Menschlich verursachte Intensivierung von Verschiebungen des Meeresoberflächentemperatur-Regimes bedroht globale große Meeresökosysteme

Warum plötzliche Ozeanumschwünge für uns wichtig sind

Der Großteil der durch vom Menschen verursachte Treibhausgase eingeschlossenen Wärme landet im Ozean und erhöht dort über Jahrzehnte hinweg unauffällig die Wassertemperaturen. Versteckt in diesem gleichmäßigen Erwärmungstrend treten jedoch plötzliche, langanhaltende Sprünge zwischen kühleren und wärmeren Zuständen auf, die das Meeresleben und die von Menschen genutzten Fischbestände erschüttern können. Diese Studie zeigt, dass solche abrupten Temperaturschwankungen in den produktivsten Küstenmeeren der Welt bereits deutlich häufiger geworden sind und erklärt, was das für Ökosysteme, Wirtschaft und Klimapolitik bedeutet.

Ozeane, die umschlagen, nicht nur wärmer werden

Statt sich gleichmäßig zu verändern, wechseln die Meeresoberflächentemperaturen oft zwischen kühlen und warmen Phasen, die viele Jahre andauern können. Diese „Regimewechsel“ breiten sich über Winde, Strömungen, Meereis und marine Nahrungsnetze aus. Die Autoren konzentrierten sich auf 66 große Meeresökosysteme — Küstenregionen, die zusammen den Großteil der marinen Biodiversität beherbergen und etwa 80 Prozent der globalen Fischerei unterstützen. Indem sie fünf Langzeit-Temperaturaufzeichnungen mit Dutzenden Klimamodellsimulationen kombinierten, verfolgten sie, wie häufig diese Wechsel auftreten und wie stark sie in den letzten 150 Jahren waren.

Häufigere und stärkere Temperatursprünge

Die Analyse zeigt ein auffälliges Muster: Seit vorindustrieller Zeit sind Anzahl und Größe der Regimewechsel der Meerestemperatur in diesen Ökosystemen um etwa 130 bis 140 Prozent gestiegen. Die größten Zunahmen konzentrieren sich entlang westlicher Randströmungen wie dem Golfstrom und in küstennahen Auftriebsgebieten, die bereits als Hotspots schneller Erwärmung bekannt sind. Meere der Nordhalbkugel, einschließlich der Gewässer um Europa, Nordamerika und Asien, erfahren nun häufigere und intensivere Wechsel als jene der Südhalbkugel, was die schnellere Erwärmung im Norden widerspiegelt. Wichtig ist, dass diese Ergebnisse bestehen bleiben, selbst wenn langfristige Erwärmungstrends mathematisch herausgerechnet werden und mehrere unabhängige Nachweismethoden angewandt werden.

Menschlicher Einfluss und das Verschwinden kalter Phasen

Klimamodell-Experimente helfen, natürliche Schwankungen von menschlichem Einfluss zu trennen. Simulationen, die Treibhausgasemissionen einschließen, reproduzieren den beobachteten Anstieg der Regimewechsel, während solche, die nur natürliche Faktoren berücksichtigen, kaum Veränderungen zeigen. Auch die Charakteristik der Wechsel hat sich verändert: Warme Sprünge sind fast überall häufiger und stärker geworden, während kalte Sprünge deutlich abgenommen haben. Dieses Ungleichgewicht bedeutet, dass die Meerestemperaturen stufenweise ansteigen, mit kurzen Plateaus gefolgt von abrupten Anstiegen, statt in einem glatten Gefälle. Effektiv verstärkt die vom Menschen verursachte Erwärmung die Warmphasen und verdrängt die kalten Phasen, die einst kälteliebenden Arten vorübergehende Erleichterung boten.

Zukünftige Risiken für Küsten, Fischerei und die Arktis

Blickt man bis 2100 voraus, untersucht die Studie fünf verschiedene Emissionspfade. Ohne entschiedene Klimamaßnahmen dürften abrupte Temperatursprünge in Küstenmeeren im Vergleich zum späten 20. Jahrhundert um weitere 130 bis 180 Prozent zunehmen, mit größeren Temperatursprüngen unterwegs. In einem Niedrig-Emissions-Szenario, das mit den Pariser Zielen vereinbar ist, ändert sich das Muster: Regimewechsel nehmen zunächst zu, stabilisieren sich dann aber oder gehen in vielen Regionen wieder auf historische Niveaus zurück. Die Arktis ist eine markante Ausnahme. Dort führen schmelzendes Meereis und schnelle lokale Erwärmung unter jedem Szenario zu einer anhaltenden Verstärkung der Temperaturschwankungen, was darauf hindeutet, dass bestimmte Aspekte der arktischen Ozeaninstabilität bestehen bleiben werden, selbst wenn die globale Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius begrenzt wird.

Kaskadierende Auswirkungen auf Meeresleben und Menschen

Abrupte Temperatursprünge bewegen nicht nur Thermometer. Die Autoren zeigen, dass ähnliche Sprünge in gelöstem Sauerstoff, winzigen driftenden Pflanzen und Tieren sowie in Fangmengen in vielen großen Meeresökosystemen ebenfalls häufiger werden. Etwa ein Fünftel bis nahezu die Hälfte der Temperatursprünge fallen zeitlich zusammen mit Veränderungen dieser ökologischen Größen, und diese Synchronität nimmt zu. Regionen mit häufigeren Temperatursprüngen verzeichnen tendenziell auch abruptere Veränderungen in der Fischerei, was das Risiko von Bestandszusammenbrüchen und unsteten Fangmengen erhöht. Zwar spielen auch Fangdruck und andere Belastungen eine Rolle, doch die wachsende Instabilität der Meerestemperaturen fügt für Küstengemeinden, besonders in stark befischten und dicht besiedelten nördlichen Gewässern, eine weitere Unsicherheitsebene hinzu.

Was das im Alltag bedeutet

Für Laien lautet die Kernbotschaft: Der Ozean wird nicht mehr nur langsam wärmer; er wird auch sprunghafter. Produktive Küstenmeere erleben größere und häufigere Sprünge in neue Temperaturzustände, die Jahrzehnte anhalten können, wodurch das Meeresleben weniger Zeit zur Erholung hat und die Fischereibewirtschaftung schwieriger wird. Vom Menschen verursachte Erwärmung ist ein zentraler Treiber dieses Musters, insbesondere des Trends zu persistenten Warmphasen. Starke Reduktionen der Treibhausgasemissionen könnten helfen, diese Schwankungen in großen Teilen des Ozeans zu dämpfen, doch in der Arktis ist aufgrund des Meereisrückgangs mit anhaltender Zunahme der Instabilität zu rechnen. Von Ernährungssicherheit bis zu Wetterverläufen unterstreichen die Ergebnisse, warum sowohl Begrenzung der Erwärmung als auch Vorbereitung auf abrupte Ozeanveränderungen entscheidend sind.

Zitation: Xing, Q., Gao, Z., Ito, Si. et al. Human-induced intensification of sea surface temperature regime shifts threatens global Large Marine Ecosystems. Nat Commun 17, 4172 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70986-z

Schlüsselwörter: Meeresoberflächentemperatur, Regimewechsel, große Meeresökosysteme, Klimawandel, Fischerei