Wie zukünftige Offshore-Hitzewellen die Meeresökosysteme und die Fischerei im Vereinigten Königreich zerstören könnten

Die Ozeane erwärmen sich mit alarmierender Geschwindigkeit. Das Jahr 2023 brach Rekorde in den Weltmeeren und war das erste Mal, dass die Meerestemperaturen 1 °C über dem vorindustriellen Niveau überstiegen. Dies führte zur Entstehung einer Reihe mariner Hitzewellen in beiden Hemisphären, aus den Gewässern um Japan, rund um Südamerika und im gesamten Nordatlantik.

Bei marinen Hitzewellen handelt es sich um Perioden extrem warmer Meerestemperaturen, die sich an relativ begrenzten Hotspots, aber auch über weite Teile von Meeresbecken ausbreiten können. Per Definition müssen sie fünf Tage andauern, um als Meereshitzewelle zu gelten, aber einige Großereignisse haben im Extremfall Monate oder sogar Jahre gedauert.

Bemerkenswerte Ereignisse hatten katastrophale Folgen für die Meeresökosysteme, die Wirtschaft und die Küstengemeinden. Beispielsweise hat die Korallenbleiche in den Tropen enorme Verluste für die Tourismusbranche verursacht, Massensterben oder große Veränderungen in der Fischerei haben sich weltweit auf die Fischereiindustrie ausgewirkt und erhebliche Verluste an Seegraswiesen und Kelpwäldern haben das Naturkapital der Länder dezimiert.

Wir füllen eine entscheidende Lücke in unserem Verständnis

Das Vereinigte Königreich ist einer größeren Meereshitzewelle, die erhebliche Folgen für die Meeresökosysteme und die blaue Wirtschaft hätte haben können, weitgehend entgangen. Doch im Juni 2023 ereignete sich an den Küsten des Vereinigten Königreichs und Irlands ein kurzlebiges, aber intensives Ereignis, das in den Medien umfassend dokumentiert wurde.

Die Auswirkungen dieser Hitzewelle bleiben unbekannt, was eine entscheidende Lücke in unserem Verständnis der Merkmale vergangener Meereshitzewellen im Vereinigten Königreich und ihrer möglichen zukünftigen Auswirkungen verdeutlicht.

In einem Artikel von Grenzen der MeereswissenschaftenForscher charakterisieren zum ersten Mal im Vereinigten Königreich sowohl Meereshitzewellen als auch ihr Gegenteil – Meereskältewellen.

Britische Gewässer scheinen im weiteren Nordatlantik kein großer Hotspot zu sein, wobei der Golfstrom und der zentrale subpolare Wirbel die größte Hitzewellen- bzw. Kältewellenaktivität erfahren. Wenn man jedoch die Gewässer des Vereinigten Königreichs näher betrachtet, werden regionale Unterschiede deutlich, insbesondere in Bezug auf Meereshitzewellen.

Im Durchschnitt kommt es in der südlichen Nordsee und im Ärmelkanal tendenziell zu längeren (etwa einen Monat) und mäßig intensiven Hitzewellen (Höchsttemperaturen bis zu 1,5 °C höher als erwartet), während in der östlichen Nordsee tendenziell kürzere Hitzewellen auftreten (zwei bis vier Monate). drei Wochen), aber intensivere Hitzewellen (Höchsttemperaturen >3°C).

Es gibt erhebliche Unterschiede

Im gesamten Vereinigten Königreich sind Meereshitzewellen dokumentiert, die bis zu fünf Monate andauern und das ganze Jahr über, sogar im Winter, auftreten. Bei der Betrachtung einzelner Ereignisse fällt auf, dass es hinsichtlich Ort, Intensität, Dauer und Jahreszeit erhebliche Unterschiede gibt. Diese hohe Variabilität erklärt möglicherweise auch die inkonsistente Reaktion von Chlorophyll-a, einem Indikator für die Phytoplanktonhäufigkeit.

Unsere Forschung zeigt, dass Chlorophyll-a-Extreme nicht mit Temperaturextremen in britischen Gewässern zusammenfallen, obwohl es Hinweise darauf gibt, dass hochproduktive Ereignisse, für die wir den Begriff „grüne Wellen“ geprägt haben, in der südlichen Nordsee häufiger auftreten näher an der Küste.

Im gesamten Nordatlantik ist es wahrscheinlicher, dass Meereshitzewellen in tropischen und subtropischen Regionen mit „blauen Wellen“ (extrem niedrigem Chlorophyll-a-Gehalt) koexistieren, während Kältewellen in höheren Breiten eher mit grünen Wellen koexistieren.

Der direkte Zusammenhang zwischen diesen Arten von Extremen ist inkonsistent und bedarf weiterer Untersuchungen im Vereinigten Königreich. Dies kann daran liegen, dass das Vereinigte Königreich zwischen mittleren und hohen Breitengraden liegt. Auch die Saisonalität kann eine Schlüsselrolle spielen.

Saisonale Unterschiede

Der Zeitpunkt der Ereignisse wird sich auch stark auf die Auswirkungen auf das gesamte Meeresökosystem auswirken. Wenn beispielsweise im Hochsommer eine Meereshitzewelle auftritt, können die thermischen Grenzen von Arten wie Seegras oder Algen überschritten werden, was zu erheblichen Schäden oder sogar zum Tod führen könnte, was anderswo auf der Welt dokumentiert wurde.

Sollte jedoch ein Ereignis im Winter oder Frühling eintreten, könnten ungewöhnlich hohe Temperaturen für die Jahreszeit Phytoplanktonblüten auslösen, was möglicherweise zu einer vorübergehenden Steigerung der Produktivität führt, was der Fischerei erheblich zugute kommt, oder schädliche Algenblüten verursacht, die negative Auswirkungen haben.

Unsere Forschung zeigt auch, dass bei Meereshitzewellen in der relativ flachen südlichen Nordsee und im Ärmelkanal die Sauerstoffkonzentrationen in Bodennähe tendenziell extrem niedrig sind, was die Ökosysteme einem erhöhten Stress aussetzt.

An anderen Standorten im Vereinigten Königreich ist dieser Zusammenhang in der ersten Jahreshälfte erkennbar, wo die Wassersäule gut durchmischt ist und die Auswirkungen extremer Oberflächentemperaturen bis zum Meeresboden reichen können. Im Sommer ist die Wassersäule weniger gut durchmischt, was die Auswirkungen der Meereshitzewelle auf die Oberfläche begrenzt.

Einmalige Gelegenheit

Angesichts der Komplexität dieser Region ist es wichtig, dass gezieltere Forschung betrieben wird, um die zukünftigen Auswirkungen mariner Hitzewellen auf Meeresökosysteme, die blaue Wirtschaft und die Gesellschaft zu verstehen. Wenn Hochrisikoregionen identifiziert werden können, kann die Widerstandsfähigkeit von Küstenarten und -gemeinschaften beurteilt und angemessen gemanagt werden.

Die Meereshitzewelle vom Juni 2023 sollte als Warnsignal gewertet werden. Obwohl diese Ereignisse derzeit nicht so lang anhaltend und intensiv zu sein scheinen wie andere Hitzewellen auf der ganzen Welt, wird erwartet, dass sie sich verstärken.

Dies bedeutet, dass das Vereinigte Königreich eine einzigartige Gelegenheit hat, unseren Vorsprung zu nutzen und von anderen Ländern zu lernen, um seine Vorbereitungs- und Reaktionsfähigkeit für künftige Extremereignisse zu verbessern.