Verein registrieren

COVID-19-Unterbrechungen bei Ozeanbeobachtungen könnten Wettervorhersagen und Vorhersagen zum Klimawandel gefährden

Laut der Zwischenstaatlichen Ozeanographischen Kommission der UNESCO und dem Global Ocean Observing System (GOOS) droht COVID-19, einen blinden Fleck für Ozeandaten zu schaffen, der Wettervorhersagen stören und unser Verständnis des Klimawandels beeinträchtigen könnte.

Am 15. März 2020, als das ozeanographische Forschungsschiff in den ruhigen Gewässern von Kapstadt lag Ronald H. Braun war kurz davor, ins Fadenkreuz des Coronavirus-Ausbruchs zu geraten. Dr. Leticia Barbero von der University of Miami, die leitende Wissenschaftlerin des Schiffes, wurde vom Kapitän mit der Anweisung benachrichtigt, sofort zum Heimathafen von Norfolk, VA, zurückzukehren. „Es war ein Schock“, sagte Dr. Barbero.

„Über Nacht verwandelte sich unser Schiff von einem Forschungsschiff, das die Meeresveränderungen eines Jahrzehnts beobachtete, in ein einfaches Express-Dampfheim.“

Inmitten der Ungewissheit dieses beispiellosen Rückrufs hat das Wissenschaftsteam an Bord der Brown proaktiv über fünfzig autonome Instrumente vorbereitet und eingesetzt, darunter Ozeandrifter und Profiling-Floats, über den Südatlantik und die Karibik, um sicherzustellen, dass die für die Klima- und Wettervorhersage entscheidenden Messungen weiterhin durchgeführt werden fließen in ihrer Abwesenheit.

„Drei Monate später ist klar, dass diese schnelle Maßnahme dazu beigetragen hat, den kritischen Betrieb von zwei der globalen Ozeanbeobachtungsnetzwerke im Atlantik aufrechtzuerhalten“, sagt Dr. Emma Heslop, Programmspezialistin im Sekretariat des Global Ocean Observing System (GOOS). „Wir müssen gemeinsam handeln, wenn wir kritische Funktionen und den Datenfluss für Wetter-, Klima- und Meeresgesundheitsdienste auf globaler Ebene aufrechterhalten wollen.“

Dr. Heslop ist Teil des Teams der Globales Ozeanbeobachtungssystem (GOOS) das eine Umfrage durchführte, um die Auswirkungen zu bewerten und das Risiko der Pandemie für globale Ozeanbeobachtungen vorherzusagen. Sie sagte, dass „die Umfrage an die elf globalen Ozeanbeobachtungsnetzwerke von GOOS ging – jedes konzentrierte sich auf unterschiedliche Arten, den Ozean zu beobachten“. Diese globalen Ozeandaten sind unerlässlich, um zuverlässige Wettervorhersagen zu entwickeln und den Klimawandel zu verstehen und vorherzusagen. Eine Vielzahl von Branchen verlässt sich täglich auf diese Daten, von der Landwirtschaft bis zum weltweiten Versand.

„Die Ergebnisse der Umfrage und die aufgedeckten Probleme sind ein wesentlicher Bestandteil des Lern- und Austauschprozesses zwischen den von uns unterstützten Ländern“, sagte Vladimir Ryabinin, Exekutivsekretär der Zwischenstaatlichen Ozeanographischen Kommission der UNESCO, dem wichtigsten Gremium der Vereinten Nationen für Meereswissenschaften, das auch die GOOS koordiniert .

„Dies wird es uns ermöglichen, uns darauf zu konzentrieren, dass sich führende Meereswissenschaftler auf gemeinsame Prioritäten und kooperative Maßnahmen einlassen, um wichtige Beobachtungen und Datenströme aufrechtzuerhalten.“

Als Regierungen und ozeanographische Institute weltweit fast alle ozeanographischen Forschungsschiffe in ihre Heimathäfen zurückriefen, waren die Auswirkungen auf unsere Fähigkeit, den Ozean zu beobachten, dramatisch. Sogar dort, wo autonome Ausrüstung wie festgemachte Bojen (fest installierte Instrumente, die die gesamte „Wassersäule“ vom Meeresboden bis zur Meeresoberfläche scannen, um eine breite Palette von Ozeandaten bereitzustellen) oder Argo-Floats (frei treibende Schwimmer, die Informationen über Meerestemperatur und Salzgehalt liefern , Strömungen und biologische Eigenschaften) verwendet werden, ist die Wartung der Ausrüstung in Ermangelung regelmäßiger wissenschaftlicher Missionen eine Herausforderung.

