(NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio) Wissenschaftler wissen bereits, dass sich die Ozeane rasch erwärmen und der Meeresspiegel steigt. Aber das ist nicht alles. Dank Satellitenbeobachtungen verfügen wir nun über Daten aus drei Jahrzehnten darüber, wie sich auch die Geschwindigkeiten der Meeresoberflächenströmungen im Laufe der Zeit ändern.
In Forschungsergebnisse veröffentlicht am 23. April im Tagebuch Natur Klimawandel Wir beschreiben detailliert unsere Erkenntnisse darüber, wie Meeresströmungen in weiten Teilen des Ozeans energiereicher geworden sind.
Was sind Meereswirbel?
Wenn Sie aus der Vogelperspektive auf das Meer hinunterblicken, sehen Sie einige faszinierende Kreisbewegungen im Wasser. Diese Merkmale werden „Ozeanwirbel“ genannt. Sie verleihen dem Meer eine künstlerische Note, die an Van Gogh erinnert Sternenklare Nacht .
Van Goghs Sternenklare Nacht. (1889)
Wirbel haben eine Breite zwischen 10 und 100 Kilometern (6 und 60 Meilen). Man findet sie überall in den Ozeanen. Bestimmte Regionen sind jedoch besonders wirbelreich.
Dazu gehören der Golfstrom im Nordatlantik, der Kuroshio-Strom im Nordpazifik, der Südliche Ozean, der die Antarktis umgibt, und, näher an Australien, der Ostaustralische Strom – bekannt geworden durch den Film Findet Nemo .
Meereswirbel sind ein wesentlicher Bestandteil der Ozeanzirkulation. Sie transportieren warmes und kaltes Wasser von einem Ort zum anderen. Sie vermischen Wärme, Kohlenstoff, Salz und Nährstoffe und beeinflussen die Meeresbedingungen sowohl regional als auch global.
Satelliten überwachen ständig den Ozean
Eine Möglichkeit, Bewegungen auf der Meeresoberfläche zu überwachen, ist der Einsatz spezieller, leistungsstarker Satelliten, die die Erde umkreisen. Obwohl sich diese Satelliten Tausende von Kilometern über uns befinden, können sie bereits Änderungen der Meeresoberflächenhöhe von nur wenigen Zentimetern erkennen.
Dann können wir durch Datenanalyse die Änderung der Meeresoberflächenhöhe erfassen und in Meeresströmungsgeschwindigkeiten umrechnen. Dies kann uns dann sagen, wie „energetisch“ ein Meereswirbel ist.
Durch sorgfältige Analyse von Satellitenbeobachtungen entdeckte unser Team deutliche Veränderungen in der Verteilung und Stärke von Meereswirbeln. Und diese Veränderungen wurden noch nie zuvor festgestellt.
Wie sich die Wirbel verändert haben
Anhand der verfügbaren Daten von 1993 bis 2020 haben wir Veränderungen in der Stärke von Wirbeln auf der ganzen Welt analysiert. Wir haben festgestellt, dass Regionen, die bereits reich an Wirbeln sind, noch reicher werden! Und im Durchschnitt werden Wirbel jedes Jahrzehnt bis zu 5 Prozent energiereicher.
Eine der Regionen mit der größten Veränderung ist das Südpolarmeer, wo ein massiver Anstieg der Wirbelaktivität um 5 Prozent pro Jahrzehnt festgestellt wurde. Das Südpolarmeer ist bekanntermaßen ein Hotspot für die Wärmeaufnahme und Kohlenstoffspeicherung der Ozeane.
Bis vor Kurzem konnten Wissenschaftler Veränderungen in den Meereswirbeln nur beobachten, indem sie entweder spärliche Meeresmessungen oder die begrenzten Satellitenaufzeichnungen nutzten. Die Satellitenaufzeichnung ist gerade erst so lang geworden, dass Experten fundierte Schlussfolgerungen über die wahrscheinlichen längerfristigen Trends des Wirbelverhaltens ziehen können.
Warum ist das wichtig?
Meereswirbel spielen eine wichtige Rolle im Klima, indem sie die Vermischung und den Transport von Wärme, Kohlenstoff, Biota und Nährstoffen in den Ozeanen regulieren. Daher könnte unsere Forschung weitreichende Auswirkungen auf das zukünftige Klima haben.
Wissenschaftler wissen seit Jahrzehnten, dass Wirbel im Südpolarmeer die Umwälzströmung des Ozeans beeinflussen. Daher könnten Änderungen der bei Wirbeln beobachteten Größenordnung die Geschwindigkeit beeinflussen, mit der der Ozean Wärme und Kohlenstoff aufnimmt.
Doch Wirbel werden bei Klimavorhersagen einer sich erwärmenden Welt oft nicht berücksichtigt. Da sie relativ klein sind, bleiben sie in aktuellen Modellen zur Prognose des zukünftigen Klimas praktisch „unsichtbar“.
Die Auswirkungen von Wirbeln werden daher in Klimaprojektionen entweder nicht berücksichtigt oder stark unterschätzt. Dies ist besonders besorgniserregend, da die Wirbel unserer Entdeckung immer energiereicher werden.
Unsere Forschung unterstreicht, wie wichtig es ist, Meereswirbel in zukünftige Klimaprojektionen einzubeziehen. Wenn wir das nicht tun, könnten wir ein entscheidendes Detail übersehen. 
Navid Constantinou , Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Australische Nationaluniversität ; Adele Morrison , Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Australische Nationaluniversität ; Andrew Kiss , Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Australische Nationaluniversität ; Andy Hogg , Professor, Australische Nationaluniversität ; Joshua Martinez Moreno , Ph.D. Kandidat, Australische Nationaluniversität , Und Matthew England , Preisträger des Australian Research Council; Stellvertretender Direktor des Climate Change Research Center (CCRC); Chefforscher im ARC Center of Excellence in Climate System Science, UNSW .
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