18,3 Grad Celsius wurden am 6. Februar an der argentinischen Forschungsstation Esperanza Base im Norden der Antarktis gemessen, der höchste jemals dort gemessene Wert, so die US-Raumfahrtbehörde NASA. Es ist nach November und Januar bereits die dritte Hitzewelle in der Antarktis in nur wenigen Monaten. Auf Satellitenbilder ist gut zu erkennen, dass bereits große Schneemassen geschmolzen sind.

Die Intensität tropischer Wirbelstürme folgt der Oberflächentemperatur des Meeres. Die Hurrikan- oder Taifunsaison wird immer länger andauern, es wird vor allem im Nordatlantik und im Nordostpazifik deutlich mehr Wirbelstürme geben und sie werden auch an Intensität weiter zunehmen. Durch Extremwetterlagen wird es künftig auch in bislang verschonten Regionen äußerst zerstörerische Stürme geben.

Die Meere erwärmen sich zeitverzögert mit den steigenden Temperaturen der Erdatmosphäre. Dadurch kommt es zu einer thermischen Ausdehnung der Wassermassen, wodurch der Meeresspiegel weiter ansteigt. Lebensräume und Erwerbsgrundlagen zahlreicher Küstenbewohner – vor allem in ärmeren Regionen – werden verloren gehen.

Während es an manchen Orten punktuell heftige Niederschläge und Überschwemmungen geben wird, sorgen die Extremwetterlagen anderswo für extreme Trockenphasen. Ernteausfälle und verheerende Waldbrände sind die Folge. Die Feuersaison wird vielerorts viel länger andauern und die Zahl der Brände wird drastisch zunehmen.

Durch die Erwärmung der Meere verschieben sich die Artenvorkommen und damit auch die marinen Ökosysteme. Fische und Meeressäuger wandern ähnlich den Landtieren polwärts. Die Populationen des Kabeljaus in der Nordsee etwa schrumpfen stärker, als es allein mit Überfischung erklärt werden kann. Nördlich gelegene Fischfang-Regionen könnten von dieser Entwicklung profitieren.

Durch die Erwärmung kommt es zu einer direkten Lösung von CO2 im Oberflächenwasser, der pH-Wert des Meerwassers nimmt ab, das Wasser "versauert". Muscheln, Seesterne, Korallen, Krebse und Seeigel verlieren dadurch ihre Fähigkeit, Exo- bzw. Endoskelette zu bilden. Damit fallen sie nicht nur als Schadstofffilter, sondern auch als Futter für andere Meeresbewohner aus.

Mit sinkendem pH-Wert können die kleinen Algen auch weniger Eisen aufnehmen. Aber Plankton braucht das Mineral für ein kräftiges Wachstum. Da viele Phytoplanktonarten zudem ebenfalls Kalkskelette ausbilden, sind sie von versauertem Wasser doppelt betroffen.

Wärmeres Wasser kann weniger Sauerstoff speichern, sodass die Erwärmung der Meere zur Ausdehnung sauerstoffarmer Bereiche führt. In vielen Meeresgebieten existieren schon jetzt sauerstoffarme "Todeszonen“, in denen keine Tiere mehr leben können, weil zu wenig Sauerstoff im Wasser gelöst ist.

Im warmen, sauerstoffarmen Wasser können sich giftige Algenblüten explosionsartig vermehren. Ihr Gift tötet Fische und andere Meereslebewesen. Schon jetzt bedrohen Algenteppiche vielerorts die Fischereiwirtschaft und den Tourismus. Hier Bilder von Chiles Küste, wo Rotalgen tausende Fische mit ihrem Nervengift töteten.

Weiße Kalkskelette ohne Leben. Der Korallenstock verliert durch eine schwere Korallenbleiche nicht nur seine Farbe, sondern auch seine Fortpflanzungsfähigkeit. Die Korallenriffe sterben ab und bieten keinen Schutz, keine Nahrung und keine Jagdgründe mehr für zahlreiche Meereslebewesen.

Sollte der Nordatlantikstrom durch die Meereserwärmung unterbrochen werden, hätte dies einen starken Kälteeinbruch in ganz West- und Nordeuropa zur Folge. Denn er sorgt für eine andauernde Zirkulation des Meerwassers, indem dichtes Oberflächenwasser in tiefere, kühle Schichten absinkt. Auch die übrigen ozeanischen Strömungen wären von einer Unterbrechung betroffen.

Um zu erkennen, dass hier einiges im Umbruch ist, braucht es kein Satellitenbild. Doch die Radarbilder der Copernicus-Mission Sentinel-1 geben mehr Klarheit. Oft liegt die Deformation der Erdoberfläche an Veränderungen, die zum Großteil unterirdisch vonstatten gehen - etwa aufgrund von Grundwasserentnahme, der natürlichen Verdichtung von Sedimenten, Urbanisierung oder wie in diesem Fall: Bergbau.

Diese Karte zeigt, wie sich die Landoberfläche im rheinischen Revier zwischen 2014 und 2019 jährlich um Millimeter verschoben hat. Die rot dargestellte Absenkung ist deutlich auf den Braunkohletagebau mit gleichzeitiger Grundwasserabsenkung zurückzuführen. Die blauen Flecken im angrenzenden Gebiet stehen wahrscheinlich im Zusammenhang mit dem Anstieg des Grundwassers nach Einstellung des Bergbaus.

Dass Sentinel-1 winzige Verschiebungen der Landoberfläche für ganz Deutschland kartiert hat, ist neu. Im Dienste der Wissenschaft ist die Mission allerdings schon länger unterwegs: 2014 ging Sentinal-1A an den Start, Sentinel-1B folgte 2016. Seitdem sammeln sie Daten, die für alle zugänglich sind und für die Bereiche Umwelt, Klimafolgenforschung, Verkehr, Wirtschaft und Sicherheit genutzt werden.

Dieses Bild basiert auf Daten von 2014 bis 2016. Es zeigt Oberflächendeformationen, die durch den Salzabbau um Veendam bei Groningen (Niederlande) entstanden sind. Grüne Punkte zeigen an, wo das Land stabil ist. Orange und rot stehen für Absenkungen der Erdoberfläche.

Solche Bodenbewegungen gehen nicht nur auf den Salzbergbau in den Niederlanden zurück. Auch durch den Steinkohleabbau, wie hier in Witten im Ruhrgebiet, kann es zu Erdrutschen oder Erschütterungen kommen. Solche menschengemachten Mini-Erdbeben können zu gefährlichen Gebäudeschäden führen, sowohl in städtischen als auch in ländlichen Gebieten.

Die aus dem Weltraum gemachten Aufnahmen können nützlich für Behörden sein, um die Stadtplanung zu verbessern oder sogar, um problematische Absenkungen zu erkennen, bevor sie mit bloßem Auge zu sehen sind. Hier ist sind Absenkungen entlang des Markermeers in den Niederlanden zu erkennen. Diese Bereiche sind in rot dargestellt, während die grünen Bereiche zeigen, wo der Boden stabil ist.

Osmundneset, auf der Ostseite des norwegischen Hyenfjords gelegen, ist ein großer instabiler Felshang. Die dunkelroten Punkte entsprechen einer Absenkung von bis zu zwei Zentimetern im Jahr zwischen 2015 und 2018. Die grünen Punkte zeigen eine vernachlässigbare Bewegung. Forscher möchten die geologischen Bedingungen und Risiken verstehen, um gegebenenfalls ein 24/7-Frühwarnsystem einzurichten.

Nein, es geht nach unten! Die Sentinel-1-Satelliten haben gezeigt, dass der Millennium Tower im Zentrum von San Francisco jedes Jahr um einige Zentimeter sinkt. Mit den Satellitendaten können die Wissenschaftler städtische Bodenbewegungen überwachen. Auch in Europa gibt es solche Senkungs-Hotspots.

Die Geologen haben auch andere Teile San Franciscos kartiert, wie die Gebäude entlang der erdbebengefährdeten Hayward-Verwerfungszone rechts im Bild. Links ist zu erkennen, dass dem Meer abgerungenes Land in der San Rafael Bay absinkt (gelb,orange). Unten rechts ist eine Landhebung zu sehen. Dort erholt sich wohl der Grundwasserspiegel nach einer vierjährigen Dürre (Daten von 2015 bis 2016).

Sentinel-1-Daten, die zwischen dem 26. Dezember 2014 und dem 28. Oktober 2016 erfasst wurden, zeigen, dass Teile des Osloer Bahnhofs jährlich um 10-15 Millimeter absinken. Dies entspricht einer vertikalen Absenkung von 12-18 Millimetern pro Jahr. Dass sich das Opernhaus - das weiße Bauwerk am Fjord südlich des Absenkungsgebietes - hingegen nicht bewegt hat, ist auch gut zu sehen.

Es gehört nicht nur das Sentinel-1-Pärchen zum Erdbeobachtungsprogramm, mittlerweile sind Satelliten bis zur Endung "-6" in der Umlaufbahn. Das neueste Familienmitglied ist am 21 November an den Start gegangen. Forschende wollen mithilfe von "Sentinel 6 Michael Freilich" vom Weltraum aus genauer auf die Ozeane schauen, um etwa den Anstieg des Meeresspiegels zu vermessen und zu kartieren.