Ein ARVOR-Float auf hoher See (Foto: Ifremer).

„Es besteht ein reales Risiko, dass Geräte ausfallen, was zum Verlust von Daten und möglicherweise auch zum Verlust der Geräte selbst, wie der Liegeplätze, führt“, erklärt Dr. Johannes Karstensen, Co-Leiter des OceanSITES-Zeitreihennetzwerks. Der Verlust auch nur eines einzigen der über 300 in Betrieb befindlichen Liegeplätze könnte eine Datenlücke von zwei bis fünf Jahren bedeuten. Dr. Karstensen sagte, dass „30-50 % der Liegeplätze von der Pandemie betroffen sein werden, und einige haben bereits aufgehört, Daten zu senden. Wenn man bedenkt, dass diese Ausrüstung nicht nur wichtige Informationen für die Meeresökonomie, sondern auch den langfristigen Klimawandel überwacht, ist es klar, dass Wartungsmissionen als wesentliche Aktivität im Zusammenhang mit den COVID-19-Vorschriften priorisiert werden müssen.“ 

Am stärksten von der COVID-19-Pandemie betroffen waren vielleicht die Beobachtungsoperationen im Rahmen des „Ships of Opportunity Programme“, das kommerzielle und andere nicht wissenschaftliche Schiffe einsetzt, um lebenswichtige Meeresmessungen durchzuführen. Wissenschaftliche „Schiffsfahrer“ setzen normalerweise die Beobachtungsinstrumente ein, aber COVID-19-Einschränkungen bedeuten, dass sie nicht mehr an Bord operieren können.

Die Verlangsamung des Einsatzes und der Wartung von autonomen Instrumenten wie Treibbojen, Treibschwimmern und Unterwassergleitern ist ebenso herausfordernd. Obwohl diese Instrumente widerstandsfähiger sind und monate- bis jahrelang autonom arbeiten, nachdem sie von Wissenschaftlern eingesetzt wurden, müssen sie regelmäßig gewartet oder neu eingesetzt werden, was auch durch Pandemiebeschränkungen beeinträchtigt wird. 

Das System hat sich gegenüber den unmittelbaren Auswirkungen pandemiebedingter Abschaltungen als widerstandsfähig erwiesen, da globale Beobachtungsnetzwerke bis in die Krise hinein gut gewartet wurden und zunehmend auf autonome Beobachtungsinstrumente angewiesen waren. Die COVID-19-Beschränkungen haben jedoch bereits die Anzahl der Einsätze reduziert, die erforderlich sind, um einen kontinuierlichen Fluss von Wetter- und Klimavorhersagedaten aufrechtzuerhalten (siehe Abbildung). Ohne dringende internationale Maßnahmen zur Unterstützung von Meeresbeobachtungsoperationen bis Ende des Jahres könnten wir weitere erhebliche Störungen mit potenziell verheerenden Folgen erleben.

Innerhalb des letzten Monats wurde eine besorgniserregende Verringerung des Datenflusses aus dem Argo-Netzwerk um 10 % festgestellt. „Es ist noch zu früh, um zu sagen, inwieweit dies auf COVID-19 zurückzuführen ist“, sagt Herr Belbeoch, Leiter der Beobachtungssystemüberwachungseinheit JCOMMOPS, „aber das sehr geringe Niveau der jüngsten Argo-Float-Einsätze verschlimmert die Situation und dieser Rückgang im Datenfluss nicht sofort behoben werden kann.“ 

https://en.unesco.org/sites/default/files/goos-covid-19.png
Bild: jcommops.org über UNESCO

