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Eine große atlantische Meeresströmung verlangsamt sich. Wenn er zusammenbricht, könnte La Niña zur Norm für Australien werden

9 Juni, 2022
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Der Klimawandel verlangsamt das Förderband der Meeresströmungen, das warmes Wasser aus den Tropen in den Nordatlantik bringt. Unsere heute in Nature Climate Change veröffentlichte Forschungsarbeit untersucht die tiefgreifenden Folgen für das globale Klima, wenn dieses atlantische Förderband vollständig zusammenbricht.

Wir fanden heraus, dass der Zusammenbruch dieses Systems – der so genannten atlantischen meridionalen Umwälzzirkulation – das Klima der Erde in einen La-Niña-ähnlichen Zustand versetzen würde. Dies würde mehr überschwemmende Regenfälle im Osten Australiens und schlimmere Dürreperioden und Buschfeuer im Südwesten der Vereinigten Staaten bedeuten.

Die Bewohner der australischen Ostküste wissen, wie sich eine unerbittliche La Niña anfühlt. Der Klimawandel hat unsere Atmosphäre mit feuchterer Luft belastet, während zwei La-Niña-Sommer den Ozean nördlich von Australien erwärmt haben. Beides trug zu einigen der feuchtesten Bedingungen bei, die es je gab, mit rekordverdächtigen Überschwemmungen in New South Wales und Queensland.

Im Südwesten Nordamerikas haben eine Rekorddürre und schwere Buschbrände die Rettungsdienste und die Landwirtschaft stark belastet, wobei allein die Brände im Jahr 2021 schätzungsweise mindestens 70 Milliarden US-Dollar gekostet haben.

Das Klima der Erde ist dynamisch, variabel und verändert sich ständig. Doch unser derzeitiger Kurs der unverminderten Treibhausgasemissionen versetzt dem gesamten System einen gewaltigen Stoß, der ungewisse Folgen haben wird – Folgen, die unsere Lehrbuchbeschreibung der Ozeanzirkulation des Planeten und ihrer Auswirkungen neu schreiben werden.

Was ist die atlantische meridionale Umwälzzirkulation?

Die atlantische Umwälzzirkulation umfasst einen massiven Strom warmen tropischen Wassers in den Nordatlantik, der dazu beiträgt, das europäische Klima mild zu halten, während die Tropen die Möglichkeit haben, überschüssige Wärme zu verlieren. Eine ähnliche Umwälzung des antarktischen Wassers findet sich auf der Südhalbkugel.

Klimaaufzeichnungen, die 120.000 Jahre zurückreichen, zeigen, dass die atlantische Umwälzzirkulation während der Eiszeiten abgeschaltet oder dramatisch verlangsamt wurde. Sie schaltet sich ein und beruhigt das europäische Klima während der so genannten “Zwischeneiszeiten”, wenn das Erdklima wärmer ist.

Seit dem Beginn der menschlichen Zivilisation vor etwa 5.000 Jahren ist die atlantische Umwälzung relativ stabil gewesen. In den letzten Jahrzehnten wurde jedoch eine Verlangsamung festgestellt, die die Wissenschaftler beunruhigt.

Die Hauptkomponenten der atlantischen meridionalen Umwälzzirkulation. Der nordwärts fließende obere Ast (roter Pfeil) transportiert warmes, salzhaltiges Wasser in den Nordatlantik und bildet in hohen Breiten das Nordatlantische Tiefenwasser (NADW). Das südwärts fließende NADW liegt über dem Antarktischen Bodenwasser (AABW). Stefano Crivellari, Universität von São Paulo/Research Gate

Warum die Verlangsamung? Eine eindeutige Folge der globalen Erwärmung ist das Abschmelzen der Polkappen in Grönland und der Antarktis. Wenn diese Eiskappen schmelzen, strömen gewaltige Mengen Süßwasser in die Ozeane, wodurch das Wasser an Auftrieb gewinnt und das Absinken von dichtem Wasser in hohen Breitengraden verringert wird.

Allein um Grönland herum sind in den letzten 20 Jahren gewaltige 5 Billionen Tonnen Eis geschmolzen. Das entspricht der Süßwassermenge von 10.000 Sydney Harbours. Diese Schmelzrate wird sich in den kommenden Jahrzehnten noch erhöhen, wenn die globale Erwärmung unvermindert anhält.

