In den letzten zwei Jahrtausenden gab es zwei Perioden globaler Abkühlung, die zu schnellen Schwankungen des Meeresspiegels geführt haben - bis zu 4,23 Millimeter pro Jahr. Das ist spürbar stärker als heute. Es stellt sich heraus, dass der aktuelle Klimawandel in der Geschichte der Menschheit nicht beispiellos ist. Und die vergangenen Rückzüge des Meeres könnten zwei ganze Zivilisationskrisen verursachen. Versuchen wir zu verstehen, warum dies jetzt für uns wichtig ist.
Meeresspiegel: überall anders, trotz des Gesetzes über die Kommunikation von Schiffen
Wir denken normalerweise an den Meeresspiegel als etwas Festes und das Gleiche auf dem ganzen Planeten. Dies ist nicht der Fall: Der Meeresspiegel in Irland ist mehr als 150 Meter höher als der der Malediven, und selbst der derzeitige Anstieg ist an einigen Stellen schneller, in einigen Fällen ist es jedoch genau umgekehrt: Der durchschnittliche Meeresspiegel sinkt dort.
Es ist deutlich zu sehen, dass das Meer in der Region Neuguinea mehr als 80 Meter über dem globalen Durchschnitt liegt und auf den Malediven - - mehr als 100 Meter tiefer.
Auf den ersten Blick scheint dies dem Gesetz der Kommunikation von Schiffen zu widersprechen: Schließlich ist der Weltozean einer, und Wasser von einem höheren Ort sollte in einen niedrigeren fließen und die Oberfläche glätten. In der Tat gibt es keinen Widerspruch. Unser Planet ist keine Kugel, sondern ein Geoid, und die Teile davon, in denen die Kugel leicht "abgebrochen" ist, haben eine andere Oberflächenform. Einschränkungen durch die Schwerkraft und die Form der Erde führen an verschiedenen Stellen zu einem enormen Unterschied des Meeresspiegels von bis zu einigen hundert Metern.
Die Orte mit der größten Konvexität des Geoids sind rot, blau - Orte seiner größten Konkavität.
Um nicht verwirrt zu werden und zu verstehen, was auf dem gesamten Planeten geschieht, verwenden sie das Konzept des globalen Meeresspiegels. Es werden alle Unregelmäßigkeiten des Geoids gemittelt, wodurch es möglich wird, ein einziges Maß für die Änderung des „durchschnittlichen“Meeresspiegels zu erhalten.
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Bis in die 1980er Jahre wuchs es also um 1,8 Millimeter pro Jahr und seit den 1980er Jahren um 3,2 Millimeter pro Jahr (jetzt sind es 3,3 Millimeter). Der Wert selbst ist gering, aber es gibt Orte, an denen das Meer aufgrund der örtlichen Besonderheiten besonders schnell kommt: zum Beispiel im Pazifik.
Insbesondere auf den Inseln des Pazifischen Ozeans hat sich dies noch nicht stark ausgewirkt: Im Gegenteil, die durch Satellitenbilder aufgenommene Fläche von Tuvalu und Kiribati ist gewachsen. Aber definitiv kann in Zukunft irgendwo auf der Erde eine Situation entstehen, in der der Aufstieg des Meeres die Küste durch Gießen von Sand stärken wird.
Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Meer nicht nur vorrücken, sondern sich auch zurückziehen kann. Und solche Prozesse können noch gefährlicher sein.
Eine alte Krise: der erste Kälteeinbruch
Eine der wichtigsten Eigenschaften der Meeresspiegeländerung ist, dass sie deutlich widerspiegelt, was mit dem Klima geschieht. Wenn er sich ändert, ändert sich das Meer mit ihm. Aufgrund der globalen Erwärmung ist das Meer seit 1900 auf ein Niveau von bis zu 21 Zentimetern gestiegen. Hauptsächlich aufgrund der Ausdehnung des Meerwassers aus der Heizung. Ein weiterer Faktor war das Schmelzen eines Teils des Eises in Grönland und anderen Regionen. Der Anstieg des Meeresspiegels ist einer der wichtigsten Beweise für die globale Erwärmung.