„Die Wettervorhersagesysteme werden aus den Fugen geraten, wenn sie nicht über die Informationen zum Oberflächendruck über dem Ozean verfügen, um sie einzuschränken“, sagte Lars Peter Riishojgaard, Direktor der Erdsystemabteilung bei der Weltorganisation für Meteorologie (WMO). „Ohne diese Informationen, die über diese treibenden Bojen direkt aus dem Ozean kommen, können wir keine zuverlässigen Vorhersagen treffen.“

Auch wenn Länder beginnen, Quarantäne- und Ausgangsbeschränkungen zu lockern, steht die Meereswissenschaft nicht unbedingt an erster Stelle der Prioritäten von Entscheidungsträgern. In den Ländern, die planen, den Betrieb von Forschungsschiffen im Juli wieder aufzunehmen (Australien, Finnland, Belgien, Niederlande, Neuseeland, Deutschland und USA), gelten weiterhin wichtige Einschränkungen – wie die Anforderung, dass Schiffe denselben Heimathafen verlassen und zurückkehren müssen – was weitgehend der Fall ist verringert das von Forschungsschiffen abgedeckte Gebiet.

Es besteht echte Sorge, dass der Betrieb von Forschungsschiffen in einigen Regionen in den kommenden Monaten möglicherweise überhaupt nicht wieder aufgenommen wird, wobei sich die Auswirkungen bis Ende 2020 und möglicherweise bis 2021 erstrecken, wenn man auch die damit verbundenen Auswirkungen auf die Lieferketten für einige der Beobachtungsinstrumente berücksichtigt .

„Trotz ihrer erheblichen Auswirkungen auf das Ozeanbeobachtungssystem kann die COVID-19-Krise auch eine Gelegenheit für uns sein, zu prüfen, wie wir unser System widerstandsfähiger machen können“, argumentiert Dr. Toste Tanhua, Co-Vorsitzender von Global Ocean Observing System. „Die Auswirkungen von COVID-19 haben die gegenseitige Abhängigkeit von Systemen und einige klare Schwachstellen ans Licht gebracht, an denen wir jetzt arbeiten können, um die Systemeffizienz und -robustheit zu erhöhen.“

„Die COVID-19-Pandemie hat uns auch gezeigt, wie wichtig es ist, Wege von der Wissenschaft zu gesellschaftlichen Lösungen zu entwickeln“, betonte der Exekutivsekretär des IOC, Dr. Ryabinin. „Das gilt sowohl für die Meereswissenschaften als auch für die Gesundheitswissenschaften, und schon jetzt hat das IOC Pläne für eine UN-Dekade der Meereswissenschaften für nachhaltige Entwicklung 2021-2030 verfestigt, die die Forschung nutzen und transformative meereswissenschaftliche Lösungen entwickeln und Menschen und Menschen verbinden wird der Ozean."

Partnerschaften über politische Grenzen hinweg und operative Flexibilität können erforderlich sein, um die verschiedenen Akteure, die Ozeanbeobachtungen durchführen, angesichts anhaltender Störungen sorgfältig zu organisieren. Darüber hinaus könnte eine internationale Vereinbarung zur Einstufung globaler Meeresbeobachtungsoperationen als wesentliche Aktivitäten sicherstellen, dass das globale Beobachtungssystem in Zukunft bessere kritische Informationen für Wettervorhersagen, Warnsysteme, Klima- und Meeresgesundheitsanwendungen liefert.


Das Global Ocean Observing System hat eine Briefing Note zu den Auswirkungen von Covid-19 auf das Ozeanbeobachtungssystem und unsere Fähigkeit, das Wetter und den Klimawandel vorherzusagen, was fünf Schlüsselempfehlungen zur Vermeidung erheblicher langfristiger Verluste für das System hervorhebt.

Gemäß einer Absichtserklärung sind das IOC der UNESCO, WMO, UNEP und ISC für die gemeinsame Trägerschaft des GOOS-Lenkungsausschusses (GSC) verantwortlich.


Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte:

Emma Heslop, Program Specialist, Ocean Observations and Services Section / GOOS Secretariat, Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO (e.heslop@unesco.org(Link sendet E-Mail))


Foto: NOAA

Zum Inhalt