Südsee-Meeresspiegel: Enorme natürliche Schwankungen der letzten Jahrtausende geben Rätsel auf

In Nordost-Australien ereignete sich vor 1000 Jahren etwas ganz Merkwürdiges: Der Meeresspiegel sackte vierhundert Jahre lang um etwa einen Meter ab, wie Lewis et al. 2015 berichteten:

Rapid relative sea-level fall along north-eastern Australia between 1200 and 800 cal. yr BP: An appraisal of the oyster evidence
A fast-paced post-glacial sea-level rise and subsequent mid-Holocene sea-level highstand are well documented at several far field locations away from the presence of former ice sheets but sea-level development during the late Holocene remains ambiguous. In this study, we present new data from modern and fossil oysters attached to shoreline rocks along the north-eastern Australian coastline that reveal new constraints on the nature and timing of relative sea-level change over the past 2500 yr. Surveyed elevations of various contemporary oyster zones contextualize modern oyster growth forms in relation to sea-level datum and build the reference for our fossil oyster data. Based on survey data and field observations we developed a robust set of criteria for measuring fossil oysters to determine their relative sea-level position and constrain the uncertainties associated with these reconstructions. Thick (> 10 cm) fossil oyster visors above the equivalent modern growth suggest higher relative sea-levels in the past (i.e. > 1200 cal. yr BP). Radiocarbon analyses of the modern oyster visors suggest continuous lateral accumulation over the past ~ 800 yr which implies relatively stable sea-level over this period. The modern and fossil dataset defines a distinct and rapid relative ~ 1 m sea-level fall between 1200 and 800 cal. yr BP. Whether the sea-level fall was stepped or followed a broader smooth/monotonic pattern is unclear. The timing coincides with the initiation of some inshore fringing coral reefs in the Great Barrier Reef region and other major geomorphological changes along the coastal zone. A combination of various factors may have been the driving mechanism behind this relative sea-level fall with rates between 1.0 to 5.2 mm yr− 1.

Die natürliche Dynamik des Meeresspiegels ist hochspannend und noch schlecht verstanden. Dies wäre jedoch notwendig, damit die Modelle sie vollumfänglich einbeziehen können. Nur so bekommen die Simulationen den notwendigen Skill. Momentan prallen Wirklichkeit und modellierte Zukunft krass aneinander. JoNova präsentierte die folgende Meeresspiegelkurve für das autralische Perth, wobei es noch immer keinerlei Hinweise auf die vorhergesagte Beschleunigung des Meeresspiegelanstiegs gibt:

 

Im Bereich der Fidji-Inseln gibt es Diskussionen über die Anstiegsrate. Wie so häufig, kommen verschiedene Raten heraus, je nachdem welchen Startpunkt und welches Intervall man wählt.

Weiter gehts im Funafuti Atoll. Dort hat sich die Inselfläche trotz starkem Meeresspiegelanstieg von 5 mm pro Jahr nicht verringert. Im Gegenteil: Die Inseln sind sogar in den letzten 100 Jahren um 7% gewachsen. Ein beeindruckendes Beispiel dafür, dass die pazifischen Koralleninseln aus Lebewesen bestehen, die dem Meeresspiegel einfach hinterherwachsen. Das haben sie bereits vor 10.000 Jahren getan, als die Meeresspiegelanstiegsraten nach der letzten Eszeit um ein Vielfaches über den aktuellen Werten lagen. Die Studie vom Funafuti Atoll stammt von Kench et al. 2015:

Coral islands defy sea-level rise over the past century: Records from a central Pacific atoll
The geological stability and existence of low-lying atoll nations is threatened by sea-level rise and climate change. Funafuti Atoll, in the tropical Pacific Ocean, has experienced some of the highest rates of sea-level rise (∼5.1 ± 0.7 mm/yr), totaling ∼0.30 ± 0.04 m over the past 60 yr. We analyzed six time slices of shoreline position over the past 118 yr at 29 islands of Funafuti Atoll to determine their physical response to recent sea-level rise. Despite the magnitude of this rise, no islands have been lost, the majority have enlarged, and there has been a 7.3% increase in net island area over the past century (A.D. 1897–2013). There is no evidence of heightened erosion over the past half-century as sea-level rise accelerated. Reef islands in Funafuti continually adjust their size, shape, and position in response to variations in boundary conditions, including storms, sediment supply, as well as sea level. Results suggest a more optimistic prognosis for the habitability of atoll nations and demonstrate the importance of resolving recent rates and styles of island change to inform adaptation strategies.

Auf nach Kiribati. Die Zeit kredenzte ihren Lesern Ende 2015 die übliche Horrorstory mit Sintflut und Klimaflüchtlingen. Neuseeland bietet jedes Jahr 75 Insulanern an, zu ihnen überzusiedeln. Offenbar wollen die Einwohner Kirbatis dies aber gar nicht, denn viele der Kontingent-Plätze bleiben ungenutzt. Auch scheint ein aus Funk und Fernsehen bekannter Klimaflüchtling schon wieder auf der Insel zu sein. Judith Curry schreibt über die angebliche Klimatragödie von Kiribati:

The alarm surrounding the Kiribati refugee crisis is yet another example of blaming human-caused climate change for human-caused environmental problems that have nothing to do with climate change. Addressing the real cause of such problems is needed, rather than hoping for global emissions reductions to solve these problems (at best near the end of the 21st century).   Blaming this problem on human caused global warming trivializes both the plight of Kiribati and the global warming issue.

Auch auf den Marshallinseln hat man Appetit auf den Klima-Finanzkuchen. RT meldete Mitte Juni 2017:

Präsidentin der Marshallinseln bittet EU um Hilfe wegen Klimawandel
Die Präsidentin der Marshallinseln, Hilda Heine,s hat die Europäische Union um mehr Finanzhilfe für bedrohte Länder gebeten. Unterstützung für die Umsetzung der Klimaziele durch Entwicklungsländer sei ein wichtiger Teil des Pariser Abkommens, sagte sie am Mittwoch während der Plenarsitzung des EU-Parlaments in Straßburg.

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Steht es wirklich so schlimm um die Marschallinseln? Vielleicht sollten die EU-Parlamentarier einen kleinen Ausflug in die Parlamentsbibliothek machen. Dort könnten Sie dann im Fachblatt Geology blättern und auf einen Artikel von Murray Ford und Paul Kench stoßen, der im Februar 2016 erschien. Die Forscher überprüften anhand von Luft- und Satellitenbildern, wie sich das Jaluit Atoll der Marshall Islands nach einem Taifun erholt hat. Sie waren regelrecht baff, als sie entdeckten, dass die Inseln in den letzten Jahrzehnten kräftig an Fläche zulegten und sogar die Ausmaße der Zeit von vor dem Taifun 1958 übertrafen. Eine eindrucksvolle Demonstration dafür, dass Korallen Weltmeister sind im Überleben, Anpassen und Reparieren. Hier der Abstract der Studie:

Spatiotemporal variability of typhoon impacts and relaxation intervals on Jaluit Atoll, Marshall Islands
Storms are important drivers of geomorphic change within atoll settings, causing rapid island erosion while also initiating island building through the generation of vast quantities of reef-derived sediment. Due to the combined effects of storms and sea-level rise, reef islands are thought to be on an erosional trajectory. Jaluit Atoll in the Marshall Islands was struck by Typhoon Ophelia in A.D. 1958, causing significant geomorphic change to reef islands. Using aerial photographs as well as recent satellite imagery we track the impacts of the typhoon and the multidecadal recovery of islands. Ophelia caused a significant reduction in total land area of Jaluit Atoll, from 9.95 km2 to 9.45 km2 (–5.1%), with islands on the northeast rim collectively reducing in size from 4.72 km2 to 4.14 km2 (–12.2%). Between 1976 and 2006, 73 of 87 islands increased in size, with the total landmass exceeding the pre-typhoon area (10.25 km2). However, we observe considerable spatiotemporal variability of impacts and relaxation following the typhoon. Results indicate that despite significant typhoon-driven erosion and a relaxation period coincident with local sea-level rise, islands have persisted and grown.

Die Solomoninseln und Nauru haben ein Problem, wenn es um die Verteilung der Klimaschutzgelder geht: Ihr Meeresspiegel weigert sich seit 10 Jahren weiter anzusteigen. Wer kommt für den entgangenen Klimageldregen jetzt auf? Wie könnte man das Meer dazu bewegen, endlich wieder anzuschwellen?

Auch die südlichen Cookinseln sind in Erklärungsbedarf geraten. Rekonstruktionen des Meeresspiegels für die vergangenen 2500 Jahre offenbarten nämlich einen langfristigen Abfall des Meeresspiegels in diesem Zeitraum. Nachzulesen in Goodwin & Harvey 2008 in Marine Geology:

Subtropical sea-level history from coral microatolls in the Southern Cook Islands, since 300 AD
Relative sea-level (RSL) history is reconstructed for the Southern Cook Islands since 300 AD using Porites sp. coral microatolls. The upper surface or height of living coral of the modern microatolls on Rarotonga was rigorously determined by 400 laser survey measurements to be constrained by the sea-level − 0.36 m (below Mean Sea Level) with a standard deviation of ± 0.008 m, that is equivalent to midway between Mean Low Water Neaps and Mean Low Water Springs tidal datums. Fossil microatoll history on the fringing reefs is fragmentary due to multi-decadal to centennial windows of microatoll growth, cyclone destruction, and preservation through coastal progradation. The mid-late Holocene highstand ceased prior to 500 BC and RSL fell from + 1.3 ± 0.1 m to 0.45 ± 0.15 m by 1000 AD at a rate of − 0.5 mm/yr. The RSL minimum occurred during the late 1700s to 1800s AD at − 0.2 m below present, before rising during the 1900s. During the past 500 yr RSL fluctuated, including an abrupt fall at ~ 1750 AD following a sustained multi-decadal high anomaly. Similarly, low RSL anomalies and slow coral growth rates during the 950 to 1000 AD period are indicative of Pacific Basin-wide climate variability and are consistent with extreme La Niña-like climate anomalies previously reported around the Pacific basin. The fall in RSL during the first millennium AD crossed-over tidal thresholds for rapid coastal progradation, when ambient Mean High Water Neaps and Mean High Water Springs fell below the low tide level of the mid-late Holocene high stand. This coastal response is inversely analogous to the projected response to sea-level rise during the latter part of the modern century.

 Abbildung: Meeresspiegelentwicklung der Southern Cook Islands während der vergangenen 2500 Jahre. Quelle: Goodwin & Harvey 2008.

 

Über Tuvalu hatte der Spiegel bereits 2001 eine lustige Geschichte zu erzählen:

Die Südsee-Ente
Wie der Pazifikstaat Tuvalu unterging – beinahe

Es ist Freitag, als Stefan Schmidt, Honorarkonsul der Republik Tuvalu, die Tür seines Büros schließt, die Treppe hinunter geht, sich in seinen Wagen setzt und ihn auf die Autobahn Richtung Hamburg lenkt. Vor ihm liegt eine halbstündige Fahrt und ein Abend mit Ringelnatz im Theater. Die Karte für die Vorstellung ist ein Geschenk von Schmidts Schwester. Es verspricht ein heiterer Abend zu werden, ohne Aufregungen. Ein Abend, wie Schmidt ihn liebt.

Auf der A1 klingelt Schmidts Handy das erste Mal. Am anderen Ende der Leitung spricht eine Mitarbeiterin der “Lübecker Nachrichten”. Sie fragt ihn, wie er zum bevorstehenden Untergang Tuvalus stehe und was er von der angekündigten Evakuierung der Südseerepublik halte. Schmidt starrt in die Dunkelheit. Untergang? Evakuierung? Die Journalistin spricht von Presseagenturen, die das Evakuieren der Atolle für das kommende Jahr melden. Schmidt ist verwirrt.

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Aber es stimmt schon, pazifische Inseln sind bereits früher in den Fluten versunken, nämlich in Vanuatu, sozusagen dem Atlantis der Südsee. Dies hatte aber weniger mit dem Klimawandel zu tun als mit vulkanischer Senkung, wie Nunn et al. 2006 dokumentierten:

Vanished Islands in Vanuatu: New research and a preliminary geohazard assessment
Oral traditions recalling the disappearances of islands in the volcanically and seismically active central part of the Vanuatu archipelago were collected from informants on Ambae, Maewo, Malakula, and Pentecost Islands. Analyses of the details of these traditions and the meanings of the names of the vanished islands suggest that they once existed. Vanished islands off north‐west Malakula, named Tolamp and Malveveng, are likely to have subsided abruptly down the slope to the interarc rift marked by the South Aoba Basin. The unnamed vanished island off the western tip of Ambae is likely to have subsided during a volcanic or seismic event. The vanished island named (Vanua) Mamata between Ambae, Maewo, and Pentecost is also likely to have slipped down the flank of the slope to the South Aoba Basin. Island disappearances of this kind are memorable expressions of the geohazards that affect areas like central Vanuatu. The novel approach adopted here is argued to be an important adjunct to more conventional approaches to geohazard assessment in such places.

Und schließlich wäre da noch Neuseeland. Eine Rekonstruktion der Meeresspiegelgeschichte der letzten 10.000 Jahre fand Unerwartetes: Der Meeresspiegel lag vor 6000 Jahren bereits einmal 3 m höher als heute! Hier der Abstract der Studie von Clement et al. 2016:

An examination of spatial variability in the timing and magnitude of Holocene relative sea-level changes in the New Zealand archipelago
Holocene relative sea-level (RSL) changes have been reconstructed for four regions within the New Zealand archipelago: the northern North Island (including Northland, Auckland, and the Coromandel Peninsula); the southwest coast of the North Island; the Canterbury coast (South Island); and the Otago coast (South Island). In the North Island the RSL highstand commenced c. 8100–7240 cal yr BP when present mean sea-level (PMSL) was first attained. This is c. 600–1400 years earlier than has been previously indicated for the New Zealand region as a whole, and is consistent with recent Holocene RSL reconstructions from Australia. In North Island locations the early-Holocene sea-level highstand was quite pronounced, with RSL up to 2.75 m higher than present. In the South Island the onset of highstand conditions was later, with the first attainment of PMSL being between 7000–6400 cal yr BP. In the mid-Holocene the northern North Island experienced the largest sea-level highstand, with RSL up to 3.00 m higher than present. This is demonstrably higher than the highstand recorded for the southwest North Island and Otago regions. A number of different drivers operating at a range of scales may be responsible for the spatial and temporal variation in the timing and magnitude of RSL changes within the New Zealand archipelago. One possible mechanism is the north-south gradient in RSL that would arise in the intermediate field around Antarctica in response to the reduced gravitational attraction of the Antarctic Ice Sheet (AIS) as it lost mass during the Holocene. This gradient would be enhanced by the predicted deformation of the lithosphere in the intermediate field of the Southern Ocean around Antarctica due to hydro-isostatic loading and mass loss of the AIS. However, no such long-wavelength signals in sea-surface height or solid Earth deformation are evident in glacial isostatic adjustment (GIA) model predictions for the New Zealand region, while research from Australia has suggested that north-south variations in Holocene RSL changes due to hydro-isostatic influences are limited or non-existent. At the regional-to local-scale, post-glacial meltwater loading on the continental shelf around New Zealand is predicted by GIA modelling to have a significant effect on the timing and magnitude of RSL changes through the phenomenon of continental levering. The spatial variation in continental levering is controlled by the configuration of the coast and the width of the adjacent continental shelf, with continental levering providing a robust explanation for the observed spatial and temporal variations in RSL changes. Further research is required to characterise the regional and local effects of different tectonic regimes, wave climates, and sediment regimes. These are potentially very significant drivers of RSL variability at the regional-to local-scale. However, the magnitude of their potential effects remains equivocal.