Südlicher Indischer Ozean vor Westaustralien: Der Salzgehalt sinkt überraschend schnell

Das Wasser im südlichen Indischen Ozean vor Australiens Westküste wird spürbar weniger salzig – und zwar in einem Tempo, das Forschende überrascht hat.

Eine neue Studie macht deutlich, dass es sich dabei nicht um eine kleine, lokale Schwankung handelt. Vielmehr deutet vieles darauf hin, dass hier eine grössere, durch das Klima angetriebene Verschiebung sichtbar wird: wie Süsswasser in den Ozeanen der Erde verteilt und transportiert wird.

Das Team um Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der University of Colorado Boulder bringt diese „Versüssung“ mit der globalen Erwärmung in Verbindung. Diese verändert seit Jahrzehnten Windmuster und Meeresströmungen.

Die Sorge: Wenn sich der Salzgehalt in dieser Region verschiebt, kann das nach aussen wirken – die Kopplung von Ozean und Atmosphäre beeinflussen, grosse Zirkulationssysteme stören und Folgewirkungen für Meeresorganismen auslösen.

Versüssung des Indischen Ozeans

Der Salzgehalt beschreibt vereinfacht, wie viel Salz im Meerwasser gelöst ist. Im Mittel liegt Meerwasser bei rund 3,5 % – das entspricht ungefähr 1,5 Teelöffeln Speisesalz in etwa 250 ml Wasser. Allerdings ist der Ozean nicht überall gleich salzig.

In den Tropen gibt es eine breite Zone, in der Oberflächenwasser von Natur aus weniger salzig ist, weil dort viel Regen fällt und vergleichsweise wenig verdunstet.

Dieses Gebiet reicht vom östlichen Indischen Ozean bis in den westlichen Pazifik und wird als indopazifischer Süsswasserpool bezeichnet.

„Wir beobachten eine grossräumige Verschiebung darin, wie Süsswasser durch den Ozean bewegt wird“, sagte Weiqing Han, Professorin am Department of Atmospheric and Oceanic Sciences der CU Boulder.

„Das passiert in einer Region, die eine Schlüsselrolle für die globale Ozeanzirkulation spielt.“

Ein globales Förderband

Hier geht es nicht um Salz als Selbstzweck. Der Süsswasserpool ist mit einem riesigen Zirkulationssystem verknüpft, das weltweit Wärme, Salz und Süsswasser transportiert.

Dieses System, die thermohaline Zirkulation, leitet warmes, relativ süsses Oberflächenwasser aus dem Indopazifik in Richtung Atlantik und trägt damit zum milden Klima in Westeuropa bei.

Im Nordatlantik kühlt das Wasser ab, wird salziger und damit dichter. Schliesslich sinkt es ab und strömt als Tiefenwasser nach Süden, bevor es im tiefen Ozean zurück in Richtung Indischer und Pazifischer Ozean gelangt.

Wenn das Verhältnis von Salz- und Süsswasser, das dieses System speist, aus dem Gleichgewicht gerät, kann das die „Laufruhe“ des Förderbands beeinträchtigen. Genau deshalb sind die Veränderungen vor Australien so bemerkenswert.

Denn der südliche Indische Ozean nahe der Südwestküste Australiens galt bislang eher als salzreich: Die Region ist typischerweise trocken, und historisch war die Verdunstung dort meist stärker als der Niederschlag.

Eine salzige Region schrumpft rasant

Auf Basis von Beobachtungsdaten haben Forschende in diesem Teil des südlichen Indischen Ozeans einen langfristigen Rückgang des Salzgehalts festgestellt.

Han und ihr Team berechneten, dass die Fläche mit salzreichem Meerwasser in den vergangenen sechs Jahrzehnten um 30% geschrumpft ist. Sie bezeichnen dies als den schnellsten Anstieg von Süsswasser, der irgendwo auf der Südhalbkugel beobachtet wurde.

Erstautor der Studie ist Gengxin Chen, Gastwissenschaftler am Department of Atmospheric and Oceanic Sciences und leitender Wissenschaftler am South China Sea Institute of Oceanology der Chinese Academy of Sciences.

„Diese Versüssung entspricht dem Hinzufügen von etwa 60% des Süsswasservolumens des Lake Tahoe zur Region – jedes Jahr“, sagte Chen.

