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Die Entwicklung der Badewassertemperatur (Wasseroberflächentemperatur) der Ostsee seit 1990

Global change - der globale Klimawandel - ist gegenwärtig ein breit untersuchtes und viel diskutiertes Thema. Und dabei handelt es sich um kein einfaches Forschungsobjekt, schließlich setzt sich unser Klimasystem aus 5 Hauptbestandteilen zusammen (Atmosphäre, Hydrosphäre, Kryosphäre = eisbedeckte Erdoberfläche, Landoberfläche und Biosphäre), die alle betrachtet werden müssen und die außerdem miteinander in Wechselwirkung stehen.

Um das Klima und seine Änderungen beschreiben zu können, müssen bestimmte Umweltvariablen kontinuierlich und über lange Zeiträume gemessen werden. Zu diesen Größen gehören neben der Luft- und Wassertemperatur Wind, Niederschlag, Wolkenbedeckung und Solarstrahlung. Während das Wetter die aktuellen Schwankungen des Zustandes der Atmosphäre in einem bestimmten Gebiet beschreibt, ist das Klima eine statistische Beschreibung des mittleren Zustandes und der Veränderlichkeit der relevanten Messgrößen über einen bestimmten Zeitraum. Klimaänderungen können durch natürliche interne Prozesse (Luftdruckverschiebungen), durch externe Antriebe wie Vulkanausbrüche (veränderte Sonneneinstrahlung durch vulkanische Aschen in der Atmosphäre) und solare Veränderungen (Sonnenfleckenaktivitäten), aber auch durch anhaltende anthropogene Änderungen in Aufbau der Atmosphäre (Treibhausgase) oder in der Landnutzung (Abholzung der Regenwälder) hervorgerufen werden.

Eine der wichtigsten und meist verwendeten Variablen zur Beschreibung des Klimas ist die Temperatur. Die globale Oberflächentemperatur ist der Mittelwert der Wasseroberflächentemperatur der Ozeane und der Oberflächenlufttemperatur über Land, gemessen 1.5 m über dem Boden. Untersuchungen zur globalen Oberflächentemperatur haben gezeigt, dass sich die Erde gegenwärtig in einer Erwärmungsphase befindet, die in den 1970er Jahren begann. Dabei hat sich die nördliche Hemisphäre mit ca. +0.7 °C stärker erwärmt als die südliche. Zuvor gab es schon eine Erwärmungsphase zwischen 1920 und 1940. 2005 war nach Untersuchungen der NASA das wärmste Jahr seit mehr als 100 Jahren.

Die globale Erwärmung hat weit reichende Auswirkungen. Eine der Folgen ist das Abschmelzen der Gletscher und polaren Eiskappen, was unter anderem für den weltweiten Meeresspiegelanstieg verantwortlich ist. Die Gletscher der Alpen verloren im Zeitraum 1850 bis 1980 ca. ein Drittel ihrer Fläche und die Hälfte ihrer Eismasse. Der Rest schrumpfte bis 2000 noch einmal um ca. 30 %. In der Arktis reduzierte sich die Eisbedeckung zwischen 1978 und 2003 um 7 % und die Eisdicke um 40 %. Der Meeresspiegelanstieg an den europäischen Küsten seit 1990 liegt zwischen 0.8 und 3 mm/Jahr.

Aber auch an den Pflanzen und Tieren im Meer und an Land geht die Erwärmung nicht folgenlos vorbei: In der Arktis verringert sich der Lebensraum der Eisbären. Im Nordatlantik und in der Nordsee hat sich in den letzten Jahren die Phytoplankton-Biomasse erhöht und die Wachstumsperiode verlängert. Auch die Entwicklung des Zooplanktons setzt seitdem ca. 4-5 Wochen früher ein. Im Atlantik breiteten sich in den letzten 30 Jahren bestimmte Zooplanktonarten rund 1.000 km weiter nach Norden aus. Auf dem Festland verlagerte sich das Pflanzenwachstum weiter in die Berge und die Wachstumsperiode verlängerte sich um 10 Tage.

Doch nun zur Ostsee: Die Entwicklung der Wassertemperaturen in der Ostsee in den letzten 100 Jahren ist durch kältere und wärmere Phasen gekennzeichnet. Eine erste Erwärmungsphase begann 1920 und erreichte ihr Maximum um 1940. Eine zweite Phase begann Ende der 1980er Jahre. Diese Erwärmungsphase dauert bis in die Gegenwart an. Das bedeutet nicht, dass sich die Temperaturen kontinuierlich erhöht haben. Der Trend ist vielmehr von starken zwischenjährlichen Variationen überlagert. In diese Zeit ab 1990 fallen für Warnemünde die 7 wärmsten Sommer der letzten 60 Jahre.

Seit 1990 stehen auch Satellitendaten der Wasseroberflächentemperatur zur Verfügung, die es nun gestatten, die Entwicklung nicht nur an einzelnen Positionen oder Wetterstationen zu studieren, sondern die Ostsee in ihrer Gesamtheit in diese Betrachtungen einzubeziehen. Die Daten werden von amerikanischen Wettersatelliten aufgenommen und erfassen mehrfach täglich die gesamte Ostsee mit einer Auflösung von 1x1 km. Nur bei Wolkenbedeckung können diejenigen Satellitensensoren, die im infraroten Spektralbereich arbeiten, die Wasseroberfläche nicht erfassen. Die Auswertung dieser Daten, in die ca. 30.000 Satellitenszenen eingeflossen sind, hat gezeigt, dass sich die Oberfläche der gesamten Ostsee im Jahresmittelwert in den letzten 16 Jahren um rund 0.8 °C erwärmt hat.

