Wohl Folge des Klimawandels - Ozeane verfärben sich zunehmend grün

Forschende vermuten, dass der Klimawandel die Farbe der Meere verändert. Die Folgen könnten für die Ökosysteme der Ozeane erheblich sein – ein Überblick.

Darum geht es: Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben nach der Auswertung von Satellitenbildern der vergangenen 20 Jahre eine zunehmende Grünfärbung der Ozeane festgestellt. Insgesamt hätten 56 Prozent der Weltmeere ihre Farbe in einem Mass verändert, das nicht durch natürliche Schwankungen erklärt werden könne, heisst es in einer in der Fachzeitschrift «Nature» publizierten Studie des National Oceanography Center im Vereinigten Königreich und des Massachusetts Institute of Technology in den USA.

Diese Ozeane werden grüner: Die Farbtöne sind zu subtil, um von Menschen wahrgenommen zu werden, und erscheinen für das blosse Auge weitgehend blau. Die Forschenden beobachteten aus dem Weltall, wie viel grünes und blaues Licht von der Meeresoberfläche reflektiert wird. Die Studie in «Nature» untersuchte sieben Farbtöne des Meeres, die von 2002 bis 2022 vom Satelliten Modis-Aqua überwacht wurden. Besonders starke Grüntöne weisen demnach die tropischen und subtropischen Meere in Äquatornähe auf.

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  Um die Veränderungen der Ozeanfarbe zu bestimmen, analysierten die Forschenden Satellitenbilder der letzten 20 Jahre. Im Bild: Eine Planktonblüte und Sedimentfahnen vor der dänischen Küste. (2. April 2023)

  Nasa Ocean Color Image Gallery/Aqua-Modis-Sensor

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  Laut Studie ist die Grünfärbung der Meere auf eine Variation der Ökosysteme zurückzuführen, insbesondere des Planktons. Plankton ist das Herzstück des marinen Nahrungssystems und spielt eine entscheidende Rolle im Kohlenstoffkreislauf und bei der Sauerstoffproduktion. Im Bild: Phytoplankton-Blüten im südpazifischen Ozean. (23. Oktober 2022)

  Nasa Ocean Color Image Gallery/Aqua-Modis-Sensor

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  Die Farbe des Ozeans ergibt sich aus Stoffen, die in den oberen Wasserschichten vorkommen. In einem tiefblauen Meer – im Bild das Schwarze Meer – gibt es nur wenig Leben, während eine grüne Farbe bedeutet, dass das Ökosystem auf Phytoplankton basiert.

  Nasa Ocean Color Image Gallery/Aqua-Modis-Sensor

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  Der Benguela-Strom in Afrika bringt nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe in die euphotische Zone, wo Phytoplankton wächst und die Grundlage für das marine Ökosystem der Benguela-Küste bildet. (Bild vom 18. April 2022)

  Nasa Ocean Color Image Gallery/Aqua-Modis-Sensor

Diesen Einfluss hat der Klimawandel: Die Forschenden vermuten, dass die Grünfärbung der Ozeane mit dem Klimawandel zusammenhängt. Sie haben die Satellitenbilder mit Computermodellen des Klimawandels und dem Anstieg der Treibhausgase verglichen. «Diese Veränderungen stimmen mit dem überein, was wir über die durch menschliche Aktivitäten hervorgerufenen Veränderungen des Klimas wissen», sagt Studienmitautorin Stephanie Dutkiewicz.

Die Auswirkungen des Klimawandels sind in mikrobiellen Ökosystemen an der Meeresoberfläche bereits spürbar.

Stephanie Dutkiewicz Wissenschaftlerin am Massachusetts Institute of Technology

Bisherige Untersuchungen konnten kaum Aussagen über die Langzeitfolgen des menschengemachten Klimawandels treffen. Die jetzige Studie zeigt jedoch anhand von Daten aus zwei Jahrzehnten Veränderungen auf: Die Auswirkungen des Klimawandels seien in mikrobiellen Ökosystemen an der Meeresoberfläche bereits spürbar, so Dutkiewicz.

