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1 Mit den Meeren leben – ein Bericht über den Zustand der Weltmeere

Veränderung der Küsten

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Der Klimawandel verändert die Küsten

Um das künftige Schicksal der Küsten richtig einschätzen zu können, müssen Forscher zunächst klären, ob die heute messbaren Veränderungen tatsächlich auf einen Klimawandel zurückzuführen oder ob sie das Ergebnis natürlicher Klimavariabilität sind. Von einem Klimawandel kann man erst dann sprechen, wenn sich klimatisch bedingte Veränderungen statistisch nachweisbar von natürlichen Schwankungen abheben. Klimawandel ist also nicht mit Klimavariabilität gleichzusetzen. Die Wissenschaftler benötigen dafür Messwerte und Beobachtungen, die repräsentative Zeiträume abdecken. Schon heute weiß man, dass die globale Erwärmung nicht an allen Orten gleichermaßen zu höheren Luft- und Wassertemperaturen führen wird und dass es keineswegs immer allein um die Veränderung der Temperatur geht. Die Folgen des Klimawandels können völlig unterschiedlich sein. Die folgenden Beispiele machen das deutlich.

Schmelzen von Meereis und Auftauen von Permafrostböden

Das Meereis der subpolaren und polaren Küstengewässer wirkt wie ein Puffer zwischen der Atmosphäre und dem Meerwasser. Es verhindert, dass Stürme Wellen aufbauen, die als Brandung gegen die Küsten rollen und dort Sedimente abtragen. Verkleinern sich die Eismassen durch das Abschmelzen, geht diese Pufferwirkung verloren. Auch Sedimente, die zuvor durch die Eisbedeckung geschützt waren, werden verstärkt erodiert. Dauerhaft steinhart ge­­frorene Böden, sogenannte Permafrostböden, tauen auf. Auch sie werden an der Küste durch Wind und Wellen viel stärker abgetragen als die gefrorene Landmasse. Andererseits aber findet die typische Bodenerosion durch Eisberge und Gletscher nicht mehr statt.

Veränderung der Süßwasserbilanz, des Niederschlags und des Sedimenteintrags

Der Klimawandel wird vermutlich dazu führen, dass die Inlandgletscher abschmelzen und zugleich die Menge des für den Erhalt der Gletscher nötigen Neuschnees zurückgeht. Damit wird sich nach und nach auch der Abfluss von Süßwasser aus den Bergen verringern. Wasserknappheit könnte die Folge sein. Die Menschen könnten dem begegnen, indem sie Wasser verstärkt in Reservoiren zurückhalten. Allerdings gelangt dann weniger Süßwasser und weniger Sediment ins Meer. Zugleich werden andernorts mit der globalen Erwärmung erhöhte Niederschlagsraten erwartet – beispielsweise in den Monsunregionen der Welt. Die starken Monsunregen und Wasserabflüsse werden vermehrt zu Überschwemmungen führen und große Mengen an Sedimenten und Nährstoffen über die Flüsse ins Küstenmeer spülen.

Tidehochwasser und Springtide Mit dem Mittleren Tidehochwasser (MThw) bezeichnet man den durchschnittlichen Hochwasserstand an einem bestimmten Ort an der Küste. Besonders hoch über dem MThw auflaufende Fluten sind die Springfluten oder Springtiden. Sie treten regelmäßig bei bestimmten Stellungen von Sonne und Mond ein. Gefährlich wird es an der deutschen Nordseeküste, wenn schwere Weststürme mit der Springtide zusammenfallen.

