Fehler in Klimastudien: Meeresspiegel an Küsten höher als gedacht

Der steigende Meeresspiegel zählt zu den größten Risiken des Klimawandels. Küstenstädte planen Deiche, Staaten investieren Milliarden in Schutzmaßnahmen, Versicherungen berechnen immer neue Gefahrenkarten. Doch eine neue Analyse legt nahe, dass ein wichtiger Ausgangswert vieler Berechnungen zu niedrig angesetzt wurde. Der Meeresspiegel liegt an vielen Küsten offenbar höher als bisher angenommen. Darauf weist eine Studie hin, die in Nature erschienen ist. Für Küstenschutz, Stadtplanung und Risikomodelle kann das erhebliche Folgen haben.

Der Grund liegt in einer verbreiteten Annahme vieler Studien. In zahlreichen Analysen wurde der Meeresspiegel nicht aus realen Messungen bestimmt, sondern aus globalen Erdmodellen abgeleitet. Diese Modelle orientieren sich an Schwerkraft und Erdrotation und definieren eine theoretische Null-Linie.

Der tatsächliche Meeresspiegel folgt dieser Linie jedoch nicht exakt. Wind, Meeresströmungen, Temperatur und Salzgehalt verändern die Wasserhöhe ständig. Im weltweiten Durchschnitt liegt der reale Meeresspiegel an den Küsten daher 24 bis 27 Zentimeter höher als in vielen Berechnungen angenommen. In einzelnen Regionen können die Unterschiede sogar mehrere Meter betragen.

Warum der Meeresspiegel an Küsten oft falsch berechnet wird

Die Analyse nahm 385 wissenschaftliche Studien aus den Jahren 2009 bis 2025 unter die Lupe, mit der grundlegenden Frage: Wie genau werden Meereshöhen und Landhöhen in Küstenanalysen miteinander verglichen?

Das Ergebnis überrascht. Mehr als 99 Prozent der untersuchten Arbeiten kombinierten diese Daten nicht korrekt. Rund 90 Prozent verwendeten sogenannte Geoid-Modelle wie EGM96 oder EGM2008 als Referenz für den Meeresspiegel. Diese Modelle beschreiben eine theoretische Oberfläche der Erde. In vielen Analysen gilt diese Oberfläche als Höhe des Meeres.

In der Praxis stimmt das jedoch häufig nicht. Der Meeresspiegel verändert sich durch physikalische Prozesse im Ozean. Strömungen verschieben große Wassermassen, Winde drücken Wasser gegen Küsten, Temperatur und Salzgehalt beeinflussen die Dichte des Meerwassers. Dadurch liegt die tatsächliche Wasseroberfläche regional oft deutlich über oder unter der Modelllinie.

Die Untersuchung beziffert diese Unterschiede klar:

Beim älteren Modell EGM96 kann der Meeresspiegel lokal 5,5 bis 7,6 Meter höher liegen als angenommen.
Beim neueren Modell EGM2008 betragen die Abweichungen 2,8 bis 3,4 Meter.
Im globalen Durchschnitt liegt der reale Meeresspiegel 24 bis 27 Zentimeter über dem Modellwert.

Bemerkenswert ist auch ein Detail der Auswertung: Nur eine einzige der 385 Studien führte den Vergleich zwischen Meereshöhe und Landhöhe vollständig korrekt durch.

Meeresspiegelanstieg bedroht deutlich mehr Menschen

Die Folgen werden besonders deutlich, wenn Forscher Szenarien für einen steigenden Meeresspiegel berechnen. Die neue Analyse simulierte eine Situation, in der der Meeresspiegel weltweit um einen Meter ansteigt.

Frühere Studien gingen davon aus, dass dann 34 bis 49 Millionen Menschen unterhalb des Meeresspiegels leben würden. Mit realistischeren Ausgangswerten verändert sich dieses Bild deutlich. Die Zahl steigt auf 77 bis 132 Millionen Menschen weltweit.

