Ein Editorial  von Dr. Ivy Frenger vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Ein nächster El Niño ist da! Beim Stichwort El Niño werden sich viele an das außergewöhnlich warme Jahr 2023 erinnern. Im Zusammenspiel mit der Atmosphäre sammelt sich über mehrere Jahre Wärme im Ozean an. In El-Niño-Jahren wird diese wieder freigesetzt, was die Lufttemperaturen erhöht und weltweit zu Wetterextremen führen kann. El Nino zeigt: Der Ozean hat einen massiven Einfluss auf das Wetter, und für den menschengemachten Klimawandel spielt der Ozean als großer Wärmespeicher und Puffer eine zentrale Rolle.

Menschengemachter Klimawandel: Der Ozean mischt mit.

Der Ozean wirkt derzeit als Puffer des menschengemachten Klimawandels. Er erbringt zwei für uns zentrale Leistungen: Er nimmt knapp 30 Prozent der anthropogenen CO₂-Emissionen auf. Nur das in der Atmosphäre verbleibende CO₂ führt zur Erwärmung. Der weitaus größte Teil der überschüssigen Wärme, rund 90 Prozent, wird jedoch wiederum vom Ozean aufgenommen.

Die Dauerhaftigkeit dieser Pufferfunktion ist jedoch nicht garantiert und eine zentrale Forschungsfrage. Die Aufnahme von CO₂ und Wärme hängt davon ab, wie effizient Strömungen und Durchmischung CO₂ und Wärme von der Oberfläche des Ozeans ins tiefe Innere abtransportieren. Erwärmt sich der Ozean von oben, wird die obere Schicht leichter und der Ozean dadurch stärker geschichtet. Das erschwert weiteren Abtransport und die Durchmischung in dichteres Tiefenwasser, und es verändert zugleich die natürlichen Kohlenstoff- und Wärmekreisläufe im Ozean.

Der Ozean und ambitionierte CO₂-Emissionsreduzierung

Aus naturwissenschaftlicher Sicht ist klar: Um die Erwärmung zu stoppen, müssen die Netto‑CO₂‑Emissionen auf Null sinken (Pariser Klimaabkommen). Deutschland strebt Netto‑Null bis 2045 an. Für 1,5 °C in 2100 wären netto‑negative Emissionen nötig, also – derzeit technisch noch nicht umsetzbare – großskalige CO₂‑Entnahme aus der Atmosphäre mit dauerhafter Speicherung.

Wir brauchen ein genaues Verständnis, wie sich unter Netto-Null oder netto-negativen Emissionen der ozeanische Kohlenstoff- und Wärmekreislauf verhält. Wie stark schwächt sich die Aufnahme von CO₂ und Wärme durch den Ozean ab? Führen Veränderungen der natürlichen Kreisläufe zu zusätzlicher Speicherung oder aber zur Freisetzung von CO₂ und Wärme? Insbesondere unter netto-negativen Emissionen könnte der Ozean CO₂ und Wärme wieder an die Atmosphäre abgeben – entweder kontinuierlich, oder episodisch durch tiefe Durchmischung mit der Folge einer Erwärmung der Atmosphäre, wie wir mithilfe eines Erdsystemmodells untersucht haben.

Let’s do it

Die Transformation zur CO₂-Emissionsreduzierung hat begonnen. Dass über die Hälfte des deutschen Stroms aus erneuerbaren Energien stammt, schien in meiner Kindheit unerreichbar. Ebenso elektrische Fähren, wie ich sie täglich über die Kieler Förde zur Arbeit nehme. Die Herausforderung besteht nun darin, die Transformation deutlich zu beschleunigen. Während ich als Klimamodelliererin an der Einordnung potenzieller Ozeaneffekte unter Netto‑Null und Netto‑Negativ arbeite, brauchen wir möglichst engmaschige und langfristige Beobachtungsdaten, um plausible Modelle zu entwickeln. Wir brauchen Geistes‑ und Sozialwissenschaften, um gesellschaftliche Dynamiken und Motivation für rasche Veränderung zu verstehen. Und wir brauchen die Ingenieurwissenschaften, die uns eine Netto-Null-Zukunft technisch ermöglichen. Parallel sind klare, langfristige politische Leitplanken nötig, als verlässliche Grundlage für Investitionen in eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft.

Zurück zu El Niño 2026: Ob El-Niño-Ereignisse mit zunehmendem Klimawandel häufiger oder intensiver werden, ist noch unklar. Klar ist jedoch, dass seine Effekte auf dem menschengemachten Erwärmungstrend “trittbrettfahren”, das heißt, dass Extreme unter einer langfristig erhöhten Temperatur stärker wirken. Um weitere Erwärmung zu vermeiden, hilft jede eingesparte Tonne CO₂. Arbeiten wir mit ambitionierten Klimazielen an einer „coolen“ Zukunft des Ozeans, zum Nutzen künftiger Generationen und für uns im Hier und Jetzt.