Der Klimawandel und seine Ausprägungen im Ostseeraum - unter besonderer Berücksichtigung der südlichen Küsten der Ostsee

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Der Klimawandel und seine Ausprägungen im Ostseeraum - unter besonderer Berücksichtigung der südlichen Küsten der Ostsee
Der Klimawandel und seine Ausprägungen im Ostseeraum
unter besonderer Berücksichtigung der südlichen Küsten der Ostsee

                                              Marcus Reckermann
                                                      Internationales BALTEX Sekretariat
                                                      Helmholtz‐Zentrum Geesthacht

                                                      Koordinator BACC
Der Klimawandel und seine Ausprägungen im Ostseeraum - unter besonderer Berücksichtigung der südlichen Küsten der Ostsee
Die Ostseeregion

                                              Der Norden …
                                               Ausgedehnte Wälder
                                               Wenig Menschen
                                               Überwiegend Felsküsten
                                               Subarktisches Klima im
                                                  Winter

                                              Der Süden …
                                               Landwirtschaftlich geprägt
                                               Viele Menschen
                                               Überwiegend Sandküsten
                                               Gemäßigtes Klima im
                                                  Winter
                                               Besonders anfällig für die
Insgesamt:                                         Auswirkungen des
Deutliche geografische, jahreszeitliche und        Klimawandels!
längerfristige Schwankungen im Klima
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Der Ostsee‐Klimareport

Ein regionaler Sachstandsbericht für die Ostseeregion (der “BACC” Report)

                      Hat sich das Klima in der Ostseeregion bereits jetzt messbar verändert?
                      Wie wird sich das Klima voraussichtlich in diesem Jahrhundert
                       entwickeln?
                      Welche Auswirkungen hat der regionale Klimawandel auf die Natur?

Allgemeinverständliche Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse,
speziell für die deutsche Ostseeküste, ergänzt durch aktuelle Daten
des Norddeutschen Klimabüros
Der Klimawandel und seine Ausprägungen im Ostseeraum - unter besonderer Berücksichtigung der südlichen Küsten der Ostsee
Bisher gemessene Veränderungen …

                                                                       Temperatur

                                                                         Eindeutiger Erwärmungstrend, regional unterschiedlich
                                                                         Übers Jahr gemittelt gemessene Erwärmung pro Dekade:
                                                                          im Norden: + 0,11 ºC; im Süden: + 0,08 ºC (für 1871‐2011)
                                                                         Stärkste Erwärmung pro Dekade im Frühjahr:
                                                                          im Norden: + 0,15 ºC; im Süden: + 0,1 ºC (für 1871‐2011)

                                                                            Niederschlag

                                                                             Große regionale und jahreszeitliche Unterschiede
Annual and seasonal mean surface air temperature anomalies for the           Trends kaum statistisch nachweisbar
Baltic Sea Basin 1871‐2011, Blue colour comprises the Baltic Sea basin to
the north of 60°N, and red colour to the south of that latitude.
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Bisher gemessene Veränderungen … Windstärken

  Anzahl an Tiefdrucksystemen (p
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Bisher gemessene Veränderungen … Eis auf Flüssen und Seen

                  Dauer der Eisbedeckung, in Tagen

                                           Eisdicke, in cm

                                                              Dauer der Eisbedeckung nimmt ab
                                                              Eisdicke nimmt ab
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Bisher gemessene Veränderungen … Permafrostböden

                                                                                             Tiefe der saisonal auftauenden
                                                                                              Schicht nimmt zu

   Active‐layer thickness from 1978 to 2006 at the nine sites in sub‐arctic Sweden. The
   active layer has become thicker over the monitoring period, especially during the last
   decade (from Åkerman and Johansson, 2008; figure 4 on page 285; published by Wiley).
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Bisher gemessene Veränderungen …
 Seewassertemperaturen und Salzgehalt

                                                                                  Bornholmsee

                                                                          Bottnischer
                                                                          Meerbusen

Linear trend 1990–2008 of the annual mean sea surface
temperature based on infrared satellite data (Lehmann et al,
2011).                                                          Die Ostsee hat sich bereits erwärmt, auch im Tiefenwasser
                                                                Seit 1990 Erwärmung des Oberflächenwasser
                                                                 im Bottnischen und Finnischen Meerbusen
                                                                 bis zu ca. 1° pro Dekade

