Spanische Forschende und Kolleginnen aus Europa und den USA werten Daten aus 46 Mittelmeer-Expeditionen seit 1976 aus, um Klimawandelfolgen besser zu verstehen.
Temperatur, Sauerstoff, pH-Wert, Kohlenstoff und sogar das Alter ganzer Wassermassen. Mehr als 40 Jahre Messdaten erlauben jetzt den Blick zurück, um zu untersuchen, wie sich das Mittelmeer verändert, und besser zu verstehen, welche Veränderungen die Klimakrise in seinen Gewässern auslöst.
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Forscherinnen und Forscher der ozeanografischen Zentren in La Coruña und auf den Balearen am Spanischen Institut für Ozeanografie (IEO-CSIC) haben gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern europäischer Einrichtungen und aus den USA Daten aus 46 ozeanografischen Kampagnen zwischen 1976 und 2018 zusammengeführt, die praktisch das gesamte Mittelmeer abdecken.
Das Ergebnis ist Carimed (Quelle auf Spanisch), eine neue Datenbank, mit der sich Messreihen aus vier Jahrzehnten vergleichen und die Entwicklung von Kennwerten wie Temperatur, Sauerstoff oder pH-Wert nachvollziehen lassen. Bislang lagen viele dieser Informationen verstreut in verschiedenen Archiven und stammten aus Kampagnen zu unterschiedlichen Zeiten und mit verschiedenen Methoden.
Das Mittelmeer von vor vier Jahrzehnten mit dem heutigen zu vergleichen hilft, seine natürlichen Schwankungen von den Veränderungen zu trennen, die über längere Zeit bestehen bleiben, und besser zu verstehen, wie es auf den Klimawandel reagiert.
Nach Angaben des IEO-CSIC, (Quelle auf Spanisch) erlauben die Daten, diese langfristigen Trends zu verfolgen und die Entwicklung eines Meeres besser zu verstehen, das besonders empfindlich auf Erwärmung und andere Umweltveränderungen reagiert.
Vergangenheit erschließen, Gegenwart verstehen
„Ein erheblicher Teil der Daten stammt aus fragmentierten historischen Aufzeichnungen oder lokal archivierten Beständen. So konnten Messungen zusammengeführt werden, die bisher nicht zugänglich waren“, erklärt Marta Álvarez, chemische Ozeanografin am Ozeanografischen Zentrum in La Coruña und Koordinatorin der Forschungsgruppe, in einer vom IEO-CSIC veröffentlichten (Quelle auf Spanisch) Mitteilung.
Ein weiterer Teil stammt, ergänzt Álvarez, aus „internationalen Kampagnen an Bord nationaler und internationaler ozeanografischer Forschungsschiffe, an denen Mitarbeitende der INOCEN-Gruppe des IEO beteiligt waren“.
Die Sicherung der Daten war nur der erste Schritt. Die nächste Herausforderung lautete: Wie lässt sich eine Messung aus den siebziger Jahren mit einer Messung vergleichen, die Jahrzehnte später erhoben wurde? Methoden, Instrumente und Rahmenbedingungen der Kampagnen haben sich verändert. Diese Unterschiede mussten nicht zwangsläufig bedeuten, dass sich auch das Mittelmeer verändert hatte.
Deshalb überprüfte und justierte das Team die Messungen, um mögliche Abweichungen zu erkennen, die allein durch die Art der Datenerhebung entstanden sein könnten. So können die Forschenden mit größerer Sicherheit jene Veränderungen identifizieren, die sich tatsächlich über die Jahre hinweg halten.
Was 40 Jahre Daten über das Mittelmeer verraten
Das Mittelmeer steht vor tiefgreifenden Veränderungen, die über den bloßen Temperaturanstieg hinausgehen. Die Studie nennt Erwärmung, Versauerung und den Verlust von Sauerstoff als zentrale Entwicklungen in den Ozeanen, die ihren Ablauf und ihre Ökosysteme verändern können.
Gerade deshalb ist es wichtig, über Beobachtungen zu verfügen, die mehrere Jahrzehnte zurückreichen. Der Blick auf diese lange Zeitspanne hilft, Veränderungen zu erkennen, die mit einzelnen Messungen kaum auffallen würden.
Damit die Messreihen vergleichbar sind, unterzogen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sie einer sorgfältigen Qualitätskontrolle, angepasst an die Besonderheiten des Mittelmeers. In einfachen Worten: Es geht darum, zu verhindern, dass ein Wechsel der Messmethode mit einer tatsächlichen Veränderung im Meer verwechselt wird.
„Dank des strengen 2QC-Verfahrens konnten systematische Verzerrungen bei biogeochemischen Variablen minimiert werden, und es entstand ein Datensatz mit deutlich größerer Kohärenz“, erklärt Maribel García-Ibáñez, Forscherin am Ozeanografischen Zentrum der Balearen.
Wozu lässt sich dieser Wissensschatz heute nutzen? Unter anderem, um über Jahrzehnte hinweg zu verfolgen, wie sich Prozesse entwickeln, die mit der Versauerung des Mittelmeers, dem in seinen Wassern gespeicherten Kohlenstoff oder der Erneuerung des Tiefenwassers zusammenhängen. Die Daten helfen zudem, Modelle zu verbessern, mit denen Fachleute zu verstehen versuchen, wie sich das Mittelmeer in einem sich wandelnden Klima entwickeln wird.
Carimed steht darüber hinaus der gesamten Wissenschaftsgemeinschaft offen und kann künftig neue Beobachtungen aufnehmen, wodurch ein immer vollständigeres Bild des Mittelmeers entsteht, das seine Vergangenheit mit den Veränderungen verknüpft, die es heute erlebt.