Wird das große Förderband des Atlantischen Ozeans wirklich langsamer?

Jüngste Studien deuten darauf hin, dass sich der Wasserfluss, der kontinuierlich um den Atlantischen Ozean fließt, mit der Klimaerwärmung verlangsamen könnte – was möglicherweise Auswirkungen auf das globale Wetter haben könnte.

Es ist unbestreitbar, dass der Klimawandel durch Treibhausgase vorangetrieben wird. Weniger klar ist jedoch, wo die Wendepunkte liegen könnten – Bruchpunkte, an denen sich langsam aufbauende Veränderungen Teile des Klimasystems in einen dramatisch anderen Zustand versetzen, mit möglicherweise chaotischen und problematischen Folgen für den Planeten.

Einer dieser Wendepunkte bezieht sich auf die Atlantic Meridional Overturning Circulation oder AMOC, ein riesiges ozeanisches „Förderband“, das die Wärme rund um den Planeten umverteilt.

Eine aktuelle, aufsehenerregende Studie deutete darauf hin, dass das Förderband bereits im Jahr 2025 tatsächlich stillgelegt werden könnte, was möglicherweise weitreichende Veränderungen in den Wetterverhältnissen auf der Erde auslösen würde. Diese Studie über AMOC (und Erwähnungen des damit verbundenen, aber unterschiedlichen Golfstroms) erschien bald in apokalyptisch klingenden Artikeln – und eine AMOC-Abschaltung wurde sogar als Handlungstreiber im Film The Day After Tomorrow verwendet, der eine Welt zeigt, in der Ein Großteil der nördlichen Hemisphäre ist mit tödlichem Eis bedeckt.

Die genauen Details von Wendepunkten wie einer AMOC-Abschaltung beunruhigen Wissenschaftler: Sie machen sich nicht nur Sorgen darüber, was bekannt ist, sondern auch darüber, was nicht bekannt ist – und das ist genug.

„Wir befürchten, dass es Prozesse gibt, die uns überraschen werden“, sagt Andrew Watson, Leiter der Gruppe Meeres- und Atmosphärenwissenschaften an der University of Exeter.

Aber was genau ist AMOC, wie wirkt es sich auf das Klima aus – und stecken wir alle in Schwierigkeiten? Hier finden Sie alles, was Sie wissen müssen.

Das AMOC ist in gewisser Weise mit einem Förderband vergleichbar, das warmes Wasser und lebenswichtige Nährstoffe aus den Tropen in den Nordatlantik transportiert. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften von Wasser kann es die durch Sonnenlicht aufgenommene Wärme hervorragend einfangen, erklärt Penny Holliday, Leiterin der Meeresphysik und des Meeresklimas am National Oceanography Centre in Southampton, England. Und die Wärme, die sich auf diesem Förderband bewegt, beeinflusst das Klima, insbesondere rund um den Atlantischen Ozean.

Diese Bewegung wird durch Änderungen des Salzgehalts und der Temperatur angetrieben. Wenn warmes Wasser nach Norden fließt, verdunstet es, wodurch sich sein Salzgehalt erhöht. Wenn sich dieser Wassergürtel den kälteren nördlichen Ausläufern des Atlantiks nähert, kühlt er ebenfalls ab. Durch die sinkende Temperatur und den steigenden Salzgehalt wird das Wasser dichter und sinkt auf dem Weg zurück nach Süden – während das subtropische Wasser weiter nach Norden fließt und das Förderband kontinuierlich mit Energie versorgt.

Aber dieser einst zuverlässige Prozess könnte sich ändern.

Die Welt erwärmt sich rasant, insbesondere an den Polen. Wissenschaftler vermuten, dass sich dies auf die AMOC auswirken könnte: Wenn sich die Strömung nach Norden bewegt, kommt es zu weniger Verdunstung und es wird mehr Süßwasser durch stärkere Regenfälle und schmelzendes Meereis injiziert. Das verdünnt die Strömung und macht sie weniger dicht – genug, um immer noch abzusinken und nach Süden zu strömen, allerdings langsamer als zuvor.

Zumindest legt das eine Theorie nahe, und tatsächlich sagen es einige Computermodelle voraus. Aber die Zukunft vorherzusagen ist nicht so einfach.

Der AMOC „ist kein Fluss mit warmem Wasser. Es ist überhaupt nicht wie in den Diagrammen“, sagt Holliday. Und es ist schwierig, die AMOC vom Rest des Klimas zu trennen, weil sie nicht isoliert existiert.

Dennoch „wissen wir definitiv, dass das AMOC ein potenziell instabiles System ist“, sagt Watson – eines, das langsamer werden kann, vielleicht bis zum Schleichen oder Stillstand.

Im grönländischen Eis aufbewahrte Klimaaufzeichnungen deuten darauf hin, dass es in der letzten Eiszeit der Erde etwa 25 Perioden plötzlicher Klimaveränderungen gab: abrupte Temperaturspitzen über Jahrzehnte hinweg, gefolgt von einer allmählichen Abkühlung im Nordatlantik. Zwischen einigen dieser Erwärmungsereignisse erlebte die Region auch mehrere extrem kalte Perioden.

