Das Rote Meer und die Klimakrise

Professor Ibrahim Hoteit leitet ein Team, das die Geschichte des Roten Meeres aufzeichnet – und was es uns über seine Zukunft und die umfassenderen Probleme der Welt sagen kann

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Das Rote Meer vor der Küste Saudi-Arabiens, für das das Team von Professor Ibrahim Hoteit Klimamodelle erstellt hat

Im Jahr 2009 öffnete die King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) ihre Pforten am Ufer des Roten Meeres. Der weitläufige Standort ist die Heimat von Wissenschaftlern aus aller Welt, die von seinem Fokus auf Innovation und Nachhaltigkeit angezogen werden.

KAUST befasst sich nicht mit Abteilungen, sondern fördert die akademische gegenseitige Befruchtung und fördert einen multidisziplinären Lernansatz. Es arbeitet auch eng mit nationalen Projekten zusammen, die Teil der Saudi Green Initiative sind, die Maßnahmen zur Bekämpfung der Klimakrise vorantreiben will. Das Unternehmen arbeitet mit NEOM am weltweit größten Korallengarten zusammen und unterstützt mit seiner Smart-Health-Initiative internationale Technologie-Start-ups. Einer in Boston entwickelt derzeit einen Impfstoff zur Bekämpfung von Coronaviren.

In vierzehn kurzen Jahren hat die Universität bedeutende Durchbrüche erzielt. Am beeindruckendsten sind wohl diejenigen im Bereich der Klimamodellierung, der von Professor Ibrahim Hoteit geleitet wird. Professor Hoteit stammt ursprünglich aus dem Libanon und stammt aus einer Familie von Wissenschaftlern. Nachdem er in Grenoble Mathematik studiert hatte, interessierte er sich für die praktischeren Anwendungen des Fachs – insbesondere dafür, wie Mathematik uns helfen könnte, den Ozean besser zu studieren und zu verstehen.

Nach seiner Promotion war er acht Jahre lang als Forscher am Scripps Institution of Oceanography in San Diego tätig. Er ist seit seiner Eröffnung am KAUST und arbeitet in seiner Forschung mit komplexen Navier-Stokes-Gleichungen, die Flüssigkeitsströmungen modellieren, um Formeln zu entwickeln, die die Bewegungen des Roten Meeres in den letzten vierzig Jahren rekonstruieren.

„Die KAUST-Einrichtungen für Meeresstudien sind Weltklasse“, sagt Professor Ibrahim Hoteit

Diese Arbeit zeigt, wie die Nutzung des Roten Meeres als natürliche Ressource am besten optimiert werden kann. Es verliert jedes Jahr zwei Meter Wasser durch Verdunstung, und die bei KAUST gesammelten Daten ermöglichen es den Anbietern des Landes, ihre Abhängigkeit von hydraulischer Energie mit der Erhaltung des Meeresökosystems in Einklang zu bringen.

Die Daten ermöglichen es den Supercomputing-Einrichtungen von KAUST auch, potenzielle Katastrophen zu verhindern. Im Jahr 2019 verursachte die Explosion eines iranischen Öltankers im Roten Meer in der Nähe von Jeddah, nur eine Stunde von der Universität entfernt, eine Leckage. Ihre hochmoderne Technologie zeichnete genau auf, wie sich das Öl ausbreiten würde (basierend auf Strömungen), und ermöglichte es den saudischen Behörden, den Schaden durch die Einführung von Abwehrmaßnahmen einzudämmen. „Ich bin stolz auf das einzigartige Modellierungs- und Prognosesystem, das wir geschaffen haben und das wir weiterhin verbessern“, sagt Professor Hoteit.

Die globale Erwärmung ist ein großes Anliegen für alle bei KAUST und insbesondere für Ozeanographen. Aber die Forschung von Professor Hoteit bringt hoffnungsvolle Ergebnisse. Es deutet darauf hin, dass die Temperaturen im Roten Meer zwar steigen, es aber interessant ist, welche Auswirkungen dies hat.

Das Rote Meer ist so etwas wie ein Außenseiter. Als nördlichstes tropisches Meer der Welt wird sein Ökosystem durch Nährstoffe genährt, die vom Meeresboden durch Strömungen aufgewirbelt werden, die sich saisonal mit dem Monsun im Indischen Ozean ändern. Das Wasser ist umso kühler, je näher es an der Oberfläche ist. Je tiefer es wird, desto wärmer wird es. Es ist dieser Kontrast von heiß und kalt und die verschiedenen Arten von Plankton, die bei unterschiedlichen Temperaturen gedeihen, der den einzigartigen Reichtum tropischer Meere ausmacht und dafür sorgt, dass ihre Korallenriffe weiterhin blühen.

Der Vulkanausbruch des Mount Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991 bildete eine globale Dunstschicht, die im darauffolgenden Jahr zu einem Rückgang der globalen Temperaturen um bis zu 0,5 Grad Celsius führte. „Da unsere Ozeankartierung meteorologische Daten auf globaler Ebene erfasst, konnten wir einen Zusammenhang zwischen den Ausbrüchen und dem, was im Roten Meer geschah, identifizieren“, sagt Professor Hoteit.

Diagramm, das die Abkühlung des Roten Meeres nach dem Ausbruch des Mount Pinabuto im Jahr 1991 darstellt

Die Technik bei KAUST bildet das Ereignis von 1992 im Detail nach. „Als das Wasser an der Oberfläche durch den globalen Temperaturabfall kalt wurde, wurde es dichter und sank“, erklärt Professor Hoteit. Das kühlere Wasser gelangte vom Flachwasser in die Tiefe. Dies sei von entscheidender Bedeutung, so der Experte, da die Nährstoffaufnahme von Phytoplankton, dem Lebenselixier der Nahrungsketten im Ozean, direkt von der Wassertemperatur beeinflusst werde.

Es treten Temperaturschwankungen auf – Professor Hoteit weist darauf hin, dass „diese Art von Phänomen wichtig ist, weil es die tieferen Gewässer belüftet und rehydriert“. Die Forschung an KAUST weist auf eine dekadische Variabilität der Oberflächentemperatur des Roten Meeres hin, die mit dem Einfluss eines 70-Jahres-Zyklus im Nordatlantik zusammenhängt, der als Atlantische Multidekadische Oszillation (AMO) bekannt ist. Professor Hoteit und sein Team schlagen eine weitere Abkühlung des Roten Meeres im kommenden Jahrzehnt vor, bevor es in den 2030er Jahren neue Höhen erreicht.

Das Rote Meer wird sich auf lange Sicht erwärmen, aber das Team um Professor Hoteit geht davon aus, dass die Schwankungen von einem Jahrzehnt zum nächsten ein unterschiedliches Tempo mit sich bringen. Unter den Forschern besteht die Hoffnung, dass die Saudi Green Initiative diesen Anstieg verlangsamen könnte, indem Innovationen wie die Kohlenstoffabscheidung und verschiedene regenerative Projekte entlang der Küste zum Gleichgewicht zwischen Mensch und Natur beitragen.

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„Die KAUST-Einrichtungen für Meeresstudien sind Weltklasse“, sagt Professor Ibrahim Hoteit

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Diagramm, das die Abkühlung des Roten Meeres nach dem Ausbruch des Mount Pinabuto im Jahr 1991 darstellt

Professor Ibrahim Hoteit / KAUST

Das Rote Meer vor der Küste Saudi-Arabiens, für das das Team von Professor Ibrahim Hoteit Klimamodelle erstellt hat

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