Wasser dehnt sich bei Erwärmung aus. Solange die globalen Temperaturen steigen, steigt auch der Meeresspiegel – mittlerweile um circa vier Millimeter pro Jahr. Am Ende des Jahrhunderts könnte der Gesamtanstieg zwischen einem halben und zwei Metern liegen und bis zu 630 Millionen Menschen weltweit betreffen.
Wenn der Meeresspiegel ansteigt, ist in Küstenregionen Aktion gefragt. Es gilt, wahlweise die Deiche zu erhöhen, Wellenbrecher auszubauen oder im Extremfall sogar ganze Wohngebiete umzusiedeln, um die Küsten und vor allem die vor Ort lebenden Menschen vor Küstenerosion, Sturmfluten und Überschwemmungen zu schützen.
Um diese Maßnahmen adäquat zu planen und umzusetzen, sind belastbare Prognosen zur genauen Höhe des Wasserspiegels an den jeweiligen Küsten eine zentrale Voraussetzung. Für die Risikoeinschätzung etwa für Überflutungen ist allerdings nicht der absolute, sondern der relative Meeresspiegel wichtig – also die lokale Meeresspiegelhöhe an einem bestimmten Küstenabschnitt.
Doch nun hat eine aktuelle Übersichtsstudie festgestellt: Dieser regionale Meeresspiegel liegt in Wirklichkeit systematisch höher als in zahlreichen Studien und Risikoanalysen angegeben – im Durchschnitt etwa 20 bis 30 Zentimeter über den bisherigen Werten.
Für Südostasien und den gesamten Indopazifik wurde der Meeresspiegel sogar um bis zu 1,5 Meter niedriger angegeben, als er tatsächlich ist. Weitere Gebiete mit großen Abweichungen befinden sich laut der Studie an der Westküste Nordamerikas, in Lateinamerika und der Karibik, in Afrika und im Nahen Osten.
"Unsere korrigierten Berechnungen zeigen, dass bei einem relativen Anstieg des Meeresspiegels um einen Meter 37 Prozent mehr Fläche und 68 Prozent mehr Menschen – bis zu 132 Millionen – unter Meeresspiegelniveau fallen werden, als frühere Bewertungen vermuten ließen", erläutert Katharina Seeger von der Universität Wageningen, eine Autorin der Studie.
Systematische Fehler bei Satellitenmessungen
Dies ermittelten die Forschenden, indem sie weltweit die Differenz zwischen der Höhe des Küstenlandes und dem küstennahen Meeresspiegel berechneten und ihre Ergebnisse mit 385 bereits veröffentlichten Studien aus den Jahren 2009 bis 2025 verglichen.
Hauptgrund für die systematischen Abweichungen ist laut der Studie, dass die Messmethoden teilweise ungenau waren. Denn der Höhenunterschied zwischen Land und Meer wird klassischerweise mit sogenannten digitalen Höhenmodellen berechnet.
Und während die dafür verwendeten Höhendaten in vielen Regionen des globalen Nordens meist durch die zentimetergenaue Lidar-Technologie ermittelt werden, stammt die große Mehrheit der Höhendaten weltweit aus Satellitenmessungen. Diese können Fehler von bis zu mehreren Metern aufweisen.
"Zudem werden Meeresoberflächenhöhen und Landoberflächenhöhen in der Regel mit unterschiedlichen Verfahren bestimmt", erklärt Erdsystemforscher Martin Horwath von der TU Dresden, der nicht an der Studie beteiligt war. Zumindest bei den Satellitenverfahren ist das so. Für ein genaues Ergebnis müssen sich die beiden Angaben auf exakt dieselbe Höhenreferenz beziehen.
Doch statt die tatsächliche lokale Meereshöhe zu berücksichtigen, wurde der Meeresspiegel an der Küste häufig von dem globalen Geoid abgeleitet. Ein veraltetes Modell, mit dem der globale Meeresspiegel auf Grundlage der Schwerkraft und der Rotation der Erde berechnet wird. "Der Meeresspiegel wird aber durch zusätzliche Faktoren wie Winde, Meeresströmungen, Gezeiten sowie die Temperatur und den Salzgehalt des Meerwassers beeinflusst", erklärt Philip Minderhoud von der Universität Wageningen, ebenfalls Mitautor der Studie.
Vernachlässigt man diese Faktoren und kalibriert die Modelle nicht durch lokale Pegelmessungen, führt das systematisch zu Fehleinschätzungen der Meeresspiegelhöhe. "Und als wir genaue Meeresspiegelmessungen korrekt mit der Landhöhe integrierten, stellten wir fest, dass der Meeresspiegel an vielen Orten der Welt erheblich höher ist, als es Geoid-Modelle vermuten lassen", schildert Forscherin Seeger.
Strategien zur Klimaanpassung überarbeitungsbedürftig
Die Datenfehler sind allerdings je nach Weltregion unterschiedlich groß. In Europa und Teilen der Vereinigten Staaten gibt es kaum Abweichungen. "Für Deutschland und Nordwesteuropa fallen die Korrekturen gering aus, im Dezimeterbereich oder darunter. Die Zahlen zur exponierten Bevölkerung müssen nicht revidiert werden", sagt Ingo Sasgen vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven.
Denn das Problem betrifft eben vor allem satellitengestützte Höhendaten, die sich auf das Geoid beziehen. "In vielen Ländern Europas – auch in Deutschland – wird jedoch mit amtlichen Höhenmodellen gearbeitet, die mit hochgenauen Messverfahren bestimmt werden und bereits auf den Meeresspiegel bezogen sind", erläutert Küstenforscher Gabriel David von der TU Braunschweig, ebenso wie Sasgen kein Mitautor der Studie.
"Doch für globale Studien und für weite Teile des globalen Südens, wo solche lokalen und qualitätsgesicherten Daten fehlen, ist die Erkenntnis relevant", betont David.
Die gewonnenen Ergebnisse könnten die Sicht auf notwendige Anpassungs- und Schutzmaßnahmen an den Küsten verändern. Studienautor Minderhoud: "Wenn der Meeresspiegel in Wirklichkeit höher ist als angenommen, werden die Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs in den betroffenen Regionen auch früher eintreten als bisher prognostiziert."
Der Klimaforscher Bill Hare vom Thinktank Climate Analytics kommentiert die Studie so: "Angesichts der Bedeutung dieser Erkenntnisse muss dringend ein Programm zur Überprüfung, Neuanalyse und Bewertung aufgelegt werden, um festzustellen, ob die Strategien zur Anpassung der Küstengebiete aktualisiert und die Zeitpläne beschleunigt werden müssen."