Die Ursachen für beides sind immer noch umstritten, aber paläoklimatische Beweise deuten darauf hin, dass schmelzendes Eis reichlich Süßwasser in den Nordatlantik spritzte und die AMOC so stark verdünnte, dass sie verlangsamt oder sogar ganz zum Erliegen kam, was zu einer erheblichen Abkühlung im gesamten Nordatlantik führte.

Niemand kann sicher sein, welche Auswirkungen eine erhebliche Verlangsamung der AMOC auf das Klima in der heutigen Welt hätte. Möglicherweise wird Westeuropa weniger warmes Wasser zugeführt, aber der Gesamteffekt der globalen Erwärmung hätte wahrscheinlich größere Auswirkungen auf das Wetter in der Region. Regengürtel können global neu verteilt werden, was in einigen Teilen der Welt zu Dürren führt, in anderen jedoch zu stärkeren Regenfällen.

„Leider weiß niemand etwas Genaues. Eine künftige Verlangsamung der AMOC würde in anderen Teilen des Klimawandels stattfinden“, sagt Levke Caesar, Klimaforscherin am Institut für Umweltphysik der Universität Bremen in Deutschland. „Wir wissen nicht, welcher Effekt gewinnen wird.“

Ist eine Verlangsamung also wahrscheinlich oder findet sie vielleicht bereits statt?

Ein aktueller Bericht des Zwischenstaatlichen Gremiums für Klimaänderungen – einer Gruppe der Vereinten Nationen, die die Wissenschaft zum Klimawandel kontinuierlich bewertet – hält einen Shutdown in diesem Jahrhundert für unwahrscheinlich. Mehrere Studien deuten darauf hin, dass in den letzten Jahren eine Verlangsamung eingesetzt hat – aber nicht alle Wissenschaftler sind sich über das Ausmaß oder die Existenz einer langfristigen Verlangsamung einig.

Einer der Gründe für die große Unsicherheit bezüglich der AMOC liegt darin, dass die Daten begrenzt sind: Die AMOC wird in der einen oder anderen Form erst seit 2004 kontinuierlich überwacht.

Da AMOC Wärme transportiert, haben Wissenschaftler häufig die Meeresoberflächentemperaturen zur Bestimmung seiner Geschwindigkeit herangezogen. Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass das Meer südlich von Grönland Hinweise darauf liefern könnte, wie sich diese ozeanische Bewegung verändert. Diese Region ist im Gegensatz zum Rest des Nordatlantiks relativ kühl geblieben – und für diesen ungewöhnlich kühlen Ort gibt es praktischerweise Daten, die bis ins Jahr 1870 zurückreichen.

Watson sagt, diese Anomalie zeige, dass „im Nordatlantik etwas im Gange ist“ – und einige Wissenschaftler fragen sich, ob dies ein Zeichen für die schwächelnde Gesundheit des AMOC sein könnte.

Es waren Daten aus dieser nördlichen Atlantikregion, die die Autoren des zuletzt veröffentlichten AMOC-Artikels nutzten, um ein statistisches Modell zu erstellen, um vorherzusagen, wie instabil das AMOC werden kann, bevor es zu Fehlfunktionen kommt und abschaltet. Sie kamen zu dem Schluss, dass es irgendwann zwischen 2025 und 2095 zu einem Stillstand kommen könnte.

Peter Ditlevsen, Forscher an der Ice and Climate Group der Universität Kopenhagen und einer der Co-Autoren der Studie, sagt, diese Prognose sei an sich nicht schlüssig. Aber „es verstärkt die Besorgnis“, sagt er – die Sorge, dass eine größere Verlangsamung oder ein Stillstand noch nicht ausgeschlossen werden könne.

Diese Art der Wendepunktanalyse „ist mathematisch fundiert, aber man muss über eine lange Erfolgsgeschichte verfügen“, sagt Watson. Und nicht jeder glaubt, dass die Temperatur dieser Region ein nützliches AMOC-Vitalsignal ist.

„Ich habe Kollegen, die skeptisch sind, ob ihnen das tatsächlich sagt, was die AMOC tut“, sagt er.

So viel Unsicherheit mag beunruhigend klingen. Aber „es ist nicht alles hoffnungslos“, sagt Holliday.

Wissenschaftler untersuchen ständig die Meere und untersuchen diese Meeresveränderungen als die geeignetsten Methoden, um den Gesundheitszustand der AMOC festzustellen – und verbessern gleichzeitig ihr Gesamtverständnis über die Weltmeere.

„Jedes Jahr werden unsere Modelle besser“, sagt Holliday. „Sie repräsentieren das, was wir über die Physik des Ozeans und jetzt auch über die Biologie und Chemie des Ozeans wissen, besser als noch vor fünf Jahren.“

Und Wissenschaftler sind sich einig, dass die Welt nicht weiterhin Treibhausgase in den Himmel pumpen sollte, um herauszufinden, was passiert, wenn die AMOC zusammenbricht – zumal sie sich nicht schnell erholen wird.

„Wir wissen, dass es äußerst schwierig sein wird, es wieder zu starten, wenn es wirklich kippt“, sagt Caesar. „Wollen wir es riskieren?“