Hurrikane sind bekannt für ihre zerstörerischen Folgen an Land. Allerdings beeinflussen sie auch wesentlich die Meerestemperaturen und -bedingungen, mit Auswirkungen, die global zu spüren sind. Aktuelle Forschung enthüllt, dass diese Wetterphänomene nicht nur ihre Energie aus der Wärme der Meeresoberfläche ziehen, sondern auch das Wärmespeichervermögen des Ozeans verstärken.
Hurrikane verteilen Wärme in Meeren
Die Wärme ist ungleichmäßig verteilt; Unterwasserwellen, die durch die Stürme ausgelöst werden, treiben die Wärme etwa viermal tiefer als die normale Durchmischung des Meeres, so dass sie sich weit vom Epizentrum des Sturms entfernen kann. So kann ein Hurrikan, der auf den Philippinen wütet, Jahre später auch die Küsten Ecuadors erwärmen.
Eine wissenschaftliche Expedition im Jahr 2018 verschaffte einen tieferen Einblick in die Rolle der Hurrikane bei der Wärmeübertragung in den Tiefen des Ozeans. Wie das Forschungsduo Noel Gutiérrez Brizuela und Sally Warner von den Universitäten Kalifornien und Brandeis berichtet, begab sich damals ein Team von Wissenschaftler*innen auf eine zweimonatige Reise mit dem Forschungsschiff Thomas G. Thompson. Sie wollten die Reaktion der Philippinischen See auf unterschiedliche Wetterbedingungen untersuchen.
Das Team nutzte einen Mikrostruktur-Profiler zur Messung der Wasserturbulenzen, der im freien Fall knapp 300 Meter tief sinkt, um die Wasserturbulenzen aufzuzeichnen. Das brachte die Wissenschaft zu einem tieferen Verständnis darüber, wie Hurrikane zur Wärmeverteilung im Ozean beitragen.
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Ozean in einer Flasche Salatdressing
Brizuela und Warner vergleichen den tropischen Ozean vor einem Hurrikan mit einer Flasche Salatdressing, die nicht geschüttelt wurde: eine warme Wasserschicht an der Oberfläche und eine kalte Schicht darunter, die aufgrund ihrer Temperaturunterschiede kaum miteinander interagieren.
Ein vorbeiziehender Hurrikan bringe diese Schichten durcheinander, wodurch das kalte Wasser auf- und das warme Wasser absteige – ähnlich wie beim Schütteln der Salatsauce. Durch diese Umschichtung kühlen die Oberflächentemperaturen ab, sodass der Ozean nach dem Sturm die Wärme besser aufnehmen kann.
„Seit mehr als zwei Jahrzehnten diskutieren Wissenschaftler darüber, ob das warme Wasser, das durch Hurrikane nach unten gemischt wird, die Meeresströmungen erwärmen und dadurch das globale Klima beeinflussen könnte“, schreibt das Duo. Nach der Analyse von Meeresmessungen, die vor und nach drei Hurrikanen durchgeführt wurden, kamen die Forscher*innen zu dem Schluss, dass Hurrikane die Wärme tief genug transportieren, um sie für längere Zeit im Ozean zu speichern.
Seine Studie veröffentlichte das Team um Brizuela am Dienstag in den Proceedings of the National Academy of Sciences.
Werkzeug gegen den Klimawandel?
Diese gespeicherte Wärme hat verschiedene Auswirkungen. Sie kann durch großräumige Meeresströmungen in weit entfernte Teile des Ozeans transportiert werden und so möglicherweise das Klima und die Ökosysteme weit entfernter Regionen beeinflussen. Wenn die Hitze wieder aufsteigt, könnte sie empfindlichen Ökosystemen wie Korallenriffen aufgrund des lang anhaltenden Hitzestresses, der durch eine solche hurrikanbedingte Erwärmung entsteht, erheblichen Schaden zufügen.
Die überschüssige Wärme könnte jedoch auch jahrzehntelang im Ozean eingeschlossen bleiben und nie wieder an die Oberfläche kommen. Dieser Prozess könnte dazu beitragen, den Klimawandel abzuschwächen, indem er die Wärme von der Oberfläche in die Tiefen des Ozeans verlagert und so die Erwärmung der Atmosphäre verlangsamt.
Dieser Wandel in unserem Verständnis von Hurrikanen legt nahe, dass sie nicht nur Energie aus dem Klima ziehen, sondern es auch beeinflussen können, indem sie den Ozean aufheizen. Dies verdeutlicht eine komplexe wechselseitige Beziehung, die unser Wissen über die Klimadynamik der Erde vergrößert.
Quellen: The Conversation; „Prolonged thermocline warming by near-inertial internal waves in the wakes of tropical cyclones“ (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023)
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