Wissenschaft kompakt
Massenbleiche am Great Barrier Reef wird stark von lokalen
Wetterbedingungen beeinflusst
Das UNESCO-Weltnaturerbe Great Barrier Reef ist von einer massiven
Korallenbleiche bedroht - nicht zuletzt durch den globalen
Klimawandel. Australische Wissenschaftler haben herausgefunden, dass
vor allem lokale Wetterbedingungen einen großen Einfluss auf die
Korallenbleiche im Jahr 2022 hatten.
Das Great Barrier Reef vor der Küste von Queensland/Australien gehört
seit über vier Jahrzehnten zum Weltnaturerbe. Seit etlichen Jahren
ist es von wiederkehrenden Korallenbleichen bedroht. In den letzten
acht Jahren kam es zu fünf massiven Bleichen, bei denen ein Großteil
der Korallen zerstört wurde. Solche großflächigen Bleichen treten
während mariner Hitzewellen auf, wenn die Wassertemperatur stark
steigt. Allein aufgrund des Klimawandels werden Korallenbleichen
immer häufiger beobachtet. Darüber hinaus beeinflussen aber auch
großskalige synoptische Prozesse die lokal vorherrschende
Meteorologie, die sich wiederum auf die Wassertemperatur auswirkt.
Forschende aus Australien sind diesen Zusammenhängen auf den Grund
gegangen. Anhand von Daten der Station am Davies Reef im Great
Barrier Reef untersuchten sie eine marine Hitzewelle mit
Korallenbleiche im Jahr 2022 im Hinblick auf die lokalen
Wetterbedingungen und die ihr zugrundeliegende Synoptik.
Das Wetter am Great Barrier Reef wird durch die vorherrschenden
Passatwinde bestimmt. Auf der Südhalbkugel sind dies beständige Winde
aus südöstlichen Richtungen. Meist herrscht auch eine Inversion vor,
die die Bildung von hochreichenden Cumuluswolken unterbindet. Im
australischen Winter sind die Passatwinde besonders stark ausgeprägt.
Rückt der südhemisphärische Sommer näher, verlagern sich die
subtropische Hochdruckzone und die innertropische Konvergenzzone
(ITCZ) südwärts, der australische Monsun setzt ein und beeinflusst
das Wetter in Nordaustralien bis hin zum Great Barrier Reef. Dies
wirkt sich unter anderem auf die Passatwinde aus, die im Sommer meist
schwach sind, häufig durch tropische Konvektion unterbrochen werden
oder sich sogar vorübergehend ganz abschwächen.
Bislang war bekannt, dass kleine Veränderungen der lokalen
Wetterbedingungen (Wind, Bedeckung, Feuchte, Lufttemperatur) zu einer
Zu- oder Abnahme der Wassertemperatur führen. Die Bewölkung wirkt
sich auf die kurzwellige und langwellige Strahlung aus; die
Bodenwinde, die Lufttemperatur und die relative Feuchte wiederum auf
die turbulenten Flüsse, das heißt den sensiblen und latenten
Wärmestrom über der Meeresoberfläche. All dies sind Parameter, die
mit einer Abkühlung oder Erwärmung des Wassers einhergehen. Bei
wolkenlosem Himmel sorgt ein beständiger, kräftiger Südostpassat
hauptsächlich für eine Abkühlung der flachen Gewässer am Great
Barrier Reef. Hier ist das Stichwort Verdunstungsabkühlung durch
Freiwerden latenter Wärme zu nennen. Während Perioden mit geringer
Bedeckung und schwachen Winden werden jedoch viele der
Abkühlungsmechanismen des Ozeans gebremst. So können sich die oberen
Wasserschichten am Riff schnell sehr stark aufheizen und einen für
eine Korallenbleiche kritischen Wert überschreiten. Dies wurde auch
bei der marinen Hitzewelle 2022 beobachtet.
Eine weitere Entdeckung der Wissenschaftler war der Einfluss der
übergeordneten Synoptik auf das lokal vorherrschende Wetter.
Letztlich läuft alles wiederum auf die Passatwinde hinaus:
Festgestellt wurde, dass dem Zusammenbruch der Passatwinde meist ein
antizyklonales Rossby-Wellenbrechen mit der Ausbildung eines
Kaltlufttropfens vorausging oder während der Hitzeperiode
vorherrschte. Um dies in einfachen Worten kurz zusammenzufassen: In
der Troposphäre, der wetterbestimmenden Atmosphärenschicht, findet
auf natürliche Weise ein kontinuierlicher Energieausgleich durch
Rossby-Wellen statt. Das letzte Stadium im Lebenszyklus dieser
baroklinen atmosphärischen Störungen kann das Brechen dieser sein.
Dies mündet nicht selten in einem Abtropfprozess oder einer
Blockierungslage.
Der erwähnte Kaltlufttropfen unterdrückte die Passatwinde über dem
Meer und führte gleichzeitig trockene Festlandsluft heran, wodurch es
zu einer mehrtägigen Phase der Erwärmung des Oberflächenwassers kam.
Nach Abzug des Kaltlufttropfens stellte sich an der australischen
Küste wieder Hochdruckeinfluss mit den beständigen Passatwinden ein.
Diese bauten sich sogar stärker auf als zuvor, sodass die
Abkühlungsmechanismen des Wassers sehr rasch wieder greifen konnten
und die marine Hitzewelle schnell zum Erliegen kam.
Überraschend für die Forschenden war auch, dass eine Korallenbleiche
auftrat, obwohl 2022 ein La Niña-Jahr war. La Niña geht vor der
australischen Ostküste üblicherweise mit viel Bewölkung,
Niederschlägen und niedrigeren Wassertemperaturen einher. Bisher
traten Korallenbleichen nur während einer neutralen ENSO-Phase oder
in einem El Niño-Jahr auf, wenn es untypisch geringe Bedeckung, wenig
Niederschläge und viel Einstrahlung gab, sodass sich das
Oberflächenwasser schnell erwärmen konnte. Die Wissenschaftler
schlossen daraus, dass eine Korallenbleiche eher von der lokalen
Meteorologie als von der ENSO-Phase abhängt.
Die analysierten Zusammenhänge beziehen sich nur auf eine marine
Hitzewelle mit Korallenbleiche an einem Ort im Great Barrier Reef. Ob
die Erkenntnisse allgemeingültig sind, muss in weiteren Studien
untersucht werden.
Dipl.-Met. Julia Tuschy
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 17.01.2025
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