Eine Abschwächung des atlantischen Meeresströmungssystems, der AMOC, könnte die globale Erwärmung beschleunigen

Eine Analyse der natürlichen Schwankungen der Stärke der atlantischen meridionalen Umwälzströmung (AMOC) in der Vergangenheit zeigt, dass in Zeiten, in denen die AMOC stark war, der Ozean und der Planet insgesamt Wärme verloren haben. Wenn die AMOC schwach war, haben der Ozean und der Planet insgesamt zusätzliche Wärme aufgenommen.

Was ist die AMOC?

Die AMOC (Atlantische Meridionale Umwälzströmung) ist ein riesiges System von Meeresströmungen, das wie ein riesiges Förderband funktioniert.

„Die AMOC wirkt wie ein Wärmventil, das den Energiehaushalt des Planeten reguliert“, sagte Christo Buizert, Paläoklimatologe an der Oregon State University und Hauptautor der Studie, die soeben in Nature Geoscience veröffentlicht wurde.

Die Rolle der AMOC und ihrer Schwankungen

Forschern ist seit langem bekannt, dass die AMOC eine wichtige Rolle bei der Wärmeverteilung durch die globalen Meeresströmungen spielt. Während die AMOC in den letzten 11.700 Jahren, seit dem Ende der letzten Eiszeit, stark geblieben ist, sagen viele Klimamodelle eine künftige Abschwächung der AMOC aufgrund des vom Menschen verursachten Klimawandels voraus.

Laut Buizert, einem außerordentlichen Professor am College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences der Oregon State University (OSU), würde diese Abschwächung der AMOC die globale Erwärmung noch verstärken. Die unmittelbarste Auswirkung dieser Abschwächung ist eine Abkühlung im Nordatlantik und den angrenzenden Regionen, einschließlich Grönlands.

„Wenn wir jedoch den Blickwinkel erweitern und den Planeten als Ganzes betrachten, nimmt die Gesamtwärmemenge tatsächlich zu“, sagte Buizert.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass die AMOC während jeder der Eiszeiten der Erde, die zwischen vor 11.700 Jahren und vor 2,7 Millionen Jahren wiederholt auftraten, eine Reihe abrupter Veränderungen durchlief, die als Dansgaard-Oeschger-Ereignisse bekannt sind. Diese abrupten Veränderungen sind wahrscheinlich das beste Beispiel für klimatische „Kipppunkte“: kritische Schwellenwerte, die, sobald sie überschritten werden, plötzliche und potenziell irreversible Klimaveränderungen auslösen.

Die neuen Forschungsergebnisse zeigen, dass es nicht lediglich zu einer Umverteilung der Wärme kommt, sondern dass die von den Ozeanen weltweit gespeicherte Wärmemenge tatsächlich netto zunimmt.

„Um dies in die richtige Perspektive zu rücken: Phasen der Abschwächung der AMOC während der letzten Eiszeit führten zu einer Erwärmung, die derjenigen entspricht, die heute durch 25 ppm Kohlendioxid verursacht würde. Das entspricht etwa den Emissionen des Menschen in zehn Jahren.“

Um zu diesen Schlussfolgerungen zu gelangen, entwickelten die Forscher ein neues Analyserahmenwerk, bei dem sie Simulationen abrupter Veränderungen der AMOC auf der Grundlage von drei verschiedenen Klimamodellen nutzten. Über alle drei Modelle hinweg verfolgten sie, wie sich Wärme durch die Ozeane bewegt und wie viel Wärme der Planet insgesamt verliert oder gewinnt.

Der Ozean nimmt kontinuierlich Wärme aus dem Sonnenlicht auf, insbesondere in den Tropen. Wenn die AMOC stark ist, wird diese Wärme durch Meeresströmungen in Richtung Nordatlantik transportiert, wo sie durch einen als Tiefseekonvektion bezeichneten Prozess an die Atmosphäre abgegeben wird.

Die neue Studie ergab, dass sich diese Wärme bei einer Abschwächung der AMOC im Ozean, einschließlich des Nordatlantiks, ansammelt. Nur eine dünne Oberflächenschicht des Nordatlantiks kühlt sich ab, während sich der Rest des Ozeans erwärmt.

„Es ist, als würde der gesamte Ozean wie ein riesiger Wärmespeicher wirken“, sagte Buizert. Die AMOC fungiert als Ventil, das reguliert, wie viel von dieser Wärme entweichen kann.

Positive Seite

„Unsere Forschung zeigt zudem, dass die AMOC in einer wärmeren Welt tendenziell stabiler ist, was darauf hindeutet, dass diese Kipppunkte in Zukunft möglicherweise nicht eintreten werden“, sagte Buizert. „Der Klimawandel würde zwar zu einer künftigen Abschwächung der AMOC führen, doch könnte sie sich wieder erholen. Ein irreversibler Zusammenbruch der AMOC muss nicht eintreten. Es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um die künftige Stabilität der AMOC besser zu verstehen.“

Laut Buizert lassen sich die natürlichen Veränderungen, die in der Vergangenheit im AMOC stattfanden, nicht eins zu eins mit den aktuellen Klimaveränderungen vergleichen, doch je mehr Forscher über die Vergangenheit erfahren, desto besser können sie verstehen, wie die Zukunft aussehen könnte.

Es sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um die Rolle, die die sich verändernde AMOC bei den Wetter- und Klimamuster weltweit spielt, besser zu verstehen.

Quelle: Oregon State University