Überflutung von Inseln und Küsten

Der durch den Klimawandel bewirkte Meeresspiegelanstieg wird zur Überflutung vieler Küstengebiete und Inselgruppen führen. Es wird erwartet, dass diese Regionen nicht nur kurzzeitig, sondern permanent überschwemmt sein werden. Diese Überflutungen kann man also nicht mit den vorübergehenden, eher episodenhaften Überschwemmungen von Landgebieten gleichsetzen, die in näherer Zukunft häufiger eintreten werden. Schon im kommenden Jahrhundert oder kurz danach könnte der Meeresspiegelanstieg die 2-Meter-Marke erreichen. Dieses Szenario basiert allerdings nur auf topographischen Daten. Deiche und andere Schutzbauten werden dabei nicht berücksichtigt. In der Simulation lässt man die Wassermassen einfach über die Küstenform strömen. Auch bezieht dieses Modell den verstärkten Abtrag von Land durch Küstenerosion nicht mit ein, der mit dem Anstieg des Meeresspiegels vermutlich einhergehen wird. Durch die Erosion dürfte sich die gesamte Küsten- und damit auch die Brandungszone landeinwärts verschieben. Damit wirkt die zerstörerische Kraft des Wassers auf ehemals geschützte Bereiche der Küste ein. Auch heute schon reißen Sturmfluten schützende Vegetation fort. Diese Effekte werden sich künftig intensivieren. Die eigentlich flach ansteigende Küste, auf der die Brandung ausrollen kann, wird steiler. Dieses steile Küstenvorland bietet künftigen Stürmen mehr Angriffsfläche. Die Erosion gewinnt an Dynamik. Das Küstenvorland verliert seine Pufferwirkung. Zu den gefährdeten Regionen gehören auch Gebiete, die heute noch durch Deiche geschützt werden. Zwar wird bei Deichbauten an der Nord- und Ostsee auf die Bemessungshöhe der Deichkrone zusätzlich zu den maximalen Sturmereignissen ein Klima-Sicherheitsfaktor von 30 bis 90 Zentimetern aufgeschlagen, um den künftigen Meeresspiegelanstieg zu berücksichtigen. Bei einem Meeresspiegelanstieg von 2 Metern aber wird das nicht ausreichen. Schon heute liegen viele dicht besiedelte Ge­bie­te im Nordseeraum unterhalb des Mittleren Tidehochwassers beziehungsweise im Ostseeraum auf heutigem Meeresspiegelniveau.
An anderen Küsten wiederum befinden sich komplexe und bedeutende Ökosysteme. Diese produzieren Biomasse, die mitunter einen direkten Einfluss auf die Gestalt der Küste hat. Durch das Wachstum von Korallen etwa können neue Inseln entstehen. Zugleich sind Korallenbänke wichtige Bollwerke, die die Brandung brechen. Manchmal kompensiert das Korallenwachstum sogar den Anstieg des Meeresspiegels. Ob die Bildung neuer Korallen auch künftig mit dem Anstieg des Meeresspiegels mithalten kann, hängt auch von der Geschwindigkeit des Anstiegs und von der Wassertemperatur ab. Fachleute befürchten, dass sich mit dem Klimawandel die Lebensbedingungen der anpassungsfähigen, aber sensiblen Korallen verschlechtern; erstens, weil die Wassertemperatur mancherorts für sie schon heute zu hoch ist; zweitens, weil die Korallen mit dem prognostizierten Meeresspiegelanstieg oder eventuellen Küstensenkungen kaum werden Schritt halten können. An anderen flachen Küstenabschnitten wie etwa Flussmündungen sind Mangroven und Marschen von Überflutung bedroht, die heute ebenfalls ein natürlicher Schutz gegen Sturmfluten sind. Versinken die Mangroven und Marschen, können Wellen weit ins Land vordringen und großen Schaden anrichten. Nur in ganz seltenen Fällen werden solche Veränderungen durch einen verstärkten Sedimenteintrag aus dem Hinterland kompensiert.
3.11 > Die Sturmflut von 1976 gilt als die bis heute schwerste registrierte Sturmflut an der deutschen Nordseeküste und richtete wie hier beim Deichbruch in der Haseldorfer Marsch an der Elbe durchaus schwere Schäden an. In Cuxhaven erreichte der Pegel mit 5,1 Meter über dem normalen Wasserstand eine Rekordhöhe. Die Folgen waren dennoch weit weniger verheerend als bei der Flut von 1962, weil man in der Zwischenzeit vielerorts die Deiche verstärkt und erhöht hatte.
3.11 > Die Sturmflut von 1976 gilt als die bis heute schwerste registrierte Sturmflut an der deutschen Nordseeküste und richtete wie hier beim Deichbruch in der Haseldorfer Marsch an der Elbe durchaus schwere Schäden an. In Cuxhaven erreichte der Pegel mit 5,1 Meter über dem normalen Wasserstand eine Rekordhöhe. Die Folgen waren dennoch weit weniger verheerend als bei der Flut von 1962, weil man in der Zwischenzeit vielerorts die Deiche verstärkt und erhöht hatte. © Werner Baum/dpa Picture-Alliance

