Von Sturmfluten bis zum Eindringen von Meerwasser: Welche Herausforderungen bringt die globale Erwärmung für Küstenstädte mit sich?

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Am 21. Oktober drang plötzlich Meerwasser in die Küstengebiete von fünf Städten in der Provinz Liaoning ein, darunter Dalian, Yingkou, Panjin, Jinzhou und Huludao. Dadurch wurden einige Straßen überflutet und Häuser überschwemmt, was zu erheblichen Schäden führte. Obwohl es in der Region schon früher zu Hochwasser gekommen ist, ist der Rückfluss des Meerwassers in diesem Jahr noch schwerwiegender. Dieser Rückfluss des Meerwassers erfolgte während der astronomischen Flut und wurde durch die Zyklonaktivität beeinflusst. Die Windgeschwindigkeit erreichte über Stufe 8-9. Auf dieser Grundlage gab das Marine-Frühwarn- und Überwachungszentrum der Provinz Liaoning eine blaue Alarmstufe IV wegen Meereswellen heraus. Es wird erwartet, dass im Bohai-Meer und im nördlichen Gelben Meer hohe Wellen von 2,5 bis 3,5 Metern auftreten. Daher ist ein Rückfluss von Meerwasser in die Küstengebiete von Liaoning unvermeidlich.

Es ist anzumerken, dass Orte, an denen Meerwasserrückfluss auftritt, im Allgemeinen über ein besonderes Gelände verfügen, wie etwa Buchten und Flussmündungen, die an der Küste konkav verlaufen. In der Stadt Panjin, wo es diesmal zu einem Rückstau des Meerwassers kam, verbreiterte sich der Daliao-Fluss nach dem Durchfließen der Stadt Panjin allmählich und bildete bei seiner Mündung ins Meer eine große trompetenförmige Mündung. Die Breite hat im Landbereich mehr als das Zehnfache der Flussbreite erreicht. Als die Flut von der Mündung her ins Landesinnere strömte, verringerte sich die Breite des Flusses weiter, was dazu führte, dass die Flut den Damm überquerte und die tiefer gelegenen Gebiete überschwemmte.

Aus längerfristiger Sicht bietet der durch die globale Erwärmung verursachte Anstieg des Meeresspiegels einen günstigen Hintergrund. Der Anstieg des Meeresspiegels im letzten Jahrhundert wird durch Überwachungsdaten gestützt. Zuverlässige Daten von Gezeitenpegeln auf der ganzen Welt lassen sich bis ins Jahr 1880 zurückverfolgen. Allerdings gab es damals relativ wenige Beobachtungsstandorte. Um Veränderungen des globalen durchschnittlichen Meeresspiegels zu untersuchen, ist man auf Rekonstruktionsalgorithmen angewiesen, die mit einer gewissen Unsicherheit behaftet sind. Im Gegensatz dazu gab es in den letzten 30 Jahren relativ kontinuierliche und zuverlässige Satellitendaten. Laut dem Sonderbericht über Ozean und Kryosphäre in einem sich wandelnden Klima (IPCC, 2019), der vom Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) der Vereinten Nationen im Jahr 2019 veröffentlicht wurde, stieg der globale Meeresspiegel im 20. Jahrhundert um etwa 15 cm. Laut dem Bericht der Arbeitsgruppe I des Sechsten Sachstandsberichts des IPCC aus dem Jahr 2021 (IPCC, 2021) war die Rate des globalen durchschnittlichen Anstiegs des Meeresspiegels im 20. Jahrhundert die höchste der letzten 3000 Jahre, und seit der industriellen Revolution ist der globale Meeresspiegel um etwa 20 cm gestiegen.

