Folgen des Klimawandels: Erderwärmung macht Wellen stärker
Die Wellenenergie nimmt zu – und damit die Zerstörungskraft. Dieser Effekt könnte übersehen werden, warnen Forscher.
Die Erderwärmung lässt bekanntlich den Meeresspiegel steigen, was küstennahe Regionen bedroht. Doch für sie sind nicht allein die anschwellenden Wassermassen ein Problem. Auch die Energie der Wellen nimmt im Zuge des Klimawandels zu, berichtet ein internationales Forscherteam im Fachmagazin „Nature Communications“. Dies erhöhe die Gefahr für Bauten wie Küstenschutzanlagen oder Häfen.
Windgeschwindigkeit und Wellenhöhe steigen
Wie die Forscher um Borja Reguero von der Universität von Kalifornien in Santa Cruz schreiben, haben etliche Messungen gezeigt, dass Windgeschwindigkeiten als auch Höhe der Meereswellen in den vergangenen Jahrzehnten zugenommen haben. Die in den Wellen enthaltene Energie wurde bisher wenig beachtet. Sie stammt vor allem vom Wind, der auf die Wasserfläche einwirkt und dadurch Energie überträgt. In die Berechnungsformel der Wellenenergie gehen unter anderem die Wellenhöhe sowie die Periode ein. Ihr Wert habe in den vergangenen Jahren in gleicher Weise zugenommen wie die Wärme des Oberflächenwassers, schreiben die Wissenschaftler. Der Zusammenhang erscheint schlüssig: Der steigende Wärmegehalt äußert sich in höheren Oberflächentemperaturen des Wassers. Dies führt zu veränderten Windbedingungen, die schließlich stärkere Wellen zur Folge haben.
Regueros Team hat Daten zu Wassertemperaturen sowie Wellenhöhen und -perioden aus den Jahren 1948 bis 2008 analysiert. Diese stammen sowohl von direkten Messungen als auch von Satelliten, die selbst in weit entfernten Gegenden Wellen „beobachten“ können. Demnach hat die Wellenenergie weltweit seit 1948 um 0,4 Prozent pro Jahr zugenommen, wobei es deutliche regionale Unterschiede gibt. Am deutlichsten war der Anstieg im Südozean, der sich um die Antarktis herum erstreckt.
Wellenergie hängt von Temperatur der Meeresgebiete ab
Wie die Forscher berichten, ist die Wellenenergie nicht nur zeitlich, sondern auch örtlich sehr eng mit der Temperaturentwicklung der jeweiligen Meeresgebiete verknüpft. „Zu verstehen, wie der Energiegehalt der Wellen auf die Erwärmung reagiert, hat große Folgen für Küstengebiete“, argumentieren die Autoren. „Ozeanwellen bestimmen, wo Infrastruktur aufgebaut wird, wie zum Beispiel Häfen, und wo Küstenschutz wie Wellenbrecher oder Deiche errichtet werden.“ Wellen spielten bei der Veränderung – bis hin zur Zerstörung – von Küsten eine maßgebliche Rolle. Je mehr die Wellenenergie zunimmt, umso stärker können die Auswirkungen sein.
Als Beispiel führen Reguero und Kollegen die besonders energiegeladenen Stürme im Atlantik vor fünf Jahren an. Orkan „Christian“ hatte im Oktober 2013 die Küsten Westeuropas getroffen, mindestens 14 Menschen starben, gut 300 Millionen Euro Sachschaden wurden gemeldet. Oder der Orkan „Xaver“ vom Dezember 2013, der mindestens 15 Menschen das Leben kostete und eine der schwersten Sturmfluten in Norddeutschland hervorbrachte. Auch die verheerende Hurrikansaison 2017 in der Karibik erinnert nach Ansicht der Autoren deutlich an die Zerstörungskraft und ökonomischen Folgen von Küstenstürmen.
„Die Folgen der Erderwärmung werden besonders an den Küsten zu spüren sein“, ergänzt einer der Koautoren, Fernando Méndez von der Universität Cantabria (Spanien), laut einer Mitteilung: „Wenn bei der Risikoanalyse die Veränderungen der Wellenenergie vernachlässigt werden und der Meeresspiegelanstieg als einziger Treiber berücksichtigt wird, besteht die Gefahr, dass die Folgen des Klimawandels unterschätzt werden. Dies wiederum könnte dazu führen, dass Anpassungen unzureichend sind.“