Bedenklich: Der Meeresspiegel stieg in Schüben

Hochauflösende 3D-Karten von untergegangenen Riffen zeigen Terrassen-Strukturen, die eine charakteristische Reaktion auf sprunghaft steigenden Meeresspiegel repräsentieren. (Abbildung: P. Khanna / Rice Universität)

Eis schmilzt, der Meeresspiegel steigt – doch der Klimawandel wird den Meeresspiegel möglicherweise nicht so kontinuierlich ansteigen lassen, wie man meinen könnte: Eine Untersuchung fossiler Korallenriffe zeigt, dass es am Ende der letzten Eiszeit zu sprunghaften Anstiegen innerhalb von Jahrzehnten gekommen ist. Solche Effekte drohen uns auch im Rahmen der momentanen Erwärmung und damit steigt das Risiko für großräumige Überflutungen der Küstengebiete, warnen die Forscher.

Bisher wurde der im Rahmen des Klimawandels prognostizierte Meeeresspiegelanstieg in einem linearen Format dargestellt. Dies vermittelte das Bild einer langsamen, kontinuierlichen Erhöhung, auf die man sich möglicherweise einstellen könnte. "Man hat einfach den projizierten Anstieg für ein Jahrhundert durch 100 geteilt und dadurch den Anstieg pro Jahr berechnet", sagt André Droxler von der Rice University in Houston. "Unsere Ergebnisse belegen, dass der Meeresspiegel aber auch nicht geordnet und linear steigen kann. Der Anstieg könnte demnach erheblich schneller ablaufen als alles, was wir bisher beobachtet haben. Deshalb müssen sich Küstenbevölkerungen auf mögliche Überschwemmung vorbereiten", resümiert der Küstengeologe das alarmierende Ergebnis der Studie.

Fossile Riffe im Blick

Die Ergebnisse basieren auf Untersuchungen des Forschungsschiffes Falkor aus dem Jahr 2012. Die Forscher nutzten das Mehrstrahl-Echolot des Schiffs, um zehn fossile – untergegangene - Riffe vor der Küste Texas in hochauflösenden 3D-Bildern abzubilden. Die fossilen Riffe liegen vor der Küste etwa 195 Meter unter der Wasseroberfläche. In dieser Tiefe können sie nicht entstanden sein, denn Korallen brauchen Sonnenlicht, um zu gedeihen. Den Forschern zufolge waren die Riffe am Ende der letzten Eiszeit - vor etwa 19.000 Jahren - entstanden, als schmelzende Eiskappen und Gletscher den Meeresspiegel auf der ganzen Welt zum Steigen brachten.

Wie sie erklären, spiegeln sich in den Strukturen der fossilen Riffe sowohl  Wachstumsprozesse als auch Problemzeiten während des "Versinkens" wider. "Ihre Geschichte ist in ihre Morphologie geschrieben - in den Formen und Strukturen, in denen sie gewachsen sind. Das hochauflösende 3D-Bildsystem der Falkor hat es uns erstmals ermöglicht, diese Formen in außergewöhnlichen Details zu erkunden", sagt Co-Autor Pankaj Khanna. Anhand bestimmter Terrassenstrukturen können die Forscher ablesen, wann sich das Riff an Meeresspiegelanstiege anpassen musste. "Die Terrassen sind die Teile des Riffs, die während der Pausen zwischen den Anstiegen wuchsen", erklärt Khanna.

Charakteristische Terassen-Strukturen

Einige der fossilen Riffe besitzen sechs solcher Terrassen, berichten die Forscher. Anhand der nun erfassten Strukturen zeichnet sich somit ab: Es kam immer wieder zu erheblichen Sprüngen beim Meeresspiegelanstieg und das teilweise innerhalb von Jahrzehnten. Den Forschern zufolge waren wahrscheinlich Schübe beim Eisverlust die Ursache: "Es scheint, dass plötzliche Veränderungen auftreten können, wenn Kippunkte überschritten werden. Dann können plötzlich große Mengen an Eis in die Weltmeere gelangen, wodurch sich das Wasservolumen erhöht und den globalen Meeresspiegel anhebt", sagt Droxler.

Angesichts der Tatsache, dass mehr als eine halbe Milliarde Menschen in Gebieten leben, die nur wenige Meter über dem aktuellen Meeresspiegel liegen, erscheinen die Ergebnisse mit Blick in die Zukunft besonders alarmierend. Den Forschern zufolge sollte man nun weltweit nach weiteren fossilen Spuren des einstigen Anstiegs des Meeresspiegels Ausschau halten, um die Effekte bei der letzten großen globalen Klimaerwärmung genauer aufzuschlüsseln.

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