Debatte über Klimawandel: Meeresspiegel-Studie entzweit Forschergemeinde

Der Anstieg der Meeresspiegel ist die vielleicht bedrohlichste Folge des Klimawandels. Ein Großteil der Weltbevölkerung lebt in Küstengebieten, insbesondere in ärmeren Ländern wären Hunderte Millionen Menschen von immer häufiger auftretenden Überflutungen bedroht.

Die Prognosen des Meeresspiegelanstiegs kannten zuletzt nur eine Richtung: nach oben. Der Uno-Klimarat ging in seinem letzten Sachstandsbericht von 2007 noch davon aus, dass die Meeresspiegel im globalen Mittel bis zum Jahr 2100 um maximal 59 Zentimeter steigen könnten. In einem vergangene Woche veröffentlichten Uno-Bericht war bereits von 90 bis 160 Zentimetern die Rede.

Jetzt haben Forscher nach eigenen Angaben erstmals durchgehend rekonstruiert, wie sich der Meeresspiegel in den vergangenen 2000 Jahren entwickelt hat. Ihr Ergebnis: Die Ozeane schwellen heute schneller an als je zuvor in den vergangenen 2000 Jahren.

Bislang sei der enge Zusammenhang zwischen Lufttemperatur und Meeresspiegelanstieg nur für die vergangenen 130 Jahre belegt gewesen, sagt Stefan Rahmstorf vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Sein Team hat fossile Kalkschalen von Mikroben untersucht, die aus Bohrkernen aus Salzwiesen an der nordamerikanischen Atlantikküste stammten. Weil diese Mikroben jeweils in einer ganz bestimmten Höhe abhängig von Ebbe und Flut leben, zeigen Menge und Art der gefundenen Kalkschalen die Höhe des Meeresspiegels an.

Rasanter Meeresspiegel-Anstieg

Daraus haben die Wissenschaftler vier Phasen der Meeresspiegelentwicklung abgeleitet: Von 200 vor Christus bis 1000 nach Christus sei das Wasserniveau relativ stabil geblieben. Ab dem 11. Jahrhundert sei es 400 Jahre lang um etwa fünf Zentimeter pro Jahrhundert gestiegen, was auf die mittelalterliche Warmperiode zurückzuführen sei. Anschließend habe es eine weitere stabile Periode mit kühlerem Klima gegeben, die bis ins späte 19. Jahrhundert reichte, wie die Forscher im Fachblatt "Proceedings of the National Academy of Sciences" berichten.

Mit der Industrialisierung sei es dann zu einer dramatischen Aufwärtsbewegung gekommen: Der Meeresspiegel sei in etwas mehr als hundert Jahren um rund 20 Zentimeter gestiegen - ein Mehrfaches dessen, was es in den vorangegangenen 2000 Jahren gegeben habe.

Die Forscher führen das auf zwei Faktoren zurück: Wird Wasser wärmer, dehnt es sich aus - der Meeresspiegel steigt. Hinzu komme das Abschmelzen von Gebirgsgletschern und großen Eismassen in Grönland und der Antarktis. "Der Mensch heizt mit seinen Treibhausgasen das Klima immer weiter auf, daher schmilzt das Landeis immer rascher und der Meeresspiegel steigt immer schneller", sagt Rahmstorf. "Die neue Untersuchung bestätigt unser Modell des Meeresspiegelanstiegs - die Daten der Vergangenheit schärfen damit unseren Blick in die Zukunft."

"Die Studie eignet sich nicht für Vorhersagen"

Doch genau das bezweifeln andere Fachleute. Sie sehen ein Hauptproblem der neuen Untersuchung darin, dass sie letztlich nur auf den Funden von der Küste North Carolinas beruht - was für eine Aussage der globalen Entwicklung zu wenig sein könnte. "Diese Studie eignet sich deshalb überhaupt nicht für Vorhersagen", meint Jens Schröter vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung.

Rahmstorf und seine Kollegen räumen durchaus ein, dass lokale Meeresspiegel-Schwankungen vom globalen Geschehen abweichen können. Dennoch gehen die Wissenschaftler davon aus, dass ihre Daten im Großen und Ganzen die Veränderungen im globalen Meeresspiegel aufzeigen. Schröter aber wendet ein, dass über einen Zeitraum von über 2000 Jahren Einflüsse wie die Kontinentaldrift und der sogenannte isostatische Ausgleich spürbar werden. Dabei handelt es sich um eine Folge der letzten Eiszeit: Mit dem Verschwinden der Gletscher wurden die Landmassen von einer so großen Last befreit, dass sie bis heute eine Wippbewegung vollführen. In Schottland etwa haben sich einige Gebiete im vergangenen Jahrhundert um bis zu 60 Zentimeter gehoben, während Teile Südenglands und der französischen Kanalküste um den gleichen Wert absanken.

Zwar haben Rahmstorf und seine Kollegen auch Daten aus anderen Weltgegenden in ihre Studie einbezogen - doch die weichen teils erheblich von den Werten aus Nordamerika ab. "Nur die Daten aus North Carolina passen einigermaßen zur rekonstruierten Meeresspiegelentwicklung", sagt Schröter. Er kritisiert, dass die PIK-Forscher versucht haben, mit ihren Daten ein bereits bestehendes Modell zu bestätigen. "Hätte man versucht, allein auf Basis der Daten eine Kurve zu entwickeln, wäre das wohl schwierig geworden."

Auch Michal Kucera von der Universität Tübingen hält die Frage, wie repräsentativ die Daten aus Nordamerika sind, für die "Achillesferse" der Studie. Wenigstens aber sei das Gebiet "eines der besten" für eine solche Untersuchung. Anderswo sei die Lage noch schwieriger.

Abweichungen von früheren Studien

Die neue Meeresspiegel-Rekonstruktion weicht zudem deutlich von früheren Studien ab. So hatte ein Team um Michael Mann, der auch zu den Autoren der aktuellen Untersuchung gehört, in einer 2008 veröffentlichten Studie einen viel steileren Meeresspiegelanstieg für die vergangenen Jahrhunderte berechnet. Für das Jahr 500 etwa liegt das Wasserniveau um fast eineinhalb Meter unterhalb des neuen Werts. Auch Rahmstorf selbst hatte 2007 und 2009 Studien zur historischen Entwicklung des Meeresspiegels mitveröffentlicht, die ähnlich stark von der neuen Berechnung abweichen.

Rahmstorf selbst stellt dazu fest, dass weder er noch Mann Aussagen zum früheren Meeresspiegelverlauf publiziert hätten, die von den aktuellen Ergebnissen abwichen. Die älteren Berechnungen eigneten sich nur für kürzere Zeiträume. In der aktuellen Studie seien die entsprechenden Kurven lediglich zum Vergleich abgebildet, um den Unterschied zwischen den Modellen zu verdeutlichen.

Mojib Latif vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-Geomar) bezeichnet den Beobachtungszeitraum von rund 2000 Jahren zwar als "eine Stärke der Studie". Doch seien die langfristigen natürlichen Schwankungen des Meeresspiegels noch kaum verstanden: "Was in Zeiträumen von 300 bis 400 Jahren passiert, ist höchst umstritten."

Außer Zweifel steht allerdings, dass der Meeresspiegel in den vergangenen Jahrzehnten stark gestiegen ist - das belegen Satellitenmessungen. Und diese Entwicklung fällt genau in die Zeit der Industrialisierung und des Anstiegs der Lufttemperaturen. Es sei "schwer zu argumentieren", dass das Zufall sein könne, sagt Latif - darin ist er sich mit Rahmstorf einig.

Was aber die Prognosen über die künftige Entwicklung betrifft, hegt er ähnliche Zweifel wie Schröter: Wie viel Eis in der Arktis und der Antarktis in den kommenden Jahrzehnten und Jahrhunderten wirklich verloren gehe, wisse heute niemand genau. "Das", meint Latif, "muss man ehrlich sagen."