Ein Anstieg des Meeresspiegels um 20 Zentimeter ist keine geringe Zahl. So ist es beispielsweise, wenn es in manchen Gegenden täglich 50 Millimeter Niederschlag gibt. Die Zahl mag nicht groß erscheinen, doch wenn sich dieses Regenwasser in tiefer gelegenen Gebieten sammelt, kommt es zu örtlichen Überschwemmungen, die wirtschaftliche Verluste und Todesopfer zur Folge haben. Dasselbe gilt für den Anstieg des Meeresspiegels. Obwohl der globale durchschnittliche Anstieg nur 20 cm beträgt, wird er unter günstigen Bedingungen in bestimmten Gebieten zu einem ungewöhnlich starken Anstieg des Meeresspiegels führen, der den globalen Durchschnitt bei weitem übersteigt. Zu solchen günstigen Bedingungen zählen Sturmfluten, astronomische Gezeiten und eine trompetenförmige Topographie, die zu einem Wasserstand führen, der die normalen Werte weit übersteigt, was zu einem Rückfluss des Meerwassers und zum Überlaufen der Böschungen führt und somit zu Überschwemmungen an der Küste führt.

Küstengebiete auf der ganzen Welt sind Zentren der wirtschaftlichen, sozialen und kulturellen Entwicklung. Nach Angaben der Vereinten Nationen leben 40 % der Weltbevölkerung in einem Umkreis von 100 Kilometern um die Küste. Das bedeutet, dass weltweit fast drei Milliarden Menschen von Meeresspiegeländerungen betroffen sein könnten. Der Anstieg des Meeresspiegels ist noch dringlicher und hat schwerwiegende Folgen für tiefliegende Küstengebiete und kleine Inselstaaten. mein Land hat eine lange Küstenlinie mit vielen tiefliegenden Gebieten und Geländebereichen, die von Süden nach Norden zu Überschwemmungen neigen. Darüber hinaus kommt es häufig zu starken Winden, Temperaturschwankungen und Taifunen, die eine ernste Gefahr für die Küstengebiete darstellen.

Den IPCC-Bewertungsdaten aus dem Jahr 2021 zufolge war die Rate des globalen durchschnittlichen Anstiegs des Meeresspiegels im 20. Jahrhundert die höchste der letzten 3.000 Jahre. Darüber hinaus ist der globale Anstieg des Meeresspiegels nicht gleichmäßig, sondern zeigt eine sich beschleunigende Tendenz. Zwischen 1901 und 1990 stieg der globale Meeresspiegel um durchschnittlich 0,12 Meter, mit einer durchschnittlichen Anstiegsrate von 1,35 mm pro Jahr. Von 1971 bis 2018 stieg er auf 2,3 mm pro Jahr und von 2006 bis 2018 auf 3,7 mm pro Jahr. Jüngsten Forschungsergebnissen zufolge (Hamlington et al., 2024) ist der globale durchschnittliche Meeresspiegel seit Beginn der Meeresspiegelbeobachtung durch Satelliten im Jahr 1993 bis Ende 2023 um 111 mm gestiegen. Von 1993 bis 2002 betrug die Rate des globalen durchschnittlichen Meeresspiegelanstiegs 2,1 mm pro Jahr. Allerdings hat sich diese Rate in den vergangenen zehn Jahren mehr als verdoppelt und lag zwischen 2014 und 2023 bei 4,8 Millimetern pro Jahr. Nach Schätzungen des IPCC wird der globale Meeresspiegel bis 2050 im Durchschnitt um 15 bis 30 Zentimeter ansteigen.

Aktuelle wissenschaftliche Untersuchungen haben bewiesen, dass die grundlegende Ursache für den Anstieg des Meeresspiegels die globale Erwärmung ist. Konkret gibt es zwei Hauptwirkungspfade: Zum einen führt die globale Erwärmung zum Abschmelzen der polaren Gletscher und Eisschilde, zum anderen dehnt sich das Meerwasser aufgrund steigender Temperaturen aus. Von den 1970er Jahren bis zum frühen 21. Jahrhundert trugen diese beiden Wege etwa gleichermaßen zum Anstieg des Meeresspiegels bei. In den letzten Jahren ist jedoch aufgrund der zunehmenden Treibhausgasemissionen die Durchschnittstemperatur der Erde weiter gestiegen, die Polkappen und Berggletscher sind schneller geschmolzen, was dazu geführt hat, dass große Mengen Süßwasser in die Ozeane gelangt sind. Der Beitrag des ersten Pfades zum Anstieg des Meeresspiegels hat zugenommen. Derzeit schmelzen in Grönland und der Antarktis jährlich etwa 270 Milliarden Tonnen bzw. 150 Milliarden Tonnen Eis.

