Die neue Heißzeit: Ozeane

Auf Koralleninseln, in Sedimentkernen und an Fossilienfundstätten stoßen sie auf Spuren dieser extremen Klimaphasen. Messungen mit Unterwasserdrohnen, Experimente in Testbecken und Laboranalysen zeigen: Auch heute drohen Sauerstoffmangel, Artensterben und Überflutungen.

An der Universität Utrecht untersucht Paläozeanograf Appy Sluijs in Sedimentproben aus dem Atlantik vor Ghana, wie sich die tropischen Meere in der extremen Heißzeit vor 56 Millionen Jahren verändert haben. Das Ergebnis: Die Wassertemperatur ähnelte einem Whirlpool. Bis zu 38 Grad war das Meer warm, und nahezu alles Leben verschwand daraus.

Vor allem Tiere und Pflanzen in den heutigen warmen Meeresgebieten könnten zu Verlierern des Klimawandels werden. Viele Organismen haben sich in den letzten 2,58 Millionen Jahren an die kühlen Verhältnisse der Eiszeit angepasst. Lange sehr kalte Phasen wechseln sich dort ab mit kurzen Warmzeiten, in der wir heute leben. Für dieses eiszeitliche Temperaturspektrum ist das Leben in den Ozeanen optimiert. Die aktuelle Erwärmung im Rekordtempo könnte die Anpassungsfähigkeit der Organismen übersteigen, denn ein solches Klima haben sie noch nie erlebt.

Auch die tropischen Korallenriffe sind Opfer dieser schnellen Erwärmung. Die Korallenbleiche hat sie weltweit stark geschädigt. Ausnahme: Die Korallengebiete im nördlichen Roten Meer bei Eilat in Israel. Dort erforscht ein Team um den Meeresbiologen Maoz Fine, warum sie dort noch intakt sind. Vor rund 7000 Jahren konnten die Korallen in das Gebiet einwandern, weil sie sich anpassen mussten, um eine Engstelle mit besonders hohen Wassertemperaturen am Horn von Afrika passieren zu können. Der Golf von Akaba könnte daher schon bald zu einem der letzten natürlichen Refugien für tropische Korallen weltweit werden.

Der Klimawandel setzt auch kühlere Meeresgebiete stark unter Druck. Vor der Küste der US-Bundesstaaten Oregon und Washington ist Ozeanograf Jack Barth mit seinem Team einer Veränderung im Zusammenspiel zwischen Wind und Ozean auf der Spur. Der Wind treibt dort zunehmend eine Meeresströmung an, die kaltes, nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe aufsteigen lässt. Dadurch wächst das Plankton stärker, das wiederum Nahrungsgrundlage für viele Lebewesen ist. Viele Lebewesen bedeuten aber auch: Wenn die Organismen absterben, sinken sie zum Meeresboden und werden unter Sauerstoffverbrauch von Bakterien abgebaut. Dort bilden sich deshalb immer häufiger Todeszonen, in denen Seesterne, Seeigel, Muscheln und Krebse verenden.

Auch in früheren Heißzeiten wuchsen vor vielen Küsten Sauerstoffminimumzonen immer stärker an. Extremwetter spülte in diesen Phasen oft große Mengen Sediment in die Meere. Darin enthaltene Mineralstoffe wirkten wie Dünger und trieben den Teufelskreis an. Ganze Meeresgebiete kippten damals um und wurden zu Todeszonen.

Die Erderwärmung verändert nicht nur das Leben in den Ozeanen. Sie führt auch zu einem gefährlichen Anstieg des Meeresspiegels. Wie hoch er sein wird, versuchen Forscher und Forscherinnen um die Geologin Maureen Raymo von der Columbia University in New York herauszufinden.

Sie rekonstruieren deshalb, wie stark der Meeresspiegel in der letzten Zwischeneiszeit vor 125.000 Jahren angestiegen ist.

Damals lagen die Temperaturen rund zwei Grad über dem vorindustriellen Niveau - ein Wert, den wir bald wieder erreichen könnten. Das Ergebnis: Der Meeresspiegel damals lag um vier Meter höher als heute. Eine Größenordnung, die reicht, um riesige Küstengebiete weltweit zu überfluten.

Eine neue Heißzeit wirft ihre Schatten voraus. Wie sie das Leben auf der Erde verändern könnte, untersuchen Forschende an Hitzeperioden der Vergangenheit. Diese Dokumentarreihe begleitet ihre Spurensuche.