„Um das einzuordnen: Die Menge an Süsswasser, die in dieses Meeresgebiet strömt, würde ausreichen, um die gesamte Bevölkerung der USA mehr als 380 Jahre lang mit Trinkwasser zu versorgen.“

Warum passiert das?

Ein naheliegender erster Gedanke wäre: Regnet es dort inzwischen mehr? Das Team argumentiert jedoch, dass genau das nicht der treibende Faktor ist. Nach ihrer Einschätzung ist die Versüssung nicht das Ergebnis lokaler Änderungen beim Niederschlag.

Stattdessen beschreiben die Forschenden eine längere Ursache-Wirkungs-Kette. Mithilfe von Messdaten und Computersimulationen kamen sie zu dem Schluss, dass die globale Erwärmung die Oberflächenwinde über dem Indischen Ozean und dem tropischen Pazifik verändert.

Diese Windverschiebungen drücken wiederum Meeresströmungen in eine Richtung, die mehr Wasser aus dem indopazifischen Süsswasserpool in den südlichen Indischen Ozean leitet.

Anders gesagt: Das Wasser vor Westaustralien wird nicht deshalb süsser, weil sich direkt darüber etwas Grundlegendes ändert – sondern weil die „Leitungen“ im Ozean umgelenkt werden.

Versüssung und Schichtung im Ozean

Der Salzgehalt ist wichtig, weil er die Dichte beeinflusst. Wird Meerwasser weniger salzig, sinkt seine Dichte. Süssere Wassermassen liegen daher eher über salzigerem, dichterem Wasser.

Wenn die Oberfläche versüsst, nimmt die Schichtung im Ozean zu: Die Trennlinie zwischen Oberflächen- und Tiefenwasser wird ausgeprägter.

Das klingt zunächst harmlos, kann aber die vertikale Durchmischung bremsen. Durchmischung ist eine der zentralen Mechanismen, mit denen der Ozean Wärme und Nährstoffe verteilt. Wird sie schwächer, sind die oberen und unteren Wasserschichten stärker voneinander getrennt.

Die Studie betont, dass weniger Durchmischung bedeuten kann, dass weniger Nährstoffe in die lichtdurchflutete Oberflächenschicht gelangen – dort, wo ein grosser Teil des Meereslebens auf sie angewiesen ist. Zudem kann Wärme eher nahe der Oberfläche „gefangen“ bleiben, statt in die Tiefe transportiert zu werden.

Folgen für das Meeresleben

Schon zuvor haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Bedenken geäussert, dass der Klimawandel Teile der thermohalinen Zirkulation aus einem anderen Grund verlangsamen könnte: weil durch schmelzendes Eis Süsswasser in den Nordatlantik gelangt.

Frühere Studien deuteten darauf hin, dass die thermohaline Zirkulation teilweise langsamer werden könnte, wenn Schmelzwasser aus dem Grönländischen Eisschild und aus arktischem Meereis den Nordatlantik mit zusätzlichem Süsswasser speist und damit das Salzgleichgewicht stört, das das Förderband in Bewegung hält.

Die neue Arbeit ergänzt nun einen weiteren möglichen Einfluss. Die Ausdehnung des Süsswasserpools könnte dieses System zusätzlich beeinflussen, indem vermehrt weniger salziges Wasser in Richtung Atlantik transportiert wird.

Das bedeutet nicht automatisch einen Kollaps oder ein abruptes Abschalten – es ist jedoch ein weiterer Impuls in dieselbe allgemeine Richtung: Salzgehaltsmuster verändern sich, von denen die Zirkulation abhängt.

Ökologisch warnen die Autorinnen und Autoren ausserdem, dass eine schwächere Durchmischung marine Ökosysteme stärker unter Druck setzen kann.

Weniger Durchmischung kann weniger Nahrung für Organismen nahe der Oberfläche bedeuten. Ausserdem können Oberflächengewässer heisser werden, weil sie ihre Wärme weniger leicht an tiefere Schichten abgeben.

„Salzgehaltsänderungen könnten Plankton und Seegras beeinflussen. Sie bilden das Fundament des marinen Nahrungsnetzes. Veränderungen dort könnten weitreichende Auswirkungen auf die Biodiversität in unseren Ozeanen haben“, schloss Chen.