Risiko für Küsten: Höhere Wellen durch Klimawandel

28. August 2019, von Griffith University / CEN Universität Hamburg

Foto: UHH/CEN/T.Wasilewski

Wie werden sich weltweit die Wellen durch den Klimawandel ändern? Wenn es gelingt, die globale Erderwärmung auf zwei Grad Celsius zu begrenzen, würden die Veränderungen wahrscheinlich im Rahmen der natürlichen Klimaschwankungen bleiben. Dies hat ein internationales Forscherteam jetzt im Fachmagazin Nature Climate Change veröffentlicht. Falls jedoch die Emissionen von Treibhausgasen nicht drastisch reduziert werden, sind fast 50 Prozent der Küsten weltweit von veränderten Wellen bedroht. Dr. Mikhail Dobrynin vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) der Universität Hamburg war maßgeblich an der Studie beteiligt.

Die Wellen können sich demnach deutlich in ihrer Höhe, Periode und Richtung ändern, wenn das Zwei-Grad-Ziel überschritten wird. Die Südküste Australiens gehört zum Beispiel zu den Gebieten, die von höheren Wellen betroffen wären. Das Forschungsteam hat dafür bestehende, multimethodische globale Prognosen zur Veränderung von Wellen durch den Klimawandel analysiert.

Das so genannte „Wellen-Klima“ beschreibt dabei die Eigenschaften von Wellen im Ozean sowie ihr natürliches zeitliches und räumliches Auftreten weltweit. Die drei bestimmenden Größen sind dabei Wellenhöhe, Wellenperiode und Wellenrichtung.

Für ein Szenario mit hohen Emissionen haben der Leitautor Joao Morim von der Griffith University in Australien und sein Team jetzt gezeigt, dass sich die durchschnittliche jährliche Wellenhöhe und die Wellenperiode (um fünf bis 15 Prozent) sowie die durchschnittliche Richtung (um fünf bis 15 Grad) in ausgedehnten Regionen erheblich verändern würden. Für rund die Hälfte aller Küstenregionen weltweit stimmen darin alle untersuchten Prognosen überein. An 40 Prozent der Küstenlinien werden sich sogar zwei oder alle drei Parameter ändern. Für die Studie wurden zahlreiche Projektionen für den Zeitraum von 2081 bis 2100 untersucht und mit dem heutigen Klima verglichen, um die Unterschiede zu quantifizieren.

„Eine wichtige Voraussetzung für unsere Ergebnisse war, dass wir die große Menge an Daten, die wir dafür benötigt haben, koordiniert produziert und analysiert haben“, sagt Mikhail Dobrynin vom CEN. Im Rahmen des Coordinated Ocean Wave Climate Projekts haben sich insgesamt zehn internationale Forscherteams, die verschiedene Wellenmodelle benutzen, auf eine identische Arbeitsweise geeinigt, um die Ergebnisse mehrerer Klimamodelle zu verschiedenen Klimaszenarien direkt vergleichen zu können.

„Obwohl die Studien Unterschiede vorweisen, können wir zeigen, dass die Änderungen der Wellen wahrscheinlich im Rahmen der natürlichen Schwankungen bleiben werden, wenn das Zwei-Grad-Ziel des Pariser Klimaabkommens erreicht wird“, sagt Joao Morim.

Werden dagegen die Treibhausgase weiter wie bisher emittiert, wird rund die Hälfte der Küsten weltweit von Wellenänderungen in Höhe, Periode oder Richtung betroffen sein. Die Veränderungen variieren regional stark. Die regionalen Unterschiede in Höhen- und Längenänderung belaufen sich auf bis zu zehn Prozent bzw. fünf Prozent, die Richtungsänderung kann regional um 17 Grad vom Durchschnitt abweichen.

Die Höhe der Wellen wird sich an knapp fünf Prozent der Küsten ändern, darunter die Südküste Australiens und Abschnitte der Pazifikküste in Süd- und Zentralamerika. In Regionen wo sich nur die Wellenlänge oder Wellenperiode ändert, wird die Küste und die dortige Infrastruktur starken Kräften ausgesetzt sein. Hier könnten die Wellen höher auflaufen als bisher, Überschwemmungen würden damit wahrscheinlicher. Ähnlich würde eine Richtungsänderung der Wellen, die an rund 20 Prozent der Küsten weltweit auftreten wird, den Transport von Sedimenten entlang der Küste verändern.