Meeresschwämme deuten darauf hin: 1,5 °C Erwärmung bereits 2010 überschritten

Chemische Aufzeichnungen in den Skeletten von Meeresschwämmen deuten darauf hin, dass wir den kritischen Erwärmungswert von 1,5 °C möglicherweise bereits 2010 überschritten haben. Sollte das zutreffen, lägen wir heute nahe bei – oder sogar schon bei – rund 2 °C.

Dass wir dem Zeitplan voraus sind, könnte erklären, warum uns derart extreme Folgen des Klimawandels viel früher treffen als erwartet. Die enormen Temperatursprünge des Vorjahres verblüfften Forschende und veranlassten sie, nach Theorien für einen bislang unbekannten, fehlenden Einflussfaktor zu suchen.

„Die Unterschiede sind ziemlich tiefgreifend“, sagte der Geochemiker Malcolm McCulloch von der University of Western Australia bei einer Medieninformation. „Es gibt keine wirklich überzeugenden Hinweise darauf, dass wir uns auf einem ernsthaften Weg zur Verringerung der Emissionen befinden. Das ist das Beunruhigendste.“

Meeresschwämme als natürliche Temperaturmesser

McCulloch und sein Team nutzten Meeresschwämme als eine Art natürliches Thermometer. Damit blickten sie zeitlich weit vor die industrielle Epoche der Menschheit zurück und untersuchten zugleich eine tiefere Meeresschicht als frühere Messungen.

In ihren Skeletten speichern Meeresschwämme je nach Temperatur des Wassers, in dem sie wachsen, unterschiedliche Verhältnisse von Strontium zu Kalzium. Die Tiere wachsen ausserordentlich langsam, nur etwa 0,2 mm pro Jahr. Angesichts der Grösse mancher Exemplare könnte ihr Alter daher bei bis zu 5.000 Jahren liegen.

Die von den Forschenden untersuchten Schwämme (Ceratoporella nicholsoni) leben in 60 Metern Tiefe in einer durchmischten Meeresschicht der Karibik. Diese Tiefe steht zwar weiterhin unter dem Einfluss der atmosphärischen Erwärmung, dämpft aber die starken Schwankungen in Oberflächennähe. Dadurch liefert sie einen besseren Hinweis auf die allgemeinen Durchschnittstemperaturen.

Zudem ist bekannt, dass dieses Gebiet die globalen Temperaturen sehr genau abbildet und weniger als andere Meeresregionen von natürlichen Schwankungen wie ENSO beeinflusst wird.

Für ihre Analyse verwendete das Team etwa ein halbes Dutzend Schwämme, deren Alter auf rund 300 bis 400 Jahre geschätzt wurde. Sie ermöglichten damit eine Temperaturrekonstruktion bis ins 18. Jahrhundert.

„Die neue Forschung zeigt, dass die vom Menschen verursachte globale Erwärmung bereits in den 1860er-Jahren begann – mehrere Jahrzehnte früher als bisher angenommen“, sagt die nicht an der Studie beteiligte Klimawissenschafterin Georgy Falster von der Australian National University.

„Mit der Korrektur für den früheren Beginn der globalen Erwärmung haben wir den Grenzwert des Pariser Abkommens von 2015 von 1,5 ° über der vorindustriellen globalen Temperatur bereits überschritten – und sind auf dem Weg, bis Ende der 2020er-Jahre 2 ° Erwärmung zu übertreffen.“

Bei 2 °C Erwärmung könnten die Folgen bereits spürbar sein

McCulloch ist der Ansicht, dass all die ungewöhnlichen Wetterereignisse, die wir erleben – darunter massive Hitzewellen in Teilen Europas, in denen sie sonst nicht üblich sind –, dem entsprechen, was bei etwa 2 °C Erwärmung seit der Industrialisierung zu erwarten wäre.

Auch eisfreie Sommer in den Polarmeeren dürften ab einem Schwellenwert von rund 2 ° beginnen. Diesem Punkt nähern wir uns rasch.

