Der Meeresspiegelstand in der Vergangenheit und Gegenwart

Der Meeresspiegelstand in der
Vergangenheit und Gegenwart,
sowie die Ursachen des
Meeresspiegelanstiegs
erstellt von Julian Hüne
I.
Einführung
• Können wir in den nächsten Jahrzehnten in Norddeutschland noch
genauso leben wie heute?
• Wieso verändert sich der Meeresspiegelstand überhaupt?
• Verändert sich das Klima?
• Handelt es sich dabei um einen anthropogenen Klimawandel?
• Besteht ein Zusammenhang zwischen der globalen Erwärmung und
dem Meeresspiegel?
II.
Der Meeresspiegelstand in Vergangenheit und
Gegenwart
• Der Meeresspiegelstand
variierte auch in der
Vergangenheit, obwohl das
Klima nicht vom Menschen
beeinflusst wurde
• Gründe waren die
Veränderungen von Form und
Volumen der Meeresbecken
• Pegelmessungen à ungenau
• Satellitenmessungen: ab den
den 90igern à
Meeresspiegelanstieg ist
regional unterschiedlich und
höher, als mit den
Pegelmessungen erwartet
wurde
Quelle, oben:
http://lbs.hh.schule.de/welcome.phtml?unten=/klima/klimafolgen/meeresspieg
el/einleitung.html
Quelle, unten: http://lbs.hh.schule.de/index.phtml?site=themen.klima
III.
Ursachen des Meeresspiegelanstiegs
Veränderung von Form und
Volumen des Meeresbeckens/
natürliche Meeresspiegelschwankungen
Zu- bzw. Abnahme des Wasservolumens in den Weltmeeren / vom
Menschen verursachte Meeresspiegelschwankungen
-
- sterische Meeresspiegel änderungen
à thermosterischer Anstieg
à halosterischer Anstieg
- eustatische Meeresspiegeländerungen
Sedimentationsprozesse
plattentektonische Veränderungen
Hebung / Senkung von Landmassen
vgl.: http://lbs.hh.schule.de/index.phtml?site=themen.klima
Quelle: http://lbs.hh.schule.de/index.phtml?site=themen.klima
Die Darstellung zeigt die wichtigsten Ursachen für den gegenwärtigen und in
den nächsten Jahrhunderten zu erwartenden Meeresspiegelanstieg.
Veränderung von Form und Volumen des Meeresbeckens /
natürliche Meeresspiegelschwankungen
1.
Sedimentationsprozesse
- Sedimentite lagern sich am Meeresboden ab
2.
plattentektonische Veränderungen
- Platten bewegen sich auseinander
- Grabenstruktur, Tiefseegräben entstehen
à Meeresspiegel sinkt
3.
Hebung / Senkung von Landmassen (in Skandinavien)
- wichtigster Prozess: glazialisostatischer Effekt / postglaziale
Hebung
- letzte Kaltzeit: Land (Europa und Nordamerika) wurde von enormen
Inlandeismassen bedeckt
à Land wurde in die Tiefe gedrückt
à Erdkruste wurde damit in den Erdmantel hineingedrückt
- Schmelzen des Eises:
à Kruste hebt sich an
à isostatische Anhebung hält heute noch an
à
à
Das Land hebt sich rund 1 cm pro Jahr
Isostatischer Ausgleich : bei einer weiteren Anhebung des Landes um 250 m
. vgl. www.wasser-wissen.de/abwasserlexikon/s//sedimentation.htm
vgl. Wissenschaftsmagazin der Techniker Krankenkasse
sterische Meeresspiegeländerungen
- Meeresspiegeländerungen durch Ausdehnung des Meerwasservolumens
Abnahme der Dichte des Wassers bei gleicher Masse
thermosterischer Anstieg
halosterischer Anstieg
-Temperatur des Wassers erhöht
sich
-Salzgehalt verringert sich
à Wichtiger Aspekt, auch global
àglobal: unwichtiger Aspekt
àregional: teilweise wichtig
vgl.: http://lbs.hh.schule.de/index.phtml?site=themen.klima
http://www.ikzm-d.de/modul.php?show=125
thermosterischer Anstieg
-
Quelle: http://lbs.hh.schule.de/klima/klimafolgen/meeresspiegel/sterisch.html
hohe Wärmekapazität der
Ozeane
à Erwärmung hauptsächlich in
den oberen Schichten
à Verzögerung
Die Veränderung des Wärmegehalts in den oberen
Schichten des Ozeans
-
Ozeane: Aufnahme von 84%
der Erwärmung des
Erdsystems
à stieg in den letzten 10 Jahren
Quelle: http://lbs.hh.schule.de/klima/klimafolgen/meeresspiegel/sterisch.html
Der durch Erwärmung verursachte Meeresspiegelanstieg
1955-2003 für die 0-700m Schicht
vgl.: http://www.ikzm-d.de/modul.php?show=125
Pinatubo – indirekte Beeinflussung des
Meeresspiegelstandes
Indirekte Beeinflussung der thermosterische Meeresspiegeländerungen
durch einen Vulkanausbruch:
- Gas (Wasserdampf, Kohlendioxid, Schwefeldioxid) und Staubteilchen
werden bis in die Stratosphäre geschleudert
- Schwefeldioxid à Schwefelteilchen (Aerosole) à Licht wird reflektiert
und teilweise absorbiert
à weniger Sonnenstrahlen erreichen die Erde à Klima kühlt sich ab
à Temperatur der Ozeane sinkt à Meeresspiegel in dieser Region sinkt
vgl. www.wissenschaft-online.de/detail.php?id=793241
vgl. www.vulkanausbruch.de/text.htm
Eustatischer Meeresspiegelanstieg
-
Quelle: http://lbs.hh.schule.de/klima/klimafolgen/meeresspiegel/eustatisch.html
Meeresspiegelanstieg durch das Schmelzen
von Gletschern und Eiskappen 1961-2003.