                                                                Salzgehalt zeigt starke Schwankungen,
                                                                 jedoch keinen eindeutigen Trend
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Bisher gemessene Veränderungen … Meereisbedeckung

                                                                                                           Anzahl der milden
                                                                                                            Eiswinter hat
                                                                                                            zugenommen

                                                                                                 Winter 2007/2008
                                                                                                 geringste je gemessene
                                                                                                 Eisbedeckung

Decreasing trend in annual maximum ice extent of the Baltic Sea (MIB). Trend of MIB during the last 100
years is ‐ 34 000∙km2/100 years or ~ 20 % / 100 years.
Der Klimawandel und seine Ausprägungen im Ostseeraum - unter besonderer Berücksichtigung der südlichen Küsten der Ostsee
Bisher gemessene Veränderungen … Meeresspiegel

                                                 Regionaler Anstieg des Meeresspiegels
                                                 an der Ostsee

                                                 Hebung der Erdkruste unter der Ostsee wirkt
                                                 dem globalen Anstieg entgegen

                                                 Im Südwesten: Keine Landhebung sondern
                                                 leichte Senkung (ca. 1 mm/Jahr)
Bisher gemessene Veränderungen … Meeresspiegel

                                                                                   Absolute gemessener
                                                                                    Meeresspiegelanstieg
                                                                                    (1800‐2000):
                                                                                    1,3 mm/yr – 1,8 mm/yr,
                                                                                    also vergleichbar mit dem
                                                                                    globalen Anstieg
                                                                                    (1,7 mm/yr ± 0,5)

 Annual sea level means averaged for 14 Swedish sea‐level records, corrected for the
 absolute land uplift and compared to the 1886 level. Black line: gauss filter average. Red
 line: Stockholm sea level time‐series (from Hammarklint 2009)
Voraussichtliche zukünftige Veränderungen …

     Lufttemperatur                           Regen
                                                                 2100 relativ zu heute

                                                                 13 RCM simulations from the
                                                                 ENSEMBLES project change between
                                                                 1961‐1990 and 2070‐2099
                          Sommer

                          Winter

    Insgesamt wärmer
                                       Insgesamt feuchter
    Im Winter und im
                                       Im Sommer und im Süden
     Norden stärkste
                                        erheblich trockener
     Erwärmung
Voraussichtliche zukünftige Veränderungen …

 Mögliche Änderungen im Abfluss in die Ostsee

                                                 Mehr Abfluss
                                                  insgesamt
                                                  (+15 bis +22%)

                                                 frühere
                                                  Spitzenwerte

                                                 Niedrigerer
                                                  Salzgehalt
Voraussichtliche zukünftige Veränderungen …

 Mögliche Änderungen in der Eisbedeckung der Ostsee

                                Im Zeitfenster 2071‐2100
            Heute               (A2 Emissions‐Szenario)

                                                              Zum Ende des Jahrhunderts kann
                                                               die Eisbedeckung der Ostsee
                                                               rapide abnehmen (50 – 80 %)

                                                              Verkürzte Eis‐Saison zu erwarten

                                                              Dennoch sind harte Eiswinter am
                                                               Ende des Jahrhunderts möglich,
                 Anzahl Tage mit Eisbedeckung                  wenn auch wahrscheinlich
                                                               seltener
Voraussichtliche zukünftige Veränderungen …
Seewassertemperaturen

          Winter              Frühling

                                                    Temperatur:
          Sommer              Herbst
                                                     Anstieg der Oberflächen‐Temperaturen der Ostsee bis zu
                                                      4°C (im Sommer im nördlichsten Bereich)
                                                     Anstieg der Tiefenwasser‐Temperaturen bis zu 2°C

                   Jahresmittel                     Salzgehalt: Abnahme 8‐50 %, besonders im Süden

                                   Seasonal (DJF, MAM, JJA, SON) and annual mean ensemble average sea surface
                                  temperature changes (in °C) between 2069‐2098 and 1978‐2007 (upper left to lower
                                  panel; see Meier et al. 2012a).
Voraussichtliche zukünftige Veränderungen … Meeresspiegel

