Forscher warnen vor einem katastrophalen Zusammenbruch der Meeresströmungen

Wissenschaftler schlagen Alarm, dass eine entscheidende Komponente des Klimasystems des Planeten allmählich abnimmt und eines Tages einen Wendepunkt erreichen könnte, der die globalen Wettermuster radikal verändern würde.

Die Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) ist ein System von Meeresströmungen, die das Wasser im Atlantischen Ozean wie ein Förderband zirkulieren lassen und so zur Wärmeumverteilung und zur Regulierung des globalen und regionalen Klimas beitragen. Neue Forschungsergebnisse warnen jedoch davor, dass die AMOC in einem sich erwärmenden Klima schwächer wird und möglicherweise einen gefährlichen und abrupten Zusammenbruch mit weltweiten Folgen erleiden könnte.

„Das sind schlechte Nachrichten für das Klimasystem und die Menschheit“, schrieben Forscher des Instituts für Meeres- und Atmosphärenforschung der Universität Utrecht in einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde.

Angesichts der Tatsache, dass die AMOC das Arbeitstier des Atlantiks ist, würden die Folgen eines solchen Zusammenbruchs zu „äußerst chaotischen Veränderungen der globalen Wettermuster“ führen, die weit über den Atlantik hinausgehen, sagte Daniel Swain, ein Klimawissenschaftler an der UCLA, der nicht daran beteiligt war Studie.

„Es würde Europa im Wesentlichen in eine regionalisierte Eiszeit stürzen, während der Rest der Welt auf seinem weiteren Erwärmungspfad belassen würde“, sagte Swain. „Die südliche Hemisphäre würde rösten, die Sturmbahn im Pazifik würde durchdrehen und es gäbe diese extremen Verschiebungen in den Wettermustern, die sich stark von dem unterscheiden, was man von einem eher inkrementellen oder linearen Erwärmungspfad erwarten würde.“

Die Wahrscheinlichkeit eines solchen Zusammenbruchs sei gering – einigen Forschern zufolge liegt sie in diesem Jahrhundert bei etwa 5 bis 10 % – aber die Folgen seien so groß, dass es unklug wäre, die Möglichkeit zu ignorieren, sagte Swain.

„Es gibt noch eine [90%] Die Wahrscheinlichkeit, dass das nicht passiert, liegt bei 95 %, aber wären Sie bereit, die Farm darauf zu verwetten? [90%] zu 95 % Wahrscheinlichkeit, dass so etwas nicht passiert?“ er sagte. „Würden Sie in ein Flugzeug steigen, wenn es eines gäbe? [90%] Zu 95 % Chance, dass es nicht abstürzt? Das würde ich auf keinen Fall tun.“

Die AMOC bewegt das Wasser im Atlantischen Ozean in einem langen Zyklus von Nord nach Süd und wieder zurück, es gibt jedoch Anzeichen dafür, dass sie im letzten Jahrhundert schwächer geworden ist, einschließlich eines Rückgangs um etwa 15 % seit 1950.

Das System beruht auf einem empfindlichen Gleichgewicht zwischen warmem Oberflächenwasser und kaltem, salzigem Wasser, das zum Meeresboden sinkt und zusammen für die Strömung sorgt. Aber während sich der Planet erwärmt, führen schmelzende Gletscher und Eisschilde – wie zum Beispiel der grönländische Eisschild – mehr Süßwasser in das System, was seinen Salzgehalt verdünnt und traditionelle Muster stört.

„Es handelt sich um eine sich selbst verstärkende Rückkopplungsschleife, die sich hauptsächlich auf den Salzgehalt auswirkt, und je frischer der Nordatlantik wird, desto schwächer wird die AMOC, bis sie einen kritischen Wert erreicht“, sagte René van Westen, der Hauptautor der Studie.

Die Studie legt keinen Zeitrahmen dafür fest, wann ein solcher Zusammenbruch eintreten könnte, und Van Westen sagte, solche Schätzungen könnten umstritten sein. Aber das Papier war das erste, das zeigte, dass die AMOC einen Wendepunkt erreichen kann, wenn dem System genügend Süßwasser zugeführt wird.

„Es wird immer noch heftig darüber diskutiert, ob dies im 21. Jahrhundert möglich ist, aber wir können es derzeit nicht ausschließen“, sagte er.

Ein ähnliches Szenario spielte sich im Film „The Day After Tomorrow“ ab, obwohl Experten sagten, dass die Ereignisse dieses Films, die sich über einen Zeitraum von einigen Tagen ereignen, stark dramatisiert seien.

Die niederländischen Forscher sagen, dass Modelle darauf hindeuten, dass ein AMOC-Kollaps möglich ist und dass ein solches Ereignis das Klima des Planeten erheblich verändern würde. Die Auswirkungen wären in Europa am stärksten, wo die Temperaturen im Durchschnitt um bis zu 18 Grad sinken könnten, in Ländern wie Norwegen und Skandinavien sogar bis zu 36 Grad. Es könnte auch zu einem „Wippen“ zwischen der nördlichen und südlichen Hemisphäre kommen.

Zu den weiteren potenziellen Auswirkungen gehört der rasche Anstieg des Meeresspiegels, wobei entlang einiger Küstenregionen, einschließlich der Niederlande und der US-Ostküste, ein Meeresspiegelanstieg von mehr als 2 Fuß möglich ist. New York City könnte bei einem Anstieg des Meeresspiegels um bis zu 31 Zoll überschwemmt werden, sagte Van Westen.

Im Amazonas-Regenwald würden sich die Trocken- und Regenzeiten vertauschen, was möglicherweise zu einem eigenen Wendepunkt führen würde. (Eine in diesem Monat veröffentlichte separate Studie ergab, dass Teile dieses Regenwalds bereits im Jahr 2050 zusammenbrechen könnten.)

Die Auswirkungen auf den Pazifischen Ozean und die Westküste der USA wären aufgrund ihrer Entfernung vom Atlantik wahrscheinlich geringer, sagte Van Westen. Seine Modelle zeigen jedoch, dass ein AMOC-Kollaps zu geringeren Niederschlägen und einer leichten Abkühlung in Los Angeles führen könnte, was mit dem größeren Signal des Klimawandels in Richtung einer regionalen Erwärmung konkurrieren würde.

Tatsächlich sei der potenzielle zukünftige Zusammenbruch der AMOC in gewisser Weise ein Szenario, das sich von den Auswirkungen des Klimawandels, die bereits auftreten, unterscheidet, sagte Swain von der UCLA. Derzeit verstärkt der Klimawandel vor allem bekannte, bereits bestehende Muster und Risiken, wie etwa die Verschärfung der Waldbrände in Kalifornien oder extremere Regenfälle und Überschwemmungen.

„Aber ein Zusammenbruch der globalen Umwälzzirkulation wäre wirklich etwas anderes, denn es würde zu Neuordnungen des Jetstreams und der Sturmbahn führen, von denen Orte auf der Erde im Vergleich zu anderen Orten wirklich kalt sind“, sagte er.

Der Jetstream – der Luftstrom, der Stürme rund um den Globus nach Osten bewegt – hilft oft dabei, atmosphärische Flüsse nach Kalifornien zu lenken.

Solche Störungen würden sich nicht nur auf die Klima- und Temperaturbedingungen auswirken, sondern auch das Gefüge der Zivilisation zerstören. Die Landwirtschaft in Europa würde wahrscheinlich zum Erliegen kommen, während Küstenstädte durch Überschwemmungen große Probleme erleben würden. Bauvorschriften und Infrastruktur würden möglicherweise obsolet werden, da Saisonalität und Niederschlagsmuster warme