Deshalb werden die Ozeane grüner: Laut Studie scheint es mit dem Anstieg der globalen Temperaturen zu einer Zunahme von Phytoplankton-Populationen zu kommen. Diese mikroskopisch kleinen, pflanzenähnlichen Mikroorganismen nutzen grünes Chlorophyll für die Fotosynthese. Wenn sie sich stärker vermehren, verfärben sie die Ozeane in der Konsequenz auch stärker grün.

Oberfläche der Weltmeere im Mai so warm wie nie zuvor

Die Oberfläche der Weltmeere war im vergangenen Mai wärmer als je zuvor im selben Monat seit Beginn der Aufzeichnungen. «Die Temperaturen an der Oberfläche der Ozeane erreichen bereits Höchstwerte», betonte Samantha Burgess vom Europäischen Erdbeobachtungsprogramm Copernicus. Die Messungen betreffen demnach alle Meere, die eisfrei sind. Mit Blick auf die Lufttemperatur sei der Monat Mai weltweit der zweitwärmste überhaupt gewesen, heisst es im Klimabericht. Dabei betrage der Abstand zum bislang wärmsten Mai nur 0.1 Grad.

Darüber hinaus drohen in Europa Experten zufolge wegen der hohen Wassertemperaturen im Nordatlantik verstärkt Extremwetterereignisse. Der Nordatlantik sei einer der wichtigsten Treiber extremer Wetterlagen, sowohl in Europa als auch an der Ostküste Nordamerikas, erklärte der Chef der Klimabeobachtung bei der Weltwetterorganisation (WMO), Omar Baddour. Mit solch hohen, zum Teil extremen Temperaturen steige die Gefahr von Starkregen-Ereignissen und Hurrikans. Die Oberflächentemperaturen im Nordatlantik lagen den WMO-Daten zufolge im Juni 0.9 Grad über dem langjährigen Durchschnitt, im Nordosten (etwa von Irland bis Nordspanien) sogar 1.36 Grad.

Darum ist die Farbe der Meere bedeutsam: «Die Farbe spiegelt den Zustand des Ökosystems wider», erklärt Studienautor B.B. Cael. Die Farbe der Meere kann einen Hinweis darauf geben, was in den oberen Wasserschichten vor sich geht: Ein tiefes Blau bedeutet, dass es wenig Leben gibt, während grüneres Wasser wahrscheinlich mehr Aktivität bedeutet, insbesondere durch Phytoplankton.

Diese Karte zeigt, dass sich das von den Ozeanen reflektierte Licht deutlich verändert hat. Vor allem im Bereich der Tropen und Subtropen ist der Trend zu mehr grünem Licht durch das vorhandene Chlorophyll klar zu erkennen.

Nasa Ocean Color Image Gallery/Aqua-Modis-Sensor

Diese Folgen könnten grünere Meere haben: Phytoplankton bildet die Grundlage der Nahrungskette im Ozean. Gibt es einen starken Anstieg von Phytoplankton, kann dies zum Absinken des Sauerstoffgehalts in der Umgebung führen. Dadurch entstehen sauerstofffreie, «tote» Zonen, in denen kein Leben mehr möglich ist. Das Wachstum von Phytoplankton könnte damit weitreichende Veränderungen der ozeanischen Umweltbedingungen wie Temperatur, Nährstoffverfügbarkeit und Lichtverhältnisse auslösen. Dadurch könnte in Zukunft die gesamte Nahrungskette im Meer durcheinandergeraten – mit Folgen für Schutzgebiete und die Fischerei. Um die genauen Auswirkungen der Farbveränderungen zu bestimmen, sind laut Studienautorinnen und -autoren allerdings weitere Untersuchungen nötig.