Seen mit ihrer reichen Artenvielfalt und wichtigen ökologischen Dienstleistungen sind mit einem besorgniserregenden Trend konfrontiert: rapide steigende Temperaturen. Eine kürzlich in Nature Geoscience veröffentlichte Studie eines internationalen Teams von Limnologen und Klimamodellierern zeigt, dass, wenn die derzeitige menschengemachte Erwärmung bis zum Ende dieses Jahrhunderts anhält, Seen weltweit wahrscheinlich eine umfassende und beispiellose Erwärmung der Oberfläche und des Untergrunds erleben werden, die weit über das hinausgeht, was sie bisher erlebt haben.
Die Studie verwendet Daten zur Seetemperatur, die von einem hochmodernen Klimacomputermodell (Community Earth System Model, Version 2) simuliert wurden und den Zeitraum von 1850 bis 2100 n. Chr. abdecken. Es ist das erste Modell seiner Art, das die Dynamik und Thermodynamik von Seesystemen in integrierter Weise mit der Atmosphäre erfasst. Anstatt das Computermodell nur einmal in die Zukunft laufen zu lassen, verwendeten die Wissenschaftler ein Ensemble von 100 Vergangenheit-zur-Zukunft-Simulationen, die auf einem der schnellsten Computer Südkoreas (‚Aleph‘ am Institute for Basic Science) ausgeführt wurden. Jede Simulation erzeugt eine leicht unterschiedliche Realisierung der natürlichen Klimavariabilität und reagiert gleichzeitig auf die anthropogenen Erwärmungseffekte durch zunehmende Treibhausgaskonzentrationen. Mit diesem Ensemble-Modellierungsansatz konnten die Wissenschaftler die Bandbreite der natürlich auftretenden Seetemperaturschwankungen von denen trennen, die durch menschliche Eingriffe verursacht werden (Abbildung 1). Dies ermöglichte dem Team zum ersten Mal, den Zeitpunkt abzuschätzen, an dem die Seetemperaturen die natürlichen Grenzen dauerhaft überschreiten werden – eine Situation, die als nicht-analoge Bedingungen bezeichnet wird.
Analogien sind tiefgreifend. „Sie können in Zukunft zu schweren Störungen der Ökosysteme führen“, kommentiert Prof. Axel Timmermann, Koautor der Studie und Direktor des IBS-Zentrums für Klimaphysik. Im Vergleich zu terrestrischen und marinen Biota sind Seeorganismen oft in ihrer Fähigkeit eingeschränkt, in klimatisch optimalere Lebensräume zu migrieren. Das Verständnis des Zeitpunkts der Entstehung von Seeklimas ohne Analogien ist daher für die Anpassung, Planung und Abschwächung des Klimawandels in Seeökosystemen von entscheidender Bedeutung.
https://www.nature.com/articles/s41561-024-01491-5