Ein Zusammenbruch der nordatlantischen und antarktischen Umwälzzirkulationen würde die Anatomie der Weltmeere tiefgreifend verändern. Die Ozeane würden in der Tiefe frischer werden, es würde ihnen Sauerstoff entzogen und der obere Teil des Ozeans würde nicht mehr mit den Nährstoffen versorgt, die aufsteigen, wenn tiefe Gewässer aus dem Abgrund auftauchen. Die Folgen für die marinen Ökosysteme wären tiefgreifend.

Da die Grönlandeisschmelze bereits in vollem Gange ist, gehen Wissenschaftler davon aus, dass die atlantische Umwälzung zumindest im letzten Jahrtausend am schwächsten war, und dass in den kommenden Jahrhunderten ein Zusammenbruch zu erwarten ist, wenn die Treibhausgasemissionen nicht eingedämmt werden.

Die Auswirkungen einer Verlangsamung

In unserer Studie haben wir ein umfassendes globales Modell verwendet, um zu untersuchen, wie das Klima der Erde bei einem solchen Zusammenbruch aussehen würde. Wir schalteten die atlantische Umkippung aus, indem wir eine massive Schmelzwasseranomalie auf den Nordatlantik anwendeten, und verglichen dies dann mit einem entsprechenden Lauf ohne Schmelzwasser.

Unser Ziel war es, über die bekannten regionalen Auswirkungen in Europa und Nordamerika hinaus zu schauen und zu prüfen, wie sich das Klima der Erde in entlegenen Gebieten bis hin zur Antarktis verändern würde.

Die Modellsimulationen ergaben zunächst, dass sich ohne die atlantische Umwälzung ein massiver Wärmestau südlich des Äquators bildet.

Dieser Überschuss an tropischer Atlantikwärme drückt mehr warme, feuchte Luft in die obere Troposphäre (etwa 10 Kilometer in der Atmosphäre), wodurch trockene Luft über dem Ostpazifik absinkt.

Die absteigende Luft verstärkt dann die Passatwinde, die warmes Wasser in Richtung der indonesischen Meere treiben. Dies trägt dazu bei, dass der tropische Pazifik in einen La-Niña-ähnlichen Zustand gerät.

Australier mögen sich La-Niña-Sommer als kühl und feucht vorstellen. Doch unter dem langfristigen Erwärmungstrend des Klimawandels werden die schlimmsten Auswirkungen Überschwemmungsregen sein, vor allem im Osten.

Wir zeigen auch, dass ein atlantischer Umwälzungsstillstand bis in den Süden der Antarktis zu spüren sein würde. Aufsteigende warme Luft über dem Westpazifik würde Windänderungen auslösen, die sich nach Süden bis zur Antarktis ausbreiten. Dadurch würde sich das atmosphärische Tiefdruckgebiet über der Amundsen-See, die der Westantarktis vorgelagert ist, vertiefen.

Es ist bekannt, dass dieses Tiefdruckgebiet das Abschmelzen des Eisschilds und des Schelfeises sowie die Ozeanzirkulation und die Ausdehnung des Meereises bis hin zum Rossmeer beeinflusst.

Eine neue Weltordnung

Abgesehen von riesigen Meteoriten und Supervulkanen wurde unser Klimasystem zu keinem Zeitpunkt in der Erdgeschichte durch Veränderungen in der Zusammensetzung der atmosphärischen Gase derart erschüttert, wie wir es heute durch unsere ungebremste Verbrennung fossiler Brennstoffe tun.

Die Ozeane sind das Schwungrad des Erdklimas und verlangsamen das Tempo der Veränderungen, indem sie Wärme und Kohlenstoff in großen Mengen aufnehmen. Doch das rächt sich: Der Anstieg des Meeresspiegels, die Eisschmelze und eine deutliche Verlangsamung der atlantischen Umwälzbewegung werden für dieses Jahrhundert prognostiziert.

Jetzt wissen wir, dass diese Verlangsamung nicht nur die nordatlantische Region betreffen wird, sondern auch Australien und die Antarktis.

Wir können diese Veränderungen verhindern, indem wir eine neue, kohlenstoffarme Wirtschaft aufbauen. Dies wird zum zweiten Mal in weniger als einem Jahrhundert den Verlauf der Klimageschichte der Erde verändern – diesmal zum Besseren.


Quellen/Original/Links:
https://theconversation.com/a-huge-atlantic-ocean-current-is-slowing-down-if-it-collapses-la-nina-could-become-the-norm-for-australia-184254

Übersetzung:
https://www.deepl.com/

Klimawissenschaftler
Matthew England

Matthew England

Matthew England ist ein physikalischer Ozeanograph und Klimawissenschaftler. Derzeit ist er Scientia-Professor für Ozean- und Klimadynamik an der University of New South Wales, Sydney, Australien.