                                                                                                   Zu erwartende Erhöhung des
                                                                                                    Meeresspiegels in der südwestlichen Ostsee
                                                                                                    bis 2100 ähnlich den globalen Werten,
                                                                                                    jedoch erhebliche Unsicherheiten

                                                                                                   Im Norden jedoch Landhebung noch stärker
The right panel shows the projected Regional Sea Level (RSL) rise from 1990‐1999 to 2090‐           als Anstieg, dort weiterhin Zurückweichen
2099 under SRES scenario A1B, decomposed into local sea level rise (left top) and glacial
isostatic adjustment (left bottom; Hill et al. 2010). There may be additional localized sources     des Meeresspiegels
of vertical land movement which should be considered.
Auswirkungen auf Land‐Ökosysteme …

                                                                Früherer Blühbeginn im Frühling
                                                                Späterer Blattfall im Herbst
                                                                Insgesamt längere Wachstumsphasen (um 2‐6 Wochen)

                                                                Nordwärtige Ausbreitung wärmeliebender Arten
                                                                Einwanderung neuer Arten

                                                                Insgesamt höhere Wachstumseffizienz für Pflanzen (CO2 ist
                                                                 Pflanzen‐Nährstoff, höhere Temperaturen), jedoch
                                                                 Wasserverfügbarkeit setzt Grenzen

                                                                Stresstoleranzen werden beansprucht
                                                                      Trockenheit
                                                                      Starkregen, Staunässe
                                                                      Frosttoleranz
                                                                      Versäuerung der Böden
Projektionen für die Zukunft (bis 2100)

     Baumbestand im Norden wächst deutlich (+22%), Wasser dort nicht limitierend
     Im Süden geringere Zunahme (+8%), durch Wasser begrenzt
Auswirkungen auf Landformen und
Landnutzung …

  Natürliche oder menschgemachte Ursachen?   → Ökosysteme reagieren auf
                                               Klimawandel,
                                               Ausbreitungsgrenzen
                                               verschieben sich

                                             → Steigende Temperaturen und
                                               CO2 führen zu Verschiebungen
                                               der Vegatationszonen sowie
                                               erhöhter Produktion von
                                               Biomasse und Veratmung.

                                             → Auch Trends in Landnutzung
                                               in Richtung Aufgabe
                                               landwirtschaftlicher Flächen
                                               und mehr ungenutzte Flächen
                                               mit zunehmendem
                                               Waldbestand (Intensivierung
                                               der Landwirtschaft)
Auswirkungen auf sozio‐ökonomische Systeme …

                                                                                        → Bedrohung Meeresspiegelanstieg
                                                                                          (insbesondere südliche Städte wir
                                                                                          Kopenhagen, Rostock, Danzig)
                                                                                        → Erwartete Wetterextreme (Wind,
                                                                                          Regen), Überflutungen
  High tides of 226cm over sea level flood Inner Copenhagen – a high tide which could
  statistically come every 20 years in 2110 (City of Copenhagen 2011)

                                                            → Zunehmende Trockenheit der landwirtschaftlichen
                                                             Gebiete im Süden
Auswirkungen auf marine Ökosysteme …

Höherer Temperaturen…

    Höherer Wachstumsraten
    Frühere Phytoplanktonblüten
    Verschiebung der Artenzusammensetzung
    Evtl. Vorteile für Blaualgen
    Evtl. Verschärfung der Eutrophierungsproblematik
    Einwanderung neuer Arten
    Gefährdung der Ostseeringelrobbe durch Reduzierung der Eisbedeckung

Niedrigere Salzgehalte…

    Verschiebung der Artenzusammensetzung
    Auswirkungen auf die Wasserschichtung und Sauerstoffversorgung des
     Tiefenwassers, dadurch Probleme für Fischeier (Dorsch)
    Vereilung und Zusammensetzung des Zooplanktons (Futter für kleine
     Fische und Fischlarven) und bodenlebender Organismen
    Einwanderung neuer Arten

    Übersäuerung
Der Ostseeraum hat, verglichen mit anderen Regionen, mit relativ
geringen Auswirkungen des Klimawandels zu kämpfen;
dennoch ist eine intelligente Anpassung notwendig!

                        Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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