#Atlantische Umwälzströmung robuster als gedacht?

Das milde Klima in Europa verdanken wir der Atlantischen Umwälzströmung (AMOC), zu der auch der Golfstrom gehört. Doch durch die globale Erwärmung wird diese Meeresströmung, die warmes Wasser aus den Tropen gen Norden transportiert, immer schwächer. Manche Modellrechnungen gingen sogar davon aus, dass sie bereits in wenigen Jahrzehnten vollständig kollabiert. Eine neue Studie bestätigt nun anhand umfangreicher Modellierungen die Einschätzung des Weltklimarats IPCC, dass die AMOC sich zwar erheblich abschwächen wird, aber nicht abrupt zum Erliegen kommt. Stabilisierend wirken offenbar Winde über dem südlichen Ozean.

Der Golfstrom transportiert warmes Wasser aus Golf von Mexiko bis in den Nordatlantik. Als Teil der Meridionalen Atlantischen Umwälzströmung (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) trägt er entscheidend zur globalen Wärmeverteilung bei und sorgt dafür, dass wir in Europa mildere Temperaturen haben, als ohne die AMOC anhand der geographischen Lage zu erwarten wäre. Auf dem Weg nach Norden kühlt das warme Wasser nach und nach ab und wird durch Verdunstung immer salzhaltiger. Dadurch erhöht sich seine Dichte, sodass es im Bereich von Grönland nach unten sinkt und als Tiefenwasser zurück zum Äquator strömt.

Kein kompletter Kollaps

Dieser „Motor“ der riesigen natürlichen Umwälzpumpe ist durch den Klimawandel in Gefahr. Denn durch die globale Erwärmung verändert sich das Temperaturgefälle im Wasser und die abschmelzenden Gletscher Grönlands spülen große Mengen Süßwasser ins Meer, die den Salzgehalt senken. In den vergangenen Jahren ist die AMOC daher bereits deutlich schwächer geworden. Manche Studien gingen sogar davon aus, dass sie noch in diesem Jahrhundert komplett kollabieren könnte.

Ganz so düster sind die Aussichten einer neuen Studie zufolge nicht. Ein Team um Jonathan Baker vom britischen Met Office in Exeter hat 34 der besten derzeit verfügbaren Klimamodelle des IPCC genutzt, um zu modellieren, wie sich die AMOC unter extremen Szenarien verhalten würde, darunter ein vierfacher Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre und ein großer Einstrom von Süßwasser in den Nordatlantik. Im Einklang mit früheren Studien stellten Baker und sein Team fest, dass der vom Salzgehalt abhängige Antrieb der AMOC unter diesen Bedingungen zum Erliegen kommt. Doch den Modellierungen zufolge hält ein anderer, bisher weniger beachteter Effekt, die Umwälzströmung dennoch in Gang – wenn auch deutlich schwächer.

Winde als Antrieb

„Unsere Modellierungsstudie deutet darauf hin, dass die AMOC dem Druck durch steigende globale Temperaturen und die Zufuhr von Süßwasser in den Nordatlantik widerstehen wird, wobei das geschwächte System weitgehend durch Winde über dem Südlichen Ozean angetrieben wird“, erklärt Baker. Über dem Südlichen Ozean befördern starke Winde kaltes Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche. Zum Ausgleich muss an anderer Stelle wiederum Oberflächenwasser nach unten strömen. In den berechneten Extremszenarien geschieht das zum Teil durch eine neu auftretende Umwälzzirkulation im Pazifik. „Diese ist jedoch nicht stark genug, um den gesamten windgetriebenen Auftrieb im Südlichen Ozean auszugleichen“, so Baker. „Daher muss ein gewisses Maß an Absinken im Nordatlantik aufrechterhalten werden.“

Die Ergebnisse bestätigen die jüngste Einschätzung des IPCC, nach der die AMOC in diesem Jahrhundert nicht abrupt zum Erliegen kommt. Doch das bedeutet den Forschenden zufolge keine Entwarnung: „Obwohl unsere Studie zeigt, dass ein Zusammenbruch in den nächsten 75 Jahren unwahrscheinlich ist, wird sich die AMOC höchstwahrscheinlich abschwächen, was für Europa und darüber hinaus klimatische Herausforderungen mit sich bringen wird“, sagt Baker. Diese Einschätzung teilt auch Niklas Boers vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). „Es ist wichtig zu betonen, dass sich die AMOC selbst beim Verhindern eines Kollapses um bis zu über 80 Prozent abschwächen könnte, was global verheerende Folgen hätte und zur Abkühlung in Europa, zur Veränderung tropischer Niederschlagsmuster und ganz besonders zur Verschiebung der Monsunsysteme in Südamerika, Afrika, und Asien führen könnte“, erklärt er.

Hoffnung für Klimaschutzmaßnahmen

Doch auch wenn eine starke Abschwächung der AMOC ähnlich schwere Folgen nach sich ziehen kann wie der komplette Kollaps, gibt das Ergebnis aus Boers Sicht Anlass zur Hoffnung. „Ein Unterschied ist, dass ein tatsächlicher Kollaps sehr viel schwerer umzukehren wäre“, erklärt er. „Das heißt, man müsste die globalen Temperaturen möglicherweise viel weiter reduzieren, um die AMOC wieder zu ihrer ursprünglichen Stärke zurückzubringen, als das bei einer bloßen Abschwächung der Fall ist.“ Solange die Atlantische Umwälzströmung aber überhaupt in Gang ist, können Klimaschutzmaßnahmen dabei helfen, die schlimmsten Folgen wieder rückgängig zu machen.

Quelle: Jonathan Baker (Met Office, Exeter, UK) et al., Nature, doi: 10.1038/s41586-024-08544-0

© wissenschaft.de – Elena Bernard