Die Ozeane

Wasser bedeckt etwa 71% der Erdoberfläche, alle Erdteile zusammen machen weniger als ein Drittel der Erdoberfläche aus. Daher sind die Ozeane von sehr großer Bedeutung für unser Klima.

Die Schlüsselrollen der Ozeane sind:

a) Sie absorbieren mehr Sonnenlicht als sie reflektieren.
b) Sie speichern die Wärme.
c) Sie transportieren die gespeicherte Wärme.
d) Sie sind Verursacher großer Änderungen im Klimasystem.
e) Sie sind Hauptquelle des atmosphärischen Wasserdampfes.
f) Sie tauschen Gase (z.B. CO₂) mit der Atmosphäre aus.

Ozeane als Lichtabsorber und Wärmespeicher

Da die Erde alle ihre Energie von der Sonne bezieht, wird unser Klima in hohem Maße dadurch bestimmt, was mit der Sonnenstrahlung geschieht. Aus eigener Erfahrung wissen wir, dass wir z.B. von Schnee geblendet werden. Eis und Schnee reflektieren den größten Teil des Sonnenlichtes, erscheinen dadurch in heller (weißer) 'Farbe' und bleiben kalt. Vom schwarzen Blech eines Autos dagegen wissen wir, dass es im Sommer sehr heiss werden kann. Es absorbiert das Licht und erscheint daher dunkel - eben schwarz. Blicken wir vom Weltraum auf die Erde, so sehen wir Unterschiede in der Möglichkeit, Licht aufzunehmen oder zu reflektieren.

Die Eiskappen der Pole erscheinen in weiß [3], und auch die großen Wüsten [2] in hellen Farben. Die Ozeane und Regenwälder hingegen [1] sind dunkel. Die Ozeane reflektieren nur ungefähr 6% des Sonnenlichtes. Wenn wir in Betracht ziehen, dass im weltweiten Durchschnitt etwa 30% reflektiert werden (Albedo der Erde), dann wird klar, dass die meiste Sonnenenergie von den Ozeanen aufgenommen wird.
Fahren wir im Mai oder im September ans Mittelmeer, so mögen die Lufttemperaturen in beiden Monaten im Bereich von angenehmen 24 - 28°C liegen. Gehen wir jedoch im Meer baden, so ist das Wasser im Mai immer noch kalt nach dem langen Winter, während es im September warm ist. Wir sehen: Obwohl die Lufttemperatur dieselbe ist, ändert das Meer seine Temperatur viel langsamer als es am Festland der Fall ist. Ozeane sind riesige Wärmereservoire.

Ozeanströme beeinflussen das lokale Klima

Orte gleicher geographischer Breite werden in etwa gleich stark von der Sonne beschienen. Dies bedeutet aber nicht, dass auch das Klima vergleichbar ist. Das Festland kann mehr oder weniger Wärme abbekommen, je nach dem Wärmetransport durch die Ozeane. Moskau und Hamburg liegen beide zwischen dem 53. und dem 56. Breitengrad. Dennoch sind die Winter in Moskau weitaus kälter als in Hamburg. Im Osten Amerikas finden sich fast gar keine Orte in diesen Breiten, weil es dort zu kalt ist. Eiskalte Winter mit Schneestürmen gibt es oft in Chicago, Toronto und Montreal zwischen dem 42. und 46. Breitengrad. In Europa finden wir hier Städte wie Barcelona, Nizza oder Rom, in denen es fast überhaupt nicht schneit.

Das milde europäische Klima haben wir vor allem dem Golfstrom zu verdanken, einer Ozeanströmung die warmes Wasser vom Golf von Mexiko nach Europa transportiert. Gleichzeitig transportiert der Neufundland-Strom kaltes Wasser aus den Polarregionen zur Ostküste Nordamerikas. Auf diese Weise bestimmen die Ozeane das lokale Klima.

Aufnahme von Kohlendioxid

Wir hätten weit mehr Kohlendioxid in der Luft, würden nicht die Ozeane etwa ein Drittel dessen aufnehmen, was die Menschen freisetzen. Kohlendioxid löst sich relativ leicht in Wasser, da es ein polares Molekül ist. Es kann auch mit Carbonat reagieren und Hydrogencarbonat bilden. Kohlendioxid wird auch über den Lebenszyklus des Phytoplanktons aufgenommen, kleine Pflanzen, die in riesigen Mengen in den Ozeanen leben. Ein gewisser Anteil des CO₂ wird wieder freigegeben, wenn das Phytoplankton abstirbt und von Bakterien verwertet wird. Wir nennen dies Remineralisation. Während Photosynthese zur Bildung von Biomasse führt, führt Remineralisation zu ihrem Abbau. Manche der Bakterien sinken aber auch in die Tiefsee ab und die Remineralisation erfolgt dort. Hier kann der Kohlenstoff aus dem CO₂ dann über hunderte von Jahren als Carbonatsediment gespeichert werden.

Die Rolle des Phytoplanktons

Die Rolle von Phytoplankton / Algen in den Ozeanen wird oft unterschätzt oder ist vielen nicht bekannt. Diese Pflanzen nehmen nicht nur erhebliche Mengen an CO₂ auf. Entlassen wir zu viele Nährstoffe in die Meere, insbesondere Phosphat und Nitrat in den Küstenregionen, dann lösen wir eine Eutrophierung (Überdüngung) aus. Riesige Teppiche von Phytoplankton bilden sich. Werden diese nach ihrem Absterben von Bakterien abgebaut, so verbrauchen diese hierbei Sauerstoff. Je größer die Phytoplanktonblüte war, umso mehr Sauerstoff fehlt für andere Lebewesen in der See. Fische können sterben.
Phytoplankton entlässt auch Gase in die Atmosphäre. Eines dieser Gase ist Dimethylsulfid. Seine Oxidation in der Luft führt zur Bildung von Sulphatpartikeln. An diesen wiederum bilden sich die Wolken über den Ozeanen. Im Themenfeld 'Ozeane' werden noch weitere Gase besprochen, die von Pflanzen in den Weltmeeren gebildet werden und von Bedeutung für das Klima sind.

Anstieg des Meeresspiegels

Wenn von Klimawandel und Ozeanen die Rede ist, so gelten die ersten Gedanken oft dem Anstieg des Meeresspiegels. Wir sorgen uns, dass große Landstriche geflutet werden. Die derzeitigen Vorhersagen gehen dahin, dass der Meeresspiegel in diesem Jahrhundert weniger als 1m steigen wird. Diese Gefahr ist für Europa zunächst noch relativ gering. Aber große Teile von Bangladesh würden z.B. überflutet und Millionen Menschen sind betroffen. Auch würden wir die reiche Tier- und Pflanzenwelt der Korallenriffe verlieren, die oft als die Regenwälder der Ozeane bezeichnet werden. Oft wird gesagt, das Schmelzen der polaren Eiskappen wäre der Hauptgrund für den Meeresspiegelanstieg. Dies ist nicht richtig. Die Erwärmung der Luft führt zu einer Erwärmung des Ozeanwassers und infolgedessen zu einer Ausdehnung seines Volumens. Diese Volumenzunahme trägt am meisten zum Meeresspiegelanstieg bei.

Auch durch das Abschmelzen von Inlandeis (Gletschern) außerhalb der Polargebiete steigt der Meeresspiegel. Das Klima des polaren Festlandes (Grönland, Antarktis) ist relativ stabil.

Weitere Informationen zu den Eigenschaften von Wasser, Phytoplankton, Gasen aus den Weltmeeren und den Versuchen menschlicher Einflussnahme finden sich im Themenfeld OZEANE.