Als eine der Regionen, die am stärksten vom globalen Klimawandel betroffen sind, ist China besonders vom steigenden Meeresspiegel betroffen. Laut dem „China Climate Change Blue Book (2024)“, das vom National Climate Center herausgegeben wird, wird der Anstieg des Meeresspiegels entlang der chinesischen Küste zwischen 1993 und 2023 bei 4,0 mm pro Jahr liegen und damit über dem weltweiten Durchschnitt im gleichen Zeitraum liegen. Im Jahr 2023 lag der Meeresspiegel entlang der chinesischen Küste 72 mm über dem Durchschnittswert von 1993 bis 2011. Der steigende Meeresspiegel wird nicht nur die Sturmflutkatastrophen in den Küstengebieten verschärfen, sondern auch die Ökosysteme der Feuchtgebiete an der Küste zerstören, zu verstärkter Küstenerosion führen und die Probleme des Eindringens von Meerwasser und der Versalzung der Böden immer schwerwiegender machen.

Der Anstieg des Meeresspiegels stellt auch Chinas Meereswirtschaft und die nachhaltige Entwicklung der Küstenstädte vor Herausforderungen. Es ist erwähnenswert, dass mit dem Anstieg des Meeresspiegels und bei extremen Wetterbedingungen wie schweren Dürren in tiefliegenden Küstengebieten der Pegel von Flüssen und Grundwasser sinkt und Meerwasser entlang der Gezeitenkanäle flussaufwärts vordringt und in Flussmündungen zurückfließt, wodurch es zu einer Salzwasserintrusion kommt. Im Jahr 2022 beeinträchtigten Dürreperioden im gesamten Jangtse-Becken und salzige Gezeiten die Wasseraufnahme aus dem Jangtse-Stausee in Shanghai. Die längste Dauer betrug mehr als 90 Tage. Insbesondere als sich der Taifun Meihua näherte, kam es in den Küstengebieten der Shanghaier Mündung zu einem Rückstau des Meerwassers, was die Wasseraufnahme des Shanghaier Jangtse-Stausees beeinträchtigte. Dies stellte eine enorme Herausforderung für die Sicherheit der städtischen Wasserversorgung Shanghais dar. In den großen Supermärkten Shanghais herrschte ein Ansturm auf Wasser und alle stürzten sich auf den Kauf von Wasserflaschen. Der steigende Meeresspiegel in Kombination mit extremen Wetterbedingungen wird in Zukunft noch schwerwiegendere Auswirkungen haben.

Um den Anstieg des Meeresspiegels einzudämmen, sind weltweite Anstrengungen erforderlich. Erstens ist die Reduzierung der Treibhausgasemissionen von entscheidender Bedeutung. Dies erfordert von der internationalen Gemeinschaft, strengere Maßnahmen zur Emissionsreduzierung zu ergreifen, die Transformation der Energiestruktur voranzutreiben, saubere Energie zu entwickeln und die Effizienz der Energienutzung zu verbessern. Zweitens: Der Schutz und die Wiederherstellung der Küste müssen verstärkt werden, etwa durch den Bau von Deichen und die Wiederherstellung natürlicher Barrieren wie Mangroven, um die Widerstandsfähigkeit der Küste zu erhöhen. Darüber hinaus sind die Sensibilisierung der Öffentlichkeit für den Klimawandel und den Anstieg des Meeresspiegels sowie die Verbesserung der Anpassungsfähigkeit der Gesellschaft an den Klimawandel wichtige Maßnahmen zur Eindämmung des steigenden Meeresspiegels.

Dieser Artikel ist eine Arbeit, die vom Science Popularization China Creation Cultivation Program unterstützt wird

Autor: Wei Ke

Gutachter: Dai Yunwei, leitender Ingenieur, China Meteorological Administration

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.