„Eine einzelne neue Paläoaufzeichnung vor der Küste Puerto Ricos ist eine wertvolle Ergänzung zu den umfangreichen Belegen für die Erwärmung“, warnt der nicht an der Studie beteiligte Klimawissenschafter Malte Meinshausen von der University of Melbourne. „Aber sie ist eben genau das: eine Studie unter Hunderten.“

McCulloch und sein Team möchten ihre Untersuchung in anderen Ozeanen wiederholen und versuchen dies bereits seit Jahren. Andere untersuchte Ersatzindikatoren, etwa Korallen, lieferten jedoch nicht dieselbe Genauigkeit. Weitere dieser tiefer lebenden Schwämme in den riesigen Ozeanen aufzuspüren, erwies sich als schwierig.

Meeresschwamm-Daten im Vergleich zu bisherigen Messreihen

McCulloch ist jedoch überzeugt, dass die Daten aus den Meeresschwämmen besser mit den Beobachtungsdaten übereinstimmen als die bislang verwendeten Messungen der Meeresoberfläche. Sie passen genauer zu den CO₂-Aufzeichnungen als der Durchschnitt des IPCC und korrelieren ausserdem mit bekannten historischen geologischen Ereignissen, etwa früheren Vulkanausbrüchen.

Frühere Modelle, einschliesslich jener des IPCC, glichen ihre Daten anhand von Messungen ab, die seit den 1920er-Jahren von Schiffen erhoben wurden. Zu Beginn waren diese Erhebungen wenig systematisch, enthielten häufig keine Daten aus der Südhalbkugel und wiesen mehrere bis heute nicht vollständig erklärte Auffälligkeiten auf. Dazu zählt etwa eine nicht nachvollziehbare Abkühlung ausschliesslich der Ozeane, nicht aber des Landes, während der 1900er-Jahre.

In den Meeresschwamm-Daten zeigt sich dieser Widerspruch nicht.

Der neue Datensatz „scheint gut mit den Trends der globalen Oberflächentemperatur zu korrelieren“, stimmt der ebenfalls nicht an der Studie beteiligte Klimatologe Mark Howden von der Australian National University zu. „Er zeigt, dass die Erwärmung während der Industrialisierung Mitte der 1860er-Jahre begann, ähnlich wie frühere Forschungsergebnisse.“

Die Ergebnisse tragen zudem zur laufenden Debatte unter Klimawissenschafterinnen und Klimawissenschaftern bei, ob sich die Erwärmungsrate beschleunigt hat. Die Daten der Meeresschwämme zeigen ein deutliches Signal für eine zunehmende Erwärmungsrate.

„Meiner Ansicht nach wurde die Uhr des Klimawandels unseren Ergebnissen zufolge um etwa ein Jahrzehnt vorgestellt“, erklärt McCulloch. „Dinge, von denen wir dachten, dass sie erst in 10 Jahren passieren würden, geschehen tatsächlich schon jetzt, und die Emissionen sind weiterhin sehr hoch. Wenn wir nicht anfangen, sie zu senken, werden diese Dinge zunehmend schlimmer werden.“

McCulloch hält es weiterhin für möglich, die Erwärmung auf knapp über 2 ° zu begrenzen. Das wäre erheblich sicherer als die 5, auf die wir an Land derzeit zusteuern.

„In gewissem Mass ist es ziemlich irrelevant, über 1,5 ° oder 2 ° zu sprechen“, betont McCulloch und erläutert, dass die Ziele wieder stärker auf die Verringerung fossiler Brennstoffe statt auf Temperaturschwellen ausgerichtet werden müssten.

„Jeder zusätzliche Erwärmungsschritt wird die Folgen verschlimmern. Wir müssen unseren Schwerpunkt auf Reduktionen verlagern. Das ist der entscheidende Punkt.“

Diese Studie wurde in Nature Climate Change veröffentlicht.