Es stellt sich die Frage: Hat sich der Meeresspiegel zuvor geändert? Frühere Messungen am Atlantik ergaben unterschiedliche Daten: Irgendwo wurden Änderungen in den letzten zweitausend Jahren aufgezeichnet, irgendwo - nicht, und es schien, dass all diese Schwankungen in jede Richtung 0,25 Meter nicht überstiegen. Nicht viel, aber immer noch mehr als der derzeitige Anstieg des Meeres aufgrund der globalen Erwärmung.
Das Problem mit diesen Zahlen ist, dass sie nach dem Salzwassergehalt in Küstensümpfen gezählt wurden. Dies ist keine direkte Messung des Meeresspiegels und kann erhebliche Fehler enthalten. Daten über den Pazifik sind verstreut, nicht immer eindeutig datiert, und daher betrachten eine Reihe von Forschern sie als spekulativ.
Ein internationales Wissenschaftlerteam hat kürzlich in Nature Geoscience einen Artikel veröffentlicht, in dem die Korallenatolle der Malediven, Inseln im Indischen Ozean in der Nähe des Äquators, untersucht werden. Die Vorteile dieses Forschungspunktes sind, dass es keine wahrnehmbare Tektonik gibt, das Absinken und Anheben des Landes aus geologischen Gründen extrem langsam ist. Korallenatolle sind eng mit dem Meeresspiegel verbunden: Wenn das Meer merklich abfällt, landen die Korallen bei Ebbe im Freien und sterben ab.
Malediven Atoll, wo Proben von Korallen mit Arbeitsdatum gesammelt wurden.
Darüber hinaus verwendeten die Autoren eine genaue Uran-Thorium-Datierung antiker Korallen. Es basiert auf der Tatsache des Zerfalls von Uran unter Bildung von Thoriumatomen: Da die Geschwindigkeit dieses Zerfalls bekannt ist, können Sie den chronologischen Rahmen von Meeresspiegeländerungen genau berechnen (genauer als in den meisten früheren Arbeiten zu diesem Thema).
Einer der Probenahmepunkte von Korallen während der Messphase.
Es stellte sich heraus, dass der Meeresspiegel auf den Malediven zwischen 2000 und 100 v. Chr. 0,5 Meter über dem Durchschnitt unserer Zeit lag, was ein ziemlich warmes Klima bedeutet. In den Jahren 234-605 n. Chr. Begann der Pegel stark zu sinken, mindestens 1,34 Meter unter dem aktuellen durchschnittlichen Meeresspiegel. Zwei Proben zeigten sogar einen Pegel von 1,45 Metern unter dem Strom.
Das Ereignis dauerte 371 Jahre und kann nur durch einen spürbaren Temperaturabfall in den Äquatorregionen des Indischen Ozeans erklärt werden. Äquatorialgewässer reagieren häufig empfindlicher auf Erwärmung, da das Wasser in ihnen die Temperatur schneller erhöht, sich ausdehnt und zum Vorrücken des Meeres führt - aber das gleiche Muster wirkt in die entgegengesetzte Richtung.
Es stellt sich heraus, dass der Planet 234-605 merklich kälter sein könnte als heute. Interessanterweise fällt diese Zeit mit dem Niedergang und Zusammenbruch des Römischen Reiches und der großen Migration zusammen.
Historiker verbinden den Niedergang des Römischen Reiches auch mit systematischen Ernteausfällen, die oft mehrere Jahre hintereinander andauerten.
Auf der Grundlage schmaler Baumringe (die Norm während eines Kälteeinbruchs) haben bereits andere wissenschaftliche Gruppen die Hypothese der „spätantiken kleinen Eiszeit“aufgestellt. Dann ging es jedoch um die 500-600er, und es gab keine Daten für eine frühere Zeit. Jetzt wird klar, dass die Abkühlung bereits im 3. Jahrhundert begonnen haben könnte, zeitgleich mit der Krise der alten Zivilisation.
Die Autoren der Studie stellen fest, dass diese 371 Jahre die 13 kältesten Jahrzehnte der letzten zweitausend Jahre ausmachen. Da kältere Perioden normalerweise mit einem Rückgang der Niederschläge einhergehen, sollten sie katastrophale Folgen für die Landwirtschaft in Form von Dürren und Ernteausfällen haben.
