Temperatur, Sauerstoff, pH-Wert, Kohlenstoff und sogar das Alter von Wassermassen. Mehr als 40 Jahre Messungen ermöglichen es nun, zurückzublicken und zu untersuchen wie das Mittelmeer transformiert wird und besser zu verstehen, welche Veränderungen die Klimakrise in seinen Gewässern mit sich bringt.

Forscherinnen und Forscher der ozeanografischen Zentren La Coruña und Balearen des Spanischen Instituts für Ozeanographie (IEO‑CSIC), zusammen mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus europäischen und US‑Institutionen, haben Daten von 46 ozeanografischen Expeditionen, die zwischen 1976 und 2018 durchgeführt wurden, über praktisch das gesamte Mittelmeer zusammengestellt.

Das Ergebnis ist Carimed (Quelle auf Spanisch), eine neue Datenbank, die es ermöglicht, Messungen, die über vier Jahrzehnte hinweg genommen wurden, zu vergleichen und die Entwicklung von Indikatoren wie Temperatur, Sauerstoff oder pH nachzuverfolgen. Bisher war ein Teil dieser Informationen über verschiedene Archive verstreut und wurde während zu unterschiedlichen Zeiten und mit unterschiedlichen Methoden durchgeführten Expeditionen gesammelt.

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Der Vergleich des heutigen Mittelmeers mit dem vor vier Jahrzehnten kann helfen, seine natürliche Variabilität von Veränderungen zu unterscheiden, die über die Zeit hinweg bestehen, und besser zu verstehen, wie es auf den Klimawandel reagiert. Laut dem IEO‑CSIC, (Quelle auf Spanisch) werden die Daten es ermöglichen, diese langfristigen Trends nachzuverfolgen und ein besseres Verständnis dafür zu gewinnen, wie ein Meer, das besonders empfindlich gegenüber Erwärmung und anderen Umweltstörungen ist, sich entwickelt.

Die Vergangenheit wiederherstellen, um die Gegenwart zu verstehen

"Ein erheblicher Teil der Daten wurde aus fragmentierten historischen Aufzeichnungen oder lokal gehaltenen Archiven gewonnen, wodurch Messungen zusammengebracht wurden, die zuvor nicht zugänglich waren", erklärt Marta Álvarez, chemische Ozeanografin am Ozeanografischen Zentrum La Coruña und Koordinatorin der Forschungsgruppe, in Kommentaren veröffentlicht (Quelle auf Spanisch) des IEO‑CSIC.

"Ein weiterer Teil stammt", fügt Álvarez hinzu, "aus internationalen Expeditionen an Bord nationaler und internationaler Forschungsschiffe, an denen Mitarbeitende der INOCEN‑Gruppe des IEO beteiligt waren."

Die Wiedergewinnung der Daten war jedoch nur der erste Schritt. Eine weitere Herausforderung bestand darin: Wie vergleicht man eine Messung aus den 1970er‑Jahren mit einer, die Jahrzehnte später genommen wurde? Methoden, Instrumente und Untersuchungsbedingungen haben sich im Laufe der Zeit geändert und können Unterschiede einführen, die nicht zwangsläufig bedeuten, dass das Mittelmeer selbst sich verändert hat.

Deshalb haben die Forschenden die Messungen überprüft und angepasst, um mögliche Unterschiede zu identifizieren, die aus der Art der Datenerhebung resultieren. Das ermöglicht es ihnen, mit größerer Sicherheit die Veränderungen zu bestimmen, die über die Jahre hinweg tatsächlich bestehen.

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Was können 40 Jahre Daten aufzeigen?

Das Mittelmeer erlebt Transformationen, die über steigende Temperaturen hinausgehen. Die Studie selbst hebt Erwärmung, Versauerung und den Sauerstoffverlust als zentrale Veränderungen hervor, die die Ozeane betreffen und deren Funktionsweise sowie Ökosysteme verändern können.

Genau deshalb ist es wichtig, Beobachtungen zu besitzen, die mehrere Jahrzehnte zurückreichen. Die Betrachtung dieser langfristigen Entwicklung kann helfen, Veränderungen zu erkennen, die aus einzelnen Messungen schwer zu entdecken wären.

Um sicherzustellen, dass die Messungen vergleichbar sind, haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sie einer gründlichen Qualitätskontrolle unterzogen, die auf die spezifischen Eigenschaften des Mittelmeers zugeschnitten ist. Kurz gesagt, das Ziel ist, zu vermeiden, dass eine Änderung der Messmethode fälschlich als reale Veränderung des Meeres interpretiert wird.

"Dank des rigorosen 2QC‑Verfahrens wurden systematische Verzerrungen biogeochemischer Variablen minimiert und ein konsistenteres Datenset erhalten", erklärt Maribel García‑Ibáñez, Forscherin am Ozeanografischen Zentrum Balearen.

Wofür kann all diese Information jetzt genutzt werden? Unter anderem ermöglicht sie, zu sehen, wie Prozesse im Zusammenhang mit der Versauerung des Mittelmeers, dem im Wasser gespeicherten Kohlenstoff oder der Erneuerung der Tiefenwasser über Jahrzehnte hinweg evolviert sind. Die Daten können zudem verwendet werden, um die Modelle zu verbessern, die Wissenschaftler nutzen, um zu verstehen, wie sich das Mittelmeer unter einem sich wandelnden Klima entwickeln wird.

Carimed steht zudem der wissenschaftlichen Gemeinschaft offen und wird künftig neue Beobachtungen integrieren können, ein erweitertes Bild des Mittelmeers schaffen, das es ermöglicht, seine Vergangenheit mit den heutigen Veränderungen zu verknüpfen.