Auch die betroffene Landfläche fällt größer aus als bislang angenommen:

Frühere Berechnungen: 294.000 bis 431.000 Quadratkilometer
Neue Berechnung: 460.000 bis 670.000 Quadratkilometer

Das entspricht einem Anstieg der betroffenen Fläche um 31 bis 37 Prozent.

Besonders deutlich zeigt sich der Unterschied in Südostasien. Dort liegen viele Küstenebenen nur knapp über dem Meeresspiegel. Bei einem Anstieg um einen Meter könnten 24 bis 47 Millionen Menschen betroffen sein. Viele dieser Regionen zählen zu den dicht besiedelten Flussdeltas der Erde.

Warum die größten Unsicherheiten im globalen Süden entstehen

Die Studie zeigt ein klares geografisches Muster. In Europa und Nordamerika stimmen Modellwerte und Messdaten meist besser überein. Dort existieren dichte Netze aus Pegelstationen, Vermessungssystemen und Satellitenbeobachtungen.

In vielen Küstenregionen Afrikas, Südostasiens oder im Pazifik fehlen solche Daten oft. Satellitenmessungen liefern dort zwar wichtige Informationen, erreichen jedoch nicht überall die gleiche Genauigkeit. Gerade kleine Inselstaaten verfügen häufig nicht über die technischen Ressourcen für hochpräzise Höhenmessungen.

Dadurch greifen viele Studien auf vereinfachte Referenzsysteme zurück. Diese funktionieren in datenreichen Regionen relativ gut. In anderen Teilen der Welt können sie jedoch größere Abweichungen erzeugen.

Auch globale Klimaberichte könnten neu bewertet werden

Die Untersuchung hat auch Auswirkungen auf internationale Klimaberichte. Mehrere der analysierten Studien wurden in Berichten des Weltklimarats IPCC zitiert. Ein Beispiel betrifft die Bevölkerung in niedrigen Küstenzonen. Der IPCC geht davon aus, dass rund 896 Millionen Menschen in solchen Regionen leben. Mit den korrigierten Meereshöhen steigt diese Zahl auf 966 Millionen bis 1,07 Milliarden Menschen.

Damit leben möglicherweise bis zu 14 Prozent der Weltbevölkerung in Gebieten, die nur wenige Meter über dem Meeresspiegel liegen. Diese Regionen werden als Low Elevation Coastal Zone bezeichnet – also Küstengebiete bis zehn Meter über dem Meeresspiegel. Laut der neuen Analyse umfasst diese Zone weltweit 3,0 bis 4,1 Millionen Quadratkilometer Landfläche.

Die Autoren der Studie ordnen den Befund bewusst nüchtern ein. Es gehe nicht um einzelne Rechenfehler, sondern um eine weit verbreitete Annahme in der Forschung. „Es ist der Kern des wissenschaftlichen Fortschritts, grundlegende Fragen zu stellen, ihre Ergebnisse zu diskutieren, die Forschungsmethoden zu verbessern und gemeinsam unser Verständnis dessen zu erweitern, was wir untersuchen“, sagt Katharina Seeger von der Wageningen University & Research (WUR).

Kurz zusammengefasst:

Eine Analyse von 385 Studien zeigt: Der Meeresspiegel an vielen Küsten liegt im Schnitt 24–27 cm höher als in vielen bisherigen Berechnungen angenommen.
Grund ist eine verbreitete Annahme in Klimastudien: Häufig wurden Erdmodelle statt realer Meeresspiegelmessungen als Referenz verwendet.
Mit korrigierten Daten könnten bei 1 Meter Meeresspiegelanstieg weltweit 77–132 Millionen Menschen unter dem Meeresspiegel leben – deutlich mehr als bisher geschätzt.

Übrigens: Wie stark sich das Eis der Antarktis verändert, hängt entscheidend davon ab, ob sich die Erde um etwa zwei oder eher vier Grad erwärmt – mit Folgen für Meereis, Gletscher und den künftigen Meeresspiegel. Welche Szenarien Forscher für die Antarktische Halbinsel berechnet haben und warum schon wenige Grad Unterschied enorme Auswirkungen haben können, mehr dazu in unserem Artikel.