Nach dem 7. Jahrhundert wuchsen die Korallen in diesem Gebiet erst im 15. Jahrhundert: Die Autoren glauben, dass der Meeresspiegel auf mindestens modern oder sogar höher gestiegen ist, was den lokalen Korallenriffen nicht genügend Licht zum Wachsen gab.
Neue Zeit: die zweite Welle des Kälteeinbruchs
In den Jahren 1481-1807 erlebten die Malediven eine zweite Periode mit niedrigem Meeresspiegel: Im Durchschnitt war sie zu diesem Zeitpunkt 0,71 Meter niedriger als heute. Bis 1807 hatte das Niveau ein Minimum erreicht - 0,89 Meter unter dem modernen Durchschnitt. Es sollte betont werden: Der Fall des Meeres in der Nähe der Malediven ist sowohl in der Neuzeit als auch in der Antike viel stärker als sein Anstieg während der modernen globalen Erwärmung.
Illustration vom Februar aus dem französischen Stundenbuch 1412-1416. Leichte Kleidung, dünner Schnee und das alles mitten im Winter. In den Abbildungen der übrigen, weniger strengen Monate liegt überhaupt kein Schnee. Es scheint, dass das Klima in Europa bereits zu Beginn des 15. Jahrhunderts ziemlich warm war.
Allein im Jahr 2017 stieg der Meeresspiegel in der Nähe der Malediven um 0,89 Meter und erreichte damit den aktuellen. In 210 Jahren anthropogener globaler Erwärmung ist das Meer um das gleiche Ausmaß gewachsen, wie es sich in den III-VII- und XV-XIX-Jahrhunderten in viel kürzeren Zeiträumen zurückgezogen hat.
Der in den letzten zweitausend Jahren in der Arbeit festgestellte maximale Rückzug auf See beträgt 2,8 Millimeter pro Jahr. Die Spitzenrate des Anstiegs des Meeresspiegels beträgt heute 3,4 Millimeter pro Jahr (dies ist die Grenze, die üblicherweise als 3,3 Millimeter pro Jahr bezeichnet wird). Dies zeigt, dass der derzeitige Vormarsch des Meeres in seiner Geschwindigkeit mit seinem Rückzug in den letzten tausend Jahren vergleichbar ist.
Darüber hinaus folgte nach dem Rückzug des Meeres in der Spätantike sein rascher Fortschritt - und zu Beginn der 700er Jahre betrug die Geschwindigkeit des Fortschreitens des Meeres laut der Arbeit 4,23 Millimeter pro Jahr, das heißt deutlich mehr als heute.
Es ist nicht weniger interessant, dass auf den Malediven der aktuelle Meeresspiegel immer noch weit unter dem Niveau der Blütezeit der Antike liegt - 2000-100 v. Chr. (Ein Unterschied von einem halben Meter).
Kanäle von Holland, 17. Jahrhundert. Kleidung ist spürbar wärmer als im Mittelalter. In Westeuropa ist der Einsatz von Schlitten zur Norm geworden.
Die Ereignisse der Neuzeit - diese Zeit wird auch als "kleine Eiszeit" bezeichnet - umfassten eine Reihe von Kriegen und Hungerjahren. Die brutalsten von ihnen stammen aus der ersten Hälfte des 17. Jahrhunderts, als eine Reihe von mehreren Hungerjahren zu den Problemen in Russland führte und die Bevölkerung Deutschlands aufgrund einer Kombination aus Kriegen und Hungersnot um 50 bis 70% zurückging.
Dies ist definitiv auch einer Zivilisationskrise sehr ähnlich. Wichtige Länder von 1481 wie Spanien, Portugal und führende italienische Republiken wie Venedig, Florenz und Genua wurden 1807 nur noch ein blasser Schatten ihrer selbst, und China war so schwach, dass es von einer weiteren Welle von Barbaren erobert wurde.
Dennoch haben einige andere Staaten in dieser Zeit ihre Position spürbar gestärkt. England, Frankreich und Russland waren bis 1807 viel größer geworden, hatten mehr Bevölkerung und Möglichkeiten. In allen drei Fällen fiel dies zwar mit der aktiven territorialen Expansion dieser Staaten zusammen, die es ihnen ermöglichte, 1481 dort fehlende Ressourcen zu erhalten.
Warum ist es wichtig?
