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Das Rätsel der Meereskälte

Wer morgens am Strand entlangspaziert, glaubt die globale Klimaerwärmung geradezu sehen zu können. Das Meer dampft. Die kalte Nachtluft zieht über das warme Meer, und je stärker sich die Ozeane aufheizen, umso mehr Schwaden steigen auf. Doch der Eindruck trügt. Die Ozeane heizen sich gar nicht mehr auf. Seit 2003 stockt die Erwärmung, wenn man den weltweiten Durchschnitt der Weltmeertemperaturen betrachtet. Aber wo steckt all die Energie? Fabriken, Autos und Kraftwerke stoßen von Jahr zu Jahr mehr Treibhausgase aus, die zusätzlich Sonnenstrahlung in der Luft zurückhalten – es gäbe also genügend Treibstoff für eine beschleunigte Aufheizung der Meere. Im Grunde sollten diese etwa 90 Prozent der Energie schlucken. Die Ozeane sind der größte Wärmespeicher: In ihren obersten drei Metern halten sie so viel Wärme wie die gesamte Lufthülle der Erde. Wo also geht die zusätzliche Strahlung hin, wenn nicht in die Meere?

Zwar haben sich die Meere in den vergangenen Jahrzehnten erwärmt, daran zweifelt kein Forscher (das beweist beispielsweise der anschwellende Meeresspiegel), aber die Entwicklung seit 2003 gibt den Experten Rätsel auf. Sie streiten über das Rätsel der »fehlenden Wärme«, in Fachkreisen bekannt als »Missing Heat«-Phänomen. Schon in den illegal veröffentlichten E-Mails von Klimaforschern – in der sogenannten Climategate-Affäre – hatte sich der Klimatologe Kevin Trenberth vom National Center for Atmospheric Research in den USA besorgt über dieses Rätsel geäußert. »Es ist eine Schande, dass wir es nicht erklären können«, schrieb er an seine Kollegen. Die E-Mail erlangte große Bekanntheit, schien sie doch zu zeigen, dass Wissenschaftler intern weniger überzeugt von der Klimaerwärmung sind als im Gespräch mit der Öffentlichkeit.

Der langfristige Trend zeigt unbestritten nach oben: Seit 1993 haben die Ozeane oberhalb von 700 Metern ein halbes Watt pro Kubikmeter zusätzlich gespeichert, sagt John Lyman von der Universität von Hawaii. Mit dieser Leistung könnte jeder der 7 Milliarden Menschen auf der Erde 500 Glühbirnen mit je 100 Watt betreiben. Die Temperatur der Meere sei demnach um eineinhalb Grad gestiegen – und dieser Wert entspreche den Prognosen, schreiben Lyman und seine Kollegen. Das Stocken der Erwärmung liege im Rahmen natürlicher Klimaschwankungen, meinen auch Caroline Katsman und Geert Jan van Oldenborgh vom Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI). Die beiden Klimatologen haben die Klimaerwärmung am Computer nachvollzogen: Nach ihren Simulationen zu urteilen haben die Ozeane mehrjährige Erwärmungspausen eingelegt, schreiben die Forscher – die fehlende Wärme sei also nur ein unspektakulärer Durchhänger des Erwärmungstrends. Die Feststellung ist unbefriedigend, widerspricht der Klimaexperte Roger Pielke jr. von der Universität von Colorado in Boulder, USA. Selbst wenn es solche Schwankungen gebe, müsse erklärt werden können, wo die Energie geblieben sei, die durch den verstärkten Treibhauseffekt in der Umwelt stecke.

Die Forscher diskutieren zurzeit vor allem vier Möglichkeiten. Die erste Hypothese besagt, dass sich die Tiefsee aufgeheizt hat. Manche Forscher, etwa eine Forschergruppe um Martin Visbeck vom Leibniz-Institut für Meeresforschung in Kiel (IFM-Geomar), glauben, das Rätsel der »fehlenden Wärme« sei in Wirklichkeit ein Problem fehlender Messungen: Möglicherweise haben sich die Meere in der Tiefsee aufgeheizt, wo kaum gemessen werden kann. Messbojen liefern nur Daten bis 2000 Meter Tiefe, die Hälfte des Meerwassers liegt jedoch darunter. So bleibt tatsächlich Raum für Spekulationen. Lehrbüchern zufolge dauert der Wärmeaustausch mit der Tiefsee allerdings Jahrhunderte, das macht dieses Szenario problematisch. Außerdem müsste die Wärme durch flacheres Wasser in die Tiefsee transferiert werden, gibt auch Pielke zu bedenken. Warum wird dann aber dort keine Wärmezunahme gemessen?, fragt er. Martin Visbeck kontert, es bestehe einfach noch großer Forschungsbedarf. Auch der Ozeanograf Eberhard Fahrbach vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) sagt, dass die Messungen schlicht zu ungenau seien. Insbesondere auf der Südhalbkugel gab es bis 2002 tatsächlich nur spärliche Messungen von sogenannten Wegwerf-Thermografen, die vereinzelt von Schiffen aus ins Wasser geschmissen wurden. Zudem wurden seit 1992 auch Satelliten eingesetzt; diese liefern zwar großflächig Daten, vermessen allerdings nur die Meeresoberfläche.

Die zweite Position nimmt an, dass die Bojen-Messungen falsch sind. Seit 2003 observiert ein Heer von Bojen die Ozeane nahezu flächendeckend – inzwischen dümpeln mehr als 3200 dieser Bojen übers Meer. Es werde wohl noch einige Jahre dauern, bis die Bojen verlässliche Daten liefern, meint der Ozeanforscher Mojib Latíf vom IFM-Geomar. Am Ende würde die Energiebilanz des Klimas dann vermutlich aufgehen.

Forscher einer dritten Option meinen, dass der Energieeintrag der Sonne in die Atmosphäre falsch berechnet wurde. Auch bei den Satellitenmessungen zum Treibhauseffekt gibt es Unsicherheiten, die man berücksichtigen muss, sagt Detlef Stammer, Klimaforscher an der Universität Hamburg. Die Unsicherheiten und Fragezeichen bei der Strahlungsbilanz seien viel größer als bei den Meerestemperaturen, sodass Letztere gar nicht ins Gewicht fielen. Möglicherweise werde mehr Strahlung ins All zurückgestrahlt als angenommen, sodass sich Luft und Meere weniger stark erwärmten, spekuliert Pielke.

Die vierte und letzte Meinung besagt, dass kurzfristige Klimaschwankungen die »fehlende Wärme« nur vorgaukeln. Da das Klima von Natur aus schwankt, sind kurzfristige Ausschläge nach oben und unten normal. Trenberths Bedenken scheinen jedoch berechtigt. Er meint, dass allen Schwankungen zum Trotz die Strahlungsbilanz auch für kurze Zeiträume korrekt berechnet werden kann.

Das Rätsel der »fehlenden Wärme« bleibt. Solange nicht geklärt sei, wo die zusätzliche Energie geblieben ist, sagt Trenberth, könne man den Daten nicht trauen. Und mit dieser Haltung steht er nicht allein da. »Ich teile diese Einschätzung im Wesentlichen«, so Martin Visbeck vom IFM-Geomar. Die Energiebilanz des Klimas gehe nicht auf. Das Rätsel der »fehlenden Wärme« stürze die Klimatologen wieder mal in ein Dilemma, sagt denn auch Roger Pielke jr. Manche wollten die Unsicherheiten der Forschungsergebnisse nutzen, um die ganze Zunft zu verunglimpfen. Dieser Druck dürfe die Klimatologen jedoch nicht dazu verleiten, die Unsicherheiten zu verschweigen. »Man ist gespalten zwischen dem Bedürfnis, schnell Ergebnisse zu publizieren, und dem Wunsch, die Daten zunächst sorgfältig zu untersuchen«, erklärt Fahrbach. Genaue Messungen brauchen Zeit. Sein Aufruf an die Öffentlichkeit: »Habt Geduld!«

Ausdauer brauchen die Wissenschaftler auch bei einem anderen Rätsel der Meere: Seit Jahrzehnten suchen sie nach riesigen Wasserfällen im Nordatlantik. In mächtigen Strömen soll dort Wasser in die Tiefe rauschen. Doch bisher hat niemand die Giganten beobachtet. Im nächsten Kapitel weisen Forscher erste senkrechte Strudel nach – sind es die Ausläufer der gigantischen Abwärtsflüsse?