zur Präsentation dieses Vortrages

Meere und Klima
Hartmut Graßl
Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg
Vortrag
im Rahmen des Meeressymposiums 2009
Bundesanstalt für Seeschifffahrt und Hydrographie
Hamburg, 9. Juni 2009
Fakten
•
Die Erde ist ein Wasserplanet:
- mindestens 80% sind permanent mit Wasser bedeckt
- Süßwasser ist rar, es gibt nur etwa 3%,
davon sind nur 0,7% flüssig
- das Eisvolumen an Land reicht für fast 70m Meeresspiegelanstieg
•
Der Wasserkreislauf ist die zentrale Komponente des
Klimasystems:
- die hellste natürliche Oberfläche ist Pulverschnee
- die dunkelste natürliche Oberfläche ist der offene Ozean
- Folge: sehr positive Rückkopplung des Wasserkreislaufs;
bei Erwärmung wird diese verstärkt
- Wasserdampf ist Treibhausgas Nr. 1 und stark
temperaturabhängig
Carbon Cycle
© IPCC AR4-WG1, 2007
Perturbation of Global Carbon Budget (1850-2006)
fossil fuel emissions
2000-2006
Source
deforestation
atmospheric CO2
Sink
CO2 flux (Pg C y-1)
7.6
ocean
Time (y)
Le Quéré, unpublished; Canadell et al. 2007, PNAS
1.5
4.1
2.2
Thermohaline Zirkulation
Das System der globalen Meeresströmungen. Gezeigt ist vor allem die
durch Temperatur- und Salzgehaltsunterschiede ausgelöste „thermohaline“
Zirkulation.
Quelle: WBGU, 2006 (nach Rahmstorf, 2002)
IPCC4 WG1, 2007
Meeresspiegelanstieg
Quelle
Wärmeausdehnung
0.4-0.9 m
Verlust an Gebirgsgletschern
0.2-0.4 m
Verlust an Grönländischem Inlandeis
0.9-1.8 m
Verlust an westantarktischem Eisschild
1-2 m
____________________________________________
Summe
2.5-5.1 m
geschätzt für 2300 bei Erwärmung um maximal 3oC
Quelle: WBGU, 2006
Temperatur und Meeresspiegel
Mittlere globale Temperatur und Meeresspiegel (relativ zu heute) zu verschiedenen
Zeiten in der Erdgeschichte sowie die Projektion für das Jahr 2100 (1 m über dem
heutigen Meeresspiegel). Langfristig ist wahrscheinlich mit einem vielfach höheren
Meeresspiegelanstieg zu rechnen, als er bis 2100 erwartet wird.
Quelle: WBGU, 2006 (nach Archer, 2006)
Satellitenaufnahmen der Eisbedeckung in der
Arktis, (a) September 1979, (b) September
2005, (c) September 2007.
Quelle: NASA, 2007
Cloud Reflectance and Ship Emissions
Source: A. Devasthale, 2006
Trend observed in monthly averaged
cloud albedo (upper panel) and
CTTs (lower panel) between May 97
and Aug. 02 for 3 harbour areas
(R1, R3), the English Channel (R2)
and a relatively remote ocean region
(R4) clearly confirms the influence
of increasing ship emissions.
In additon to an albedo increase the
reduction of cloud top temperature
hints at more intense convective
activity in aerosol loaden clouds.
Karbonatsystem des Meerwassers
Relatives Verhältnis der drei anorganischen Komponenten CO2, HCO3- und CO32-.
Der blau schattierte Bereich zeigt schematisch den pH-Bereich, der heute im Meer
vorkommt. Der Pfeil skizziert die erwartete Verschiebung des mittleren pH-Werts,
wenn die atmosphärische CO2-Konzentration etwa 750 ppm erreicht.
Quelle: WBGU, 2006 (Raven et al., 2005)
Änderungen des pH-Wertes von Meerwasser
IPCC 5. Februar 2007
Niederschlagsunterschiede
Courtesy of L. Bengtsson, K.I. Hodges, N. Keenlyside, 2008
Variabilität des mittleren pH-Wertes
Variabilität des mittleren pH-Werts der Ozeane in der Vergangenheit und Gegenwart
sowie Projektion für die Zukunft für eine atmosphärische CO2-Konzentration von ca.
750 ppm. Die rote Linie illustriert die vom WBGU vorgeschlagene
Versauerungsleitplanke.
Quelle: WBGU, 2006 (nach IMBER, 2005)
Aragonitsättigung
Aragonitsättigung und gegenwärtige Riffstandorte von
Warmwasserkorallen (blaue
Punkte). (a) vorindustrielle Werte
(ca. 1870, atmosphärische CO2Konzentration 280 ppm), (b)
Gegenwart (ca. 2005, 375 ppm
CO2), (c) Zukunft (ca. 2065, 517
ppm CO2). Der Grad der
Aragonitsättigung (Ω) bezeichnet
das relative Verhältnis zwischen
dem Produkt der Konzentrationen
von Kalzium- und Karbonationen
und dem Löslichkeitsprodukt für
Aragonit. Standorte mit einer
Aragonitsättigung unterhalb von 3,5
sind nur noch bedingt für
riffbildende Warmwasserkorallen
geeignet (marginal), unterhalb von
3 sind sie ungeeignet.
Quelle: WBGU, 2006
(Steffen et al., 2004)
Vielen Dank
für
Ihre Aufmerksamkeit