Das Meer kann weder 89 Zentimeter (Spitze von der Arbeit) noch 0,7 Meter (Durchschnitt für zwei Kälteperioden) zurücktreten, wenn es keinen Kälteeinbruch gibt. Heute sind die maledivischen Atolle die genauesten, gemessen am Meeresspiegel in den letzten tausend Jahren.
Und aus Messungen an lokalen Korallen folgt, dass es während dieser Zeit zwei ziemlich starke Kälteeinbrüche gab, deren Amplitude der aktuellen Erwärmung ähnlich war. In Bezug auf die Geschwindigkeit - gemessen am rekordverdächtigen scharfen Rückzug des Meeres um 2,8 Millimeter pro Jahr - könnten diese Kälteeinbrüche sogar schneller als die aktuelle Erwärmung auftreten.
In der Zwischenzeit, Anfang 2019, wurde eine Arbeit veröffentlicht, die im Allgemeinen die Realität der kleinen Eiszeit der neuen Zeit sowie der spätantiken kleinen Eiszeit leugnete. Die Autoren argumentierten, dass die zuverlässigsten Anzeichen von Kälte in der Kleinen Eiszeit für verschiedene Regionen zu unterschiedlichen Zeiten auftraten, weshalb sich die Temperatur auf der Erde insgesamt nicht zu ändern schien.
Schwankungen des Meeresspiegels von bis zu 0,89 Metern weisen auf die äußerste Zweifelhaftigkeit dieser Schlussfolgerung hin, die häufig aus historischen Aufzeichnungen oder indirekten Temperaturindikatoren abgeleitet wird. Der Meeresspiegel ist ein zuverlässigeres Maß für die globalen Temperaturen als Indizien.
Die Autoren des neuen Artikels stellen fest, dass ihre Vorgänger keine genauen Daten über Meeresspiegeländerungen an anderen Orten erhalten konnten - hauptsächlich, weil die Korallenriffe in den letzten 200 Jahren nach dem Anstieg des Meeresspiegels aktiv gewachsen sind. Während des Wiederaufbaus zerstörten oder mischten sie häufig Materialien älterer Riffe, die nur an einer begrenzten Anzahl von Orten mit äußerst günstigen Bedingungen wie den Malediven erhalten blieben. Das heißt, die in ihrer Arbeit verwendete Methode ermöglicht eine tiefere und realistischere Bewertung der Klimaveränderungen der letzten Jahrhunderte.
Ein beispielloser Klimawandel? Schaut nicht so aus
Die Forscher schließen mit der Schlussfolgerung: "Das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Meeresspiegeländerungen im gegenwärtigen Indischen Ozean sind in den letzten 2000 Jahren nicht beispiellos." Diese Worte sehen trocken und gemein aus - tatsächlich ist dies eine wissenschaftliche Zeitschrift. Was kann ihr Text sonst noch stilvoll sein?
Aber dahinter steckt viel. Wenn sich das Meer in den letzten 20 Jahrhunderten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 2,8 Millimetern pro Jahr und einer Geschwindigkeit von 4,23 Millimetern pro Jahr zurückzog, stellt sich heraus, dass sein derzeitiges Wachstum von 3,3 Millimetern pro Jahr nicht nur nicht beispiellos, sondern auch ganz ist mäßig. Die Autoren glauben, dass die alte Periode des Meeresspiegels auf den Malediven (einen halben Meter über dem gegenwärtigen) erst im 21. Jahrhundert erreicht werden wird.
Noch wichtiger ist, dass die Temperaturänderungen in der voranthropogenen Ära, als die Menschen das Klima nicht so beeinflussen konnten wie heute, in ihrem Umfang mit der Gegenwart vergleichbar sind. Dies ist ein sehr unangenehmes Zeichen. Zufällige Klimaschwankungen wie die Spätantike oder die Kleine Eiszeit können zu alarmierenden Folgen in Form einer hohen Kältemortalität (und sie ist viel höher als die Mortalität durch Hitze), Ernteausfällen und Dürren führen.
Es wäre schön, den genauen Schuldigen der Ereignisse dieser Jahre zu verstehen und herauszufinden - um zu versuchen, ihre Wiederholung zu vermeiden. Oder zumindest nicht unvorbereitet sein.
Alexander Berezin
