Atlantik-Strömung: Verstärkung aus der Ferne - wissenschaft.de
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Erde+Klima

Atlantik-Strömung: Verstärkung aus der Ferne

Die Strömungssysteme der Ozeane haben eine große Bedeutung für das Weltklima. (Bild: Rainer Lesniewski, iStock)

Banger Blick auf die atlantische Umwälzströmung: Unser europäisches „Fernheizungssystem“ könnte im Zuge des Klimawandels versagen, heißt es. Doch nun berichten Forscher über einen bisher unbekannten Faktor, der die Strömung offenbar stärkt: Unterstützung entsteht demnach durch die klimatischen Veränderungen auf der anderen Seite der Erde – Hilfe kommt vom Indischen Ozean. Möglicherweise macht sich der günstige Effekt bereits deutlich bemerkbar, sagen die Wissenschaftler. Wie sich das System allerdings langfristig entwickeln wird, bleibt fraglich.

Ohne die Wärmezufuhr aus dem Atlantik hätten wir in Europa Bedingungen wie in Alaska: Unser mildes Klima haben wir den warmen Wassermassen zu verdanken, die das Strömungssystem des Atlantiks aus dem Süden bringt. Die atlantische Umwälzbewegung (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) hat darüber hinaus auch eine wichtige Bedeutung für das Erdklima insgesamt. Das Strömungssystem lässt sich mit einer gigantischen Umwälzpumpe vergleichen, die warmes Wasser in den Norden und kaltes in den Süden transportiert. Die Umwälzung wird dabei von Unterschieden in der Dichte des Meerwassers angetrieben: Von Süden fließt das warme und daher leichtere Wasser nach Norden, wo es abkühlt und als kaltes, schwereres Wasser in tiefere Ozeanschichten absinkt und wieder nach Süden strömt.

Droht die Pumpe auszufallen?

Doch wie verhält sich dieses System im Zuge der klimatischen Veränderungen? Daten aus den letzten 15 Jahren sowie Computermodelle geben Anlass zur Sorge: Die AMOC zeigte in diesem Zeitraum Anzeichen einer Verlangsamung. Es ist jedoch bisher unklar, ob dies auf Effekte der globalen Erwärmung oder auf eine kurzfristige Anomalie im Zusammenhang mit der natürlichen Variabilität der Ozeane zurückzuführen ist. „Es gibt dazu noch keinen Konsens unter den Wissenschaftlern“, sagt Alexey Fedorov von der Yale University. „Aber wir müssen die AMOC-Stabilität auf jeden Fall im Auge behalten. Denn die bloße Möglichkeit, dass die Strömung zusammenbrechen könnte, ist schon ein Grund zur Besorgnis“, so der Wissenschaftler. „Wir wissen, dass die AMOC vor 15.000 bis 17.000 Jahren zum letzten Mal deutlich geschwächelt hat, was mit erheblichen lokalen und globale Auswirkungen verbunden war“, fügt Fedorov hinzu.

Durch eine Kombination aus Beobachtungsdaten und ausgeklügelten Computermodellierungen erforschen Fedorov und sein Kollege Shineng Hu von der University of California in San Diego die komplexen Effekte, die der Klimawandel hervorrufen kann.. Im Rahmen der aktuellen Studie richtete sich ihr Blick nun auf eine weit entfernte Region: auf den Indischen Ozean. Der Hintergrund: Sogar Effekte, die dort im Rahmen des Klimawandels auftreten, können sich im Atlantik bemerkbar machen – denn klar ist: Im Weltklima gibt es viele Verknüpfungen und komplexe Wechselwirkungen. „Im Indischen Ozean macht sich die globale Erwärmung ausgesprochen deutlich bemerkbar“, sagt Hu. Dadurch konnten die Forscher bei ihren Untersuchungen auf stabile Daten zurückgreifen.

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Kaskadeneffekte von einer Seite der Erde zur anderen

Wie sie berichten, zeichneten sich in ihren Modellen deutliche Kaskadeneffekte ab, die Veränderungen im Indischen Ozean mit Effekten im Atlantik verknüpfen: Im Zuge der schnellen Erwärmung des Indischen Ozeans kommt es demnach zu zusätzlichen Niederschlägen. Dies wiederum zieht mehr Luft aus anderen Teilen der Welt, einschließlich des Atlantiks, in das riesige Meeresgebiet östlich von Afrika. Den Modellen zufolge führt dies letztlich zu weniger Niederschlägen im Atlantik.

Dieser Effekt könnte sich wiederum deutlich auf das dortige Strömungssystem auswirken, erklären Fedorov und Hu: Weniger Niederschlag führt zu einem höheren Salzgehalt in den Gewässern des tropischen Teils des Atlantiks, da nicht so viel Regenwasser das Wasser verdünnt. Wenn dieses salzigere Wasser über die AMOC nach Norden transportiert wird, sinkt es aufgrund der vergleichsweise hohen Dichte schnell ab. „Dieser Effekt treibt die AMOC an“, sagt Fedorov. Darüber hinaus zeichnet sich den Forschern zufolge ab, dass die Erwärmung des Indischen Ozeans den Westwind über dem subpolaren Nordatlantik verstärkt, wodurch die AMOC ebenfalls gefördert wird.

Aus den Ergebnissen geht somit hervor, dass die Erwärmung des Indischen Ozeans die Schwächung des AMOC im Rahmen des Klimawandels verzögert. „Allerdings wissen wir nicht, wie lange dieses System erhalten bleiben wird. Wenn die Erwärmung anderer tropischer Ozeane, insbesondere des Pazifiks, den Indischen Ozean einholt, wird der Vorteil für die AMOC wohl wegfallen“, sagt Fedorov.

Wie die beiden Wissenschaftler betonen, verdeutlicht ihre Studie nun auch erneut ein wichtiges Prinzip: Das Klima der Erde besitzt eine sehr komplexe und verflochtene Natur. Um die Auswirkungen des Klimawandels zu verstehen, müssen Wissenschaftler deshalb versuchen, die vielen Klimavariablen und -mechanismen bestmöglich zu identifizieren. „Es gibt zweifellos noch viele weitere Zusammenhänge, über die wir noch nichts wissen“, sagt Fedorov. „Welche Mechanismen spielen die Hauptrollen im Klimageschehen? Dies gilt es herauszufinden“, so der Wissenschaftler.

Quell: Yale University, Fachsartikel: Nature Climate Change, doi: 10.1038/s41558-019-0566-x

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