Blaue Kurve: jährlicher Anstieg in mm pro Jahr.
Rote Kurve: kumulativer Anstieg in mm pro Jahr.
Wasseraustausch zwischen
Land und Ozean
à Veränderung der Wassermenge
der Meere: größte Auswirkungen
Bildung und Abschmelzung von
Eisflächen an Land
- Archimedisches Prinzip
- nur durch das Schmelzen von
Landeismassen bekommt der
Ozean mehr Wasser
- Rückkopplungseffekt
- Grönland, Eisschilde am Nordund Südpol größte Auswirkungen
auf den Meeresspiegelstand
- vermutlich stärkste Ursache des
Meeresspiegelanstieges in der
weiten Zukunft
IV.
Zukünftiger Meeresspiegelanstieg
•
Nicht vollständig beantwortbar!
-
glazialisostatischer Effekt:
vor allem regionale Folgen
globale Folgen sehr gering
thermosterischer Anstieg
- gleichmäßige Erwärmung der
Ozeane in kurzer Zeit unrealistisch
- tiefere Schichten der Ozeane
erwärmen sich sehr viel langsamer
à verlangsamt den
Meeresspiegelanstieg
à trotzdem wichtigster Faktor des
Meeresspiegelanstiegs in der nahen
Zukunft
-
eustatischer Anstieg
sehr starker Einfluss auf den
Meeresspiegelanstieg
-
-
Folgen der globalen Erwärmung für die
Gletscher:
1.Erwärmung à verstärkte Schmelzung
2.wärmere Luft à erhöhter Niederschlag
Trend ist jedoch nicht nachweisbar
Schmelzen von Gebirgsgletschern: 0,5m Anstieg
Arktis: im Sommer eisfrei
Antarktis: Trend unklar
Schätzungen[cm]
niedrige hohe
Thermische
Ausdehnung
Gletscher
Grönland (20 Jh)
Antarktis (20. Jh.)
11
43
1
-2
-17
23
9
2
Gesamt
11
77
Abschätzungen der Einzelbeiträge zum Meeresspiegelanstieg
zwischen 1990 - 2100 (Quelle: IPCC 2001)
Quelle: www.mpimet.mpg.de/presse/faqs/wie-stark-steigt-der-meeresspiegel.html
Regionale Unterschiede in den
Meeresspiegeländerungen
Quelle: http://www.dkrz.de
Regionale Folgen: Deutschland
•
Küstengebiete unterhalb von 2 m über dem
Meeresspiegel in der Nordseeregion
50% der Küstengebiete sind bedroht
(Küstengebiete, die unterhalb von 5
Metern über dem Meeresspiegel liegen
• verbesserter Küstenschutz für einen
Meeresspiegelanstieg um 2 Meter
(Deicherhöhungen, Vorspülen von
Sandmengen)
• Extremszenarien: Zerfall des
westantarktischen Eisschildes
àunwahrscheinlich
à erhebliche Folgen auf natürliche
Oekosyteme und die menschliche
Gesellschaft
à Zusammenbruch der thermohalinen
Zirkulation, rapide Ausbreitung tropischer
Krankheiten, Wetterextreme
Gefährdete Küsten bei einem Meeresspiegelanstieg von 1 m bzw. 5 m
Land
Deutschland
1m
Anstieg
13910 km2
% der
StaatsFläche
4,0 %
Gefährdete
Bevölkerung
1 565 000
5m
Anstieg
22211 km2
% der
StaatsFläche
6,2 %
Gefährdete
Bevölkerung
2 866 000
Quelle: http://lbs.hh.schule.de/index.phtml?site=themen.klima