden vermeiden möchte, müssen wir jetzt rasch dem Pfad folgen, auf den sich die UN-Klimakonferenz in Paris vor einigen Wochen geeinigt hat.“

Für den künftigen Meeresspiegelanstieg haben die Wissenschaftler zwei Ansätze kombiniert. Um den Anstieg abschätzen zu können, nutzen sie prozessbasierte Computersimulationen, die den Beitrag schmelzender Gletscher, den Masseverlust der Eisschilde und die thermische Expansion des Meerwassers errechnen – wärmeres Wasser nimmt gemäß den physikalischen Gesetzen mehr Platz ein. Diese Simulationen sind sehr zeitaufwändig. Als Alternative wurden bislang auch statistische Analysen verwendet, die leichter und schneller zu erstellen sind. „Unser Werkzeug ist so konzipiert, dass es sowohl zu den Beobachtungen der Vergangenheit als auch zu den langfristigen physikalischen Prozessen der verschiedenen Elemente des Erdsystems passt“, sagt Leitautor Matthias Mengel vom PIK. „Vor allem aber ist unsere Berechnungsmethode schnell und leicht reproduzierbar, so dass viele Simulationsdurchläufe möglich sind, um die Wahrscheinlichkeiten des Meeresspiegelanstiegs zu errechnen.“

Der Meeresspiegelanstieg der Zukunft kann nicht auf eine einzelne Zahl heruntergebrochen werden, er wird durch eine Spanne ausgedrückt, die zunächst vielleicht groß erscheint. „Diese Spanne ermöglicht uns eine Risikoabschätzung“, sagt Ben Marzeion von der Universität Bremen. „Küstenplaner sollten sowohl vernünftige Einschätzungen zum schlimmsten wie auch zum günstigsten möglichen Fall haben, um Chancen und Kosten abwägen zu können. Die beste verfügbare Wissenschaft wird nun zusammengeführt, um gemeinsame Unsicherheitsspannen von künftigem Meeresspiegel zu bestimmen. Treibhausgase zu reduzieren gibt uns die Möglichkeit, eine weitere Beschleunigung des Meeresspiegelanstiegs zu verhindern.“

+++In 3000 Jahren ist der Meeresspiegel nie schneller gestiegen als im letzten Jahrhundert+++

Die Studie zum künftigen Meerespiegelanstieg wird durch eine weitere Studie zum Meeresspiegelanstieg der Vergangenheit gestützt: beide liefern fast identische Meeresspiegelabschätzungen für das 21. Jahrhundert. Außerdem überlappen sich die neuen Schätzungen mit den Ergebnissen im jüngsten Bericht des Weltklimarat IPCC.

„Unsere Studie ist für den Meeresspiegel so etwas wie die berühmte ‚Hockeyschläger-Kurve‘ für die globale Temperatur“, sagt Stefan Rahmstorf, Ko-Autor des Artikels zum Meeresspiegelanstieg der Vergangenheit und Ko-Leiter des PIK-Forschungsbereichs Erdsystemanalyse. „Wir können bestätigen, was frühere und lokalere Meeresspiegeldaten schon nahegelegt haben: In den vergangenen Jahrtausenden ist der Meeresspiegel nie schneller angestiegen als im letzten Jahrhundert.“ Auf der Basis dieser Analyse vergangener Jahrtausende natürlicher Meeresspiegelschwankungen konnte die neue Studie abschätzen, wie stark menschliche Aktivitäten zum modernen Meeresspiegelanstieg beigetragen haben: Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit wurde mehr als die Hälfte des Meeresspiegelanstiegs im 20. Jahrhundert vom Menschen verursacht – und möglicherweise sogar der gesamte Anstieg.

Die Bestätigung früherer Annahmen ist – so wenig spannend das zunächst klingen mag – für den Fortschritt wissenschaftlicher Erkenntnisse unerlässlich. „Auf der Basis dieser Analyse einer weltweiten Datenbank regionaler Meeresspiegel-Rekonstruktionen können wir nun den Effekt in einer noch nie dagewesenen Robustheit aufzeigen“, sagt Rahmstorf. „Die neuen Meeresspiegeldaten bestätigen erneut, wie ungewöhnlich unser Zeitalter der globalen Erwärmung durch Treibhausgas-Emissionen ist. Und sie zeigen, dass der Meeresspiegelanstieg als eine der gefährlichsten Klimafolgen bereits in vollem Gang ist.“

Artikel zum künftigen Meeresspiegelanstieg: Mengel, M., Levermann, A., Frieler, K., Robinson, A., Marzeion, B., Winkelmann, R. (2016): Future sea-level rise constrained by observations and long-term commitment. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) [DOI: 10.1073/pnas.1500515113]

Weblink zum Artikel sobald er veröffentlicht ist: www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1500515113

Weblink zum Quellcode für das Werkzeug zur Abschätzung zukünftigen Meeresspiegelanstiegs: https://github.com/matthiasmengel/sealevel

Artikel zum vergangenen Meeresspiegelanstieg: Kopp, R.E., Kemp, A.C., Bittermann, K., Horton, B.P., Donnelly, J.P., Gehrels, W.R., Hay, C.C., Mitrovica, J.X., Morrow, E.D., Rahmstorf, S. (2016): Temperature-driven global sea-level variability in the Common Era. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) [DOI: 10.1073/pnas.1517056113]

Weblink zum Artikel sobald er veröffentlicht ist: http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1517056113

Kontakt für weitere Informationen:
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Pressestelle
Telefon: +49 (0)331 288 2507
E-Mail: presse@pik-potsdam.de
Twitter: @PIK_Klima

www.pik-potsdam.de

Jonas Viering | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung
Weitere Informationen:
http://www.pik-potsdam.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde
23.01.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Neues Forschungsspecial zu Meeren, Ozeanen und Gewässern
18.01.2017 | Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie