Bittere Erkenntnis: Auch Ostsee-Heringe müssen sich an den Atlantikzyklus halten

Die Tageszeitung ‚Neues Deutschland‘ hat eine lange Tradition neutraler und argumentativ ausgewogener Berichterstattung. Was im „nd“ steht, muss einfach stimmen, darüber herrschte im Osten der Republik jahrzehntelang Konsens. Am 9. März 2019 erläuterte Thomas Isenburg im Neuen Deutschland, wie sehr der Klimawandel der geliebten Ostsee schon übel mitspielt:

Ostsee und Klimawandel: Den Heringen wird’s zu warm

In der Ostsee hat der Klimawandel für die Fischer bereits erhebliche Konsequenzen.

[…] [Der Greifswalder Bodden] ist umgeben von der Insel Rügen im Norden und dem vorpommerschen Festland im Westen und Süden. Im Osten trennt die nur etwa 1,5 bis 2,5 Meter unter dem Meeresspiegel liegende Boddenrandschwelle mit den kleinen Inseln Ruden und Greifswalder Oie den Bodden von der offenen Ostsee. Südlich befindet sich die Insel Usedom.

In diesem Revier herrschen ideale Lebensbedingungen für Heringslarven, denn das Wasser ist flach. Der Boden ist die Kinderstube für etwa 80 Prozent des westlichen Heringsbestands in der Ostsee. Zur Eiablage kommen diese Heringe zwischen Februar und April in den Greifswalder Bodden. Fischereiwissenschaftler Christopher Zimmermann vom Thünen-Institut für Ostseefischerei: »Der Hering findet im Greifswalder Bodden ideale Laichbedingungen.«

Steigende Meerestemperaturen verändern allerdings die Lebensbedingungen der Meeresbewohner in dieser Region. Wissenschaftler des Thünen-Instituts zählen im Laichzeitraum von Mitte März bis Ende Juli die Heringslarven. Das alarmierende Ergebnis: Seit 2004 lässt die Nachwuchsproduktion in dieser Ostsee-Region immer weiter nach. »Die bislang schlechtesten Jahrgänge waren 2016 und 2017, das setzt sich 2018 fort«, konstatiert Zimmermann.

[…]

Ein Schlüssel zur Lösung der kniffligen Aufgabe sei die Temperatur, ermittelten die Wissenschaftler des Thünen-Instituts. Deren Zunahme zu bestimmten Zeiten könne den Rückgang der Nachwuchsproduktion des Herings in der westlichen Ostsee am besten erklären. Das ist der signifikante Unterschied zu den anderen Heringsbeständen in der Ostsee, denen es bislang noch gut geht. Im Laichgebiet Greifswalder Bodden haben sich die Temperaturen in den letzten 30 Jahren um bis zu 2,5 Grad Celsius erhöht. Dabei blieb die Durchschnittstemperatur der westlichen Ostsee konstant.

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Der böse Klimawandel? Thomas Isenburg hat eine Kleinigkeit übersehen, denn die Heringe scheinen stark vom AMO-Ozeanzyklus beeinflusst zu sein, der eine Periode von 60-80 Jahren hat. Die Synchronizität zwischen Heringen und Ozeanzyklen ist eine alt bekannte Tatsache, siehe z.B. Alheit et al. 2014:

Reprint of “Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) modulates dynamics of small pelagic fishes and ecosystem regime shifts in the eastern North and Central Atlantic”
Dynamics of abundance and migrations of populations of small pelagic clupeoid fish such as anchovy (Engraulis encrasicolus), sardine (Sardina pilchardus), sardinella (Sardinella aurita), sprat (Sprattus sprattus) and herring (Clupea harengus) in the eastern North and Central Atlantic between Senegal and Norway vary in synchrony with the warm and cool phases of the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO). This is shown by compiling retrospective data on fish catches and anecdotal observations, which in some cases date back to the mid-19th century. The AMO is defined as the de-trended mean of North Atlantic (0–60°N) sea surface temperature anomalies. However, it is not primarily the temperature which drives the dynamics of the small pelagic fish populations. Instead, the AMO seems to be a proxy for complex processes in the coupled atmosphere–ocean system of the North Atlantic. This is manifested in large-scale changes in strength and direction of the current system that move water masses around the North Atlantic and likely involves the North Atlantic Oscillation (NAO), the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), the Mediterranean Overflow Water (MOW) and the subpolar gyre (SPG). The contractions and expansions of the SPG apparently play a key role. This was particularly obvious in the mid-1990s, when the SPG abruptly contracted with the result that warm subtropical water masses moved to the north and east. Small pelagic fish populations in the eastern North and Central Atlantic, including those in the Mediterranean responded quickly by changing abundances and migrating northwards. It seems that the complex ocean–atmosphere changes in the mid-1990s, which are described in the text in detail, caused a regime shift in the ecosystems of the eastern North and Central Atlantic and the small pelagic clupeoid fish populations are the sentinels of this shift.

Die Atlantische Multidekadenoszillation (AMO) prägt auch die Temperaturen der Ostsee, wie Kniebusch et al. 2019 kürzlich dokumentierten. Die starke Erwärmung von Teilen der Ostsee seit den 1980er Jahren gehe zumindest zum Teil auf das Konto der AMO, schreiben die Autoren des Papers:

Temperature Variability of the Baltic Sea Since 1850 and Attribution to Atmospheric Forcing Variables

The Baltic Sea is highly impacted by global warming and other anthropogenic changes and is one of the fastest‐warming marginal seas in the world. To detect trends in water temperature and to attribute them to atmospheric parameters, the results of two different ocean circulation models driven by reconstructed atmospheric forcing fields for the period 1850–2008 were analyzed. The model simulations were analyzed at temporal and spatial scales from seasonal to centennial and from intrabasin to basin, respectively. The strongest 150‐year trends were found in the annual mean bottom temperature of the Bornholm Deep (0.15 K/decade) and in summer mean sea surface temperature (SST) in Bothnian Bay (0.09–0.12 K/decade). A comparison of the time periods 1856–2005 and 1978–2007 revealed that the SST trends strengthened tenfold. An attribution analysis showed that most of the SST variability could be explained by the surface air temperature (i.e., sensible heat flux) and the latent heat flux. Wind parallel to the coast and cloudiness additionally explained SST variability in the coastal zone affected by the variations in upwelling and in offshore areas affected by the variations in solar radiation, respectively. In contrast, the high variability in stratification caused by freshwater and saltwater inflows does not impact the long‐term variability in the SST averaged over the Baltic Sea. The strongest SST trends since the 1980s can be explained by the superposition of global warming and a shift from the cold to the warm phase of the Atlantic Multidecadal Oscillation.

Es ist schon interessant ganz nebenbei zu erfahren, dass sich die westliche Ostsee in den letzten 30 Jahren angeblich gar nicht erwärmt hat. Das können wir auf dieser Karte von helcom.fi leicht prüfen. Die Karte zeigt die durchschnittliche Erwärmungsrate für den Zeitraum 1990-2018 (in °C pro Jahrzehnt). Zwar erwärmt sich die westliche Ostsee wirklich deutlich langsamer als der östliche Teil, aber eine Nullerwärmung ist es bei weitem nicht.

Abbildung: Erwärmungsrate der Ostsee für den Zeitraum 1990-2018 (in °C/pro Jahrzehnt). Quelle: helcom.fi

Übrigens hatten die Heringe wohl auch schon vor 1000 Jahren stark unter einer Warmphase zu leiden. Laut einer Studie im Gotlandbecken (Leipe et al. 2008) herrschten zur Zeit der Mittelalterlichen Wärmeperiode vor 1000 Jahren in der Ostsee ähnliche Bedingungen wie heute. Durch die damals warmen Temperaturen entwickelte sich eine stabile Wasserschichtung mit Zustrom von salzhaltigerem Wasser aus der Nordsee. Dies führte zu Sauerstoffmangelbedingungen am Meeresboden der Ostsee und der Ausbildung von Sedimenten die reich an organischer Materie waren, wie dies auch aktuell der Fall ist. Während der Kleinen Eiszeit änderten sich die Bedingungen drastisch, das Klima kühlte sich ab. Der Zustrom an salzigem Nordseewasser war reduziert und der Wasserkörper der Ostsee konnte sich besser durchmischen. Hierdurch gelangte Sauerstoff in die bodennahen Wasserschichten, und der organische Gehalt des Sediments verringerte sich signifikant. Die im Meeresboden der Ostsee gespeicherte Klimageschichte stellt ein wichtiges Archiv dar, in dessen Kontext der heutige Klimawandel zu interpretieren ist.