Wenn die Treibhausgasemissionen auf dem derzeitigen Niveau anhalten, werden wichtige Meeresströmungen im Atlantik bis zum Jahr 2060 vollständig zusammenbrechen, was zu „schwerwiegenden Folgen“ auf der ganzen Welt führen wird.
Dies ist die Warnung zweier Forscher aus Dänemark, die aus Daten über die Meeresoberflächentemperatur, die etwa 150 Jahre zurückreichen, extrapoliert haben.
Bei dem großen System von Meeresströmungen handelt es sich um die „Atlantic Meridional Overturning Circulation“ (AMOC), die warmes Wasser aus den Tropen in den Nordatlantik transportieren.
Die statistische Analyse des Teams ergab eine 95-prozentige Sicherheit, dass das derzeitige System zwischen 2025 und 2095 ausfallen wird – wobei 2057 das wahrscheinlichste Datum für den Zusammenbruch ist.
Die Ergebnisse widersprechen direkt denen des jüngsten Berichts des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) der Vereinten Nationen, der – basierend auf Klimamodellen – zu dem Schluss kam, dass eine abrupte Änderung der AMOC in diesem Jahrhundert sehr unwahrscheinlich sei.
Man kann sich das AMOC als Teil eines riesigen Wasserförderbandes vorstellen, das durch den Ozean der Erde rollt.
Das aktuelle System wird durch Dichte- und Temperaturänderungen angetrieben – ein Prozess, den Wissenschaftler „thermohaline Zirkulation“ nennen.
Wenn warmes Wasser nach Norden fließt, kühlt es ab und ein Teil verdunstet, wodurch das zurückbleibende Wasser ebenfalls salziger und dichter wird.
Da das Wasser nun kälter und dichter ist, sinkt es auf eine Tiefe von mehreren Meilen und breitet sich langsam nach Süden aus.
Schließlich wird es wieder nach oben gezogen, um den „Anfang“ des Fördersystems zu bilden, und in einem Prozess, der als „Upwelling“ bezeichnet wird, erwärmt.
Klimamodelle deuten seit langem darauf hin, dass die AMOC im Laufe des 21. Jahrhunderts als Reaktion auf den Ausstoß von Treibhausgasen schwächer werden wird.
Dies liegt, wie das Met Office erklärt, daran, dass der darunter liegende Oberflächenozean mit zunehmender Erwärmung der Atmosphäre mehr Wärme speichert. „Mittlerweile wird es durch die Zunahme der Niederschläge und die Eisschmelze auch frischer.
„All diese Veränderungen machen das Meerwasser leichter und verringern so das Absinken im ‚Förderband‘, was zu einer schwächeren AMOC führt.“
Diese Abschwächung wird erwartet, wenn Prognosen darüber erstellt werden, wie sich das Klima im Vereinigten Königreich künftig verändern wird.
Das Met Office fügte hinzu: „Eine schwächere AMOC wird weniger warmes Wasser nach Norden bringen, und dies wird den wärmenden Effekt der Treibhausgase über Westeuropa teilweise ausgleichen.“
„Trotz der allmählichen Abschwächung, die im 21. Jahrhundert wahrscheinlich ist, ist der Gesamteffekt immer noch eine Erwärmung.“
Die Studie wurde vom Klimaphysiker Professor Peter Ditlevsen vom Niels Bohr Institut und der Mathematikerin Professor Susanne Ditlevsen von der Universität Kopenhagen durchgeführt.
Prof. Peter Ditlevsen sagte: „Die Abschaltung des AMOC kann sehr schwerwiegende Folgen für das Erdklima haben, indem sie beispielsweise die globale Verteilung von Wärme und Niederschlag verändert.
„Eine Abkühlung Europas scheint weniger schwerwiegend zu sein, da der Globus insgesamt wärmer wird und Hitzewellen häufiger auftreten.“
Allerdings fügte er hinzu: „Dieser Shutdown wird zu einer stärkeren Erwärmung der Tropen beitragen, wo steigende Temperaturen bereits zu schwierigen Lebensbedingungen geführt haben.“
„Unser Ergebnis unterstreicht, wie wichtig es ist, die globalen Treibhausgasemissionen so schnell wie möglich zu reduzieren.“
Die Vorhersage der Forscher, dass die AMOC irgendwann in der Mitte des Jahrhunderts zusammenbrechen wird, basiert auf „Frühwarnsignalen“ – Anzeichen dafür, dass die beteiligten Strömungen instabil werden.
Über diese Signale sei bereits früher berichtet worden, bemerkt das Duo, aber erst jetzt hätten ausreichend fortgeschrittene statistische Methoden es uns ermöglicht, vorherzusagen, wann der Zusammenbruch stattfinden wird.
Prof. Susanne Ditlevsen sagte: „Mithilfe neuer und verbesserter statistischer Tools haben wir Berechnungen durchgeführt, die eine belastbarere Schätzung liefern, wann ein Zusammenbruch der thermohalinen Zirkulation am wahrscheinlichsten ist, was uns zuvor nicht möglich war.“
Die Analyse des Teams konzentrierte sich auf die Meeresoberflächentemperaturen in einem bestimmten Bereich des Nordatlantiks, der als metaphorisches Barometer für die Stärke der AMOC fungiert.
Die AMOC ist bereits zuvor zusammengebrochen. Tatsächlich funktioniert die thermohaline Zirkulation in ihrer jetzigen Form erst seit der letzten Eiszeit.
In Eisbohrkernen aus Grönland wurden Hinweise auf etwa 25 Sprünge während der letzten Eiszeit zwischen dem gegenwärtigen Zustand des AMOC und einem kollabierten Zustand gefunden.
Jede dieser Verschiebungen führte zu extremen Veränderungen des Erdklimas – etwa 18–27 °F (10–15 °C) im Laufe von nur einem Jahrzehnt.
Die vollständigen Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.