Starke zwischenjährliche Variationen traten in allen Regionen der Ostsee auf. Kältere Jahre waren die frühen neunziger Jahre und das Jahr 1996, in dem der strengste Winter in der südlichen Ostsee seit 1990 registriert wurde. Die Jahresmitteltemperaturen der zentralen Ostsee lagen in diesen Jahren zwischen 8 und 9 °C. Die Jahre ab 1999 gehörten dann hinsichtlich der Jahresmitteltemperatur der Ostsee zu den wärmsten der letzten 16 Jahre. In den wärmsten Jahren (2005, 2002, 1999 und 1994) lagen die Temperaturen in der zentralen Ostsee zwischen 9 und 10 °C. Der Mittelwert der gesamten Ostsee war für den Untersuchungszeitraum 7.37 °C. Das Minimum wurde im Jahr 1996 mit 6.55 °C beobachtet. Im wärmsten Jahr 2005 lag die mittlere Temperatur der Ostsee bei 8.15 °C. Die globale Aussage trifft also auch auf die Wasseroberflächentemperatur der Ostsee zu.

Diese Temperaturentwicklung war saisonal und regional sehr unterschiedlich. Der positive Trend bei der Jahresmitteltemperatur wird in der Ostsee hauptsächlich durch die Anstiege der Temperatur im Sommer und Herbst bestimmt. Nach dem wärmsten Winter 1990 und den warmen Wintern 1989 und 1988 ist besonders in den Monaten Februar und März ein leichter negativer Trend zu verzeichnen, d. h. die Winter wurden in den letzten 16 Jahren geringfügig kälter.

Deutliche regionale Unterschiede zeigten sich in den Sommermonaten. In der nördlichen Ostsee war die Zunahme der Wasseroberflächentemperatur stärker ausgeprägt als in den südlichen Bereichen. Der maximale Anstieg wurde für Juli im Bottnischen Meerbusen mit +0.3 °C pro Jahr bestimmt. Über den Untersuchungszeitraum bedeutet das eine Zunahme von mehr als 4 °C. Die höchsten Wassertemperaturen des Jahres sind im Monatsmittel gewöhnlich im August in der zentralen Ostsee zu beobachten. Sie erreichten in den wärmsten Jahren wie zum Beispiel 2002 Werte über 23 °C.

Die Zunahme der Wasseroberflächentemperatur im Sommer hat für den Touristen nicht nur angenehme Seiten. Sie unterstützt auch die Entwicklung der für den Sommer typischen Blaualgen in der Ostsee. Bei ruhigem Sommerwetter, bei dem sich das Wasser besonders schnell aufheizt, schwimmen diese Algen auf und sammeln sich in regelrechten Teppichen an der Meeresoberfläche. Dies passiert hauptsächlich in der zentralen Ostsee, wo es den Badeurlauber nicht stört. Werden sie jedoch durch Oberflächenströmungen an die Küste getrieben, so kann das Strandleben empfindlich gestört werden. Wer will schließlich in einer gelblich-braunen Algensuppe schwimmen?

Abschließend muss angemerkt werden, dass die 16 Jahre, die hier erfasst wurden, in klimatologischer Sicht nur ein kleines Zeitfenster darstellen. Die Daten fügen sich jedoch gut in die Ergebnisse globaler Betrachtungen ein.

Randbemerkungen:

  • Klimaänderungen können viele Ursachen haben.
  • Die meist verwendete Größe zur Beschreibung des Klimas ist die Temperatur.
  • Auch an der Tier- und Pflanzenwelt geht die Erwärmung nicht spurlos vorbei.
  • Satellitendaten zeigen, dass sich das Oberflächenwasser der Ostsee im Jahresmittel in den letzten 16 Jahren um ca. 0,8 °C erwärmt hat.
  • Die höchste Jahresmitteltemperatur im Oberflächenwasser der Ostsee wurde im Jahr 2005 erreicht und betrug 8,15 °C.
  • Im Bottnischen Meerbusen wurden die größten sommerlichen Temperaturanstiege verzeichnet.
  • Für den Touristen sind diese Temperaturanstiege nicht nur positiv.

16.08.2006, Dr. Herbert Siegel

Abbildungen

Jahresmittel der Wasseroberflächentemperatur der Ostseefür die Jahre 1990 bis 2005 berechnet auf der Basis von ca. 30.000 Satellitenaufnahmen. Die Farbskala (unten) zeigt die Temperaturzuordnung zu den Farben.
Jahresmittel der Wasseroberflächentemperatur der Ostseefür die Jahre 1990 bis 2005 berechnet auf der Basis von ca. 30.000 Satellitenaufnahmen. Die Farbskala (unten) zeigt die Temperaturzuordnung zu den Farben.
Monatsmittelwerte der Wasseroberflächentemperatur der Ostsee im August der Jahre 1990 - 2004
Monatsmittelwerte der Wasseroberflächentemperatur der Ostsee im August der Jahre 1990 - 2004