Forschungsbericht 2025 - Max-Planck-Institut für Chemie

Tiefenwasserauftrieb im Golf von Panama bleibt aus

Autoren
O’Dea, Aaron; Sellers, Andrew J.; Pérez-Medina, Carmen; Díaz, Javier Pardo; Guzman Bloise, Alexandra; Pöhlker, Christopher; Chiliński, Michał T.; Aardema, Hedy M.; Cybulski, Jonathan D.; Heins, Lena; Paton, Steven R.; Slagter, Hans A.; Schiebel, Ralf; Haug, Gerald H.
Abteilungen

Max-Planck-Institut für Chemie, Mainz

Zusammenfassung
2025 blieb der nährstoffreiche Tiefenwasser-Auftrieb im Golf von Panama erstmals seit Beginn der Aufzeichnungen vor 40 Jahren aus, was erhebliche Auswirkungen auf die Fischerei hatte. Weniger Nährstoffe im Oberflächenwasser bedeuten weniger Algenwachstum an der Basis des Nahrungsnetzes und letztendlich weniger Fisch. Unsere Studie zusammen mit dem Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) legt nahe, dass veränderte und schwächere Passatwinde dafür verantwortlich waren. Dies zeigt, wie das Klima Vorgänge im Ozean beeinflusst und damit die vom Meer abhängigen Menschen.

Während der Trockenzeit in Panama treiben nordöstliche Passatwinde nährstoffreiches Tiefenwassers an die Oberfläche des Golfs von Panama. Diese Upwelling-Dynamik ermöglicht eine sehr produktive Fischerei und trägt zum Schutz der Korallenriffe vor Hitzestress bei. Dank dieser Wasserströmungen bleibt das Meer an den Pazifikstränden Panamas auch während der Sommermonate kühler als in den angrenzenden Meeresgebieten.

Dieses Phänomen haben wir zusammen mit Forschenden des Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) genauer untersucht. Unsere Daten zeigen, dass diese saisonale Auftriebsströmung, die normalerweise von Januar bis April auftritt, seit mindestens 40 Jahren zuverlässig auftrat. Dieses stetige ozeanografische Phänomen blieb aber im Jahr 2025 zum ersten Mal aus. Dies hatte zur Folge, dass die für diese Jahreszeit typischen niedrigen Wassertemperaturen und Ertragsspitzen in der Fischerei erheblich geringer als sonst ausfielen. Um die Ursache für dieses ungewöhnliche Ereignis zu finden, begann unser Team alle verfügbaren Daten auszuwerten.

Ausbleibende Aufwärtsströmung durch weniger Wind

Seit 40 Jahren haben Forschende des Smithsonian Tropical Research Institute regelmäßig die Wassertemperatur vor der Küste Panamas gemessen – und jedes Jahr gab es eine bestimmte Zeit, in der kaltes, nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche stieg. Dieser natürliche Vorgang wiederholte sich zuverlässig bis zum Jahr 2024. Zusätzlich sammelte seit 2023 die Hochsee-Forschungsyacht „Eugen Seibold“ unseres Max-Planck-Instituts für Chemie Wasserproben und Daten zu Temperatur und Wind. Dank dieser Datenvielfalt konnten wir uns ein genaueres Bild verschaffen.

Die Analyse der Daten zeigte: Im Jahr 2025 waren die Passatwinde nicht konstant genug, um das warme Oberflächenwasser zu durchmischen und kaltes, nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe nach oben zu befördern – ein Vorgang, der normalerweise regelmäßig stattfindet. Unsere Daten zeigen zum ersten Mal das Versagen eines gesamten Auftriebssystems als Folge veränderter Temperatur- und Windverhältnisse. Weil weniger Nährstoffe an die sonnendurchflutete Meeresoberfläche gelangten, konnten die Algen nicht wie gewohnt wachsen. Das beeinträchtigte das gesamte Nahrungsnetz im Meer und führte zu geringeren regionalen Fischbeständen und einem Einbruch in der Fischerei.

Studie zeigt Veränderung, aber noch keine dauerhafte Abschwächung 

Für Befürchtungen, dass die gegenwärtige Klima- und Ozeanerwärmung zu einer dauerhaften Abschwächung des Auftriebs im tropischen Ostpazifik führen könnte, ist es allerdings zu früh. Unsere Studie zeigt jedoch die Anfälligkeit tropischer Auftriebssysteme, die von der globalen atmosphärischen Zirkulation angetrieben und zusätzlich von regionalen Gegebenheiten, wie der Topographie, beeinflusst werden. Diese Regionen sind ökologisch und sozioökonomisch von enormer Bedeutung, bleiben aber bislang nur unzureichend verstanden. Unsere Daten zeigen, wie dringend notwendig es ist, die Beobachtungs- und Vorhersagekapazitäten für den Ozean und das Klima auch in den tropischen Regionen der Erde zu verbessern. Dazu ist unsere Forschungsyacht S/Y „Eugen Seibold“ weiterhin im tropischen Ostpazifik unterwegs und sammelt vor Galapagos Daten und Proben.

Literaturhinweise

Chavez, F. P.; Messié, M.
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O’Dea, A.; Hoyos, N.; Rodríguez, F.; Degracia, B.; De Gracia, C.
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Amador, J. A.; Alfaro, E. J.; Lizano, O. G.; Magaña, V. O.
Atmospheric forcing of the eastern tropical Pacific: A review.
Progress in Oceanography 69, 101–142 (2006)
D’Croz, L.; O’Dea, A.
Variability in upwelling along the Pacific shelf of Panama and implications for the distribution of nutrients and chlorophyll.
Estuarine, Coastal and Shelf Science 73, 325–340 (2007)
Schiebel, R.; Aardema, H. M.; Calleja, M. Ll.; Dragoneas, A.; Heins, L.; Hrabe de Angelis, I.; Pöhlker, Ch.; Slagter, H.; Vonhof, H; Walter, D.; Arns, A. I.; Adolphs, N.; Auderset, A.; Basic, S.; Bieler, A.; Brüwer, J.; Chaabane, D. S.; Cheng, Y.; Chiliński, M. T.; Cybulski, J. D.; Disper, T.; Duprey, N.; Gregor Eichele, Björn Fiedler, Alexa Fischer, Alan D. Foreman, Bernhard M. Fuchs, Steve Galer, Härri, J.; Jochum, K. P.; Jost, A.; Jung, J.; Kleta, H.; Lammel, G.; Larink, O.; Leibold, P.; Martínez-García, A.; Moretti, S.; Müller, J.-G.; Nillius, B.; Pan, X.; Raj, S. S.; Repschläger, J.; Rodrigues, E.; Ruff, S. E.; Schmitt, M.; Schmitter, J. L.; Sellers Lara, A.; Silva, P.; Smart, S.M.; Sörgel, M.; Stoll, B.; Su, H.; Vogt, M.; Wald, T.; Weber, B.; Weber, J.; Weis, U.; Amann, R.; Arístegui, J.; Dittmar, T.; González, M.; O’Dea, A.; Pöschl, U.; Haug, G. H.
Preface: Special issue on probing the open ocean With the research sailing yacht Eugen Seibold for climate geochemistry.
Journal of Geophysical Research: Atmospheres 129, e2023JD040581 (2024)

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