Extreme Wasserstände

Derzeit geht man davon aus, dass durch die globale Erwärmung Extremwetterereignisse wie etwa tropische Wirbelstürme oder Sturmfluten häufiger auftreten. Diese dürften die Folgen des Meeresspiegelanstiegs noch verschärfen, denn wenn der Meeresspiegel höher liegt, ist die zerstörerische Kraft eines Sturms an der Küste noch deutlich größer. Experten erwarten vor allem für die gemäßigten und tropischen Regionen eine erhöhte Sturmaktivität. Ob die Häufigkeit und Stärke der Stürme weltweit zunehmen werden, darüber gibt es derzeit noch keinen Konsens, da verschiedene wissenschaftliche Rechenmodelle und Messdaten unterschiedliche Ergebnisse liefern.
Sturmfluten entstehen durch das Zusammenspiel von Sturmsystemen und Gezeiten. Wenn bei Flut, speziell bei Springflut, Sturmwinde das Wasser gegen die Küste drücken, potenziert sich das Überschwemmungsrisiko für große Landstriche. Solche Stürme können mehrere Tage anhalten und das Wasser so stark ansteigen lassen, dass es noch nicht einmal bei Ebbe abfließt. Stürme können auch in Nebenmeeren wie der Ostsee, in denen es kaum Gezeiten gibt, verheerende Auswirkungen haben. Wie in einer Badewanne staut der Wind die Wassermassen in einem Teil des Beckens, die dann zurückschwappen, sobald der Wind nachlässt oder dreht. Bläst er nun etwa aus entgegengesetzter Richtung, verstärken sich beide Faktoren und der Wasserstand kann an der deutschen Ostseeküste um mehr als 3 Meter ansteigen. Durch starke Niederschläge wird diese Situation verschärft, da das Regen- oder Flusshochwasser wegen des dann ohnehin hohen Wasserstands an der Küste nicht abfließen kann.

Häufung der Hochwasser

Durch den Anstieg des Meeresspiegels nimmt nicht allein die Wasserstandshöhe zu. Fatal ist, dass besonders hohe Sturmflutwasserstände immer häufiger eintreten, wie das Beispiel der Sturmflutgefährdung für Deutschland zeigt: Bei einem Meeresspiegelanstieg von 1 Meter werden bedrohliche Sturmfluten häufiger eintreten, weil das Basisniveau nun um 1 Meter höher liegt. Dann könnte ein Jahrhundert-Wasserstand, wie er bei der Sturmflut von 1976 an der deutschen Nordseeküste eingetreten ist, künftig alle zehn Jahre passieren. Die Wiederholungswahrscheinlichkeit von schweren Sturmfluten wird sich also deutlich erhöhen. An der deutschen Ostseeküste mit ihren geringeren Sturmflutwasserständen wäre dieser Effekt sogar noch ausgeprägter: Ein Jahrhundert-Hochwasser mit einer Höhe von 2,50 Meter über Normalnull (NN) würde dort sogar alle zwei bis fünf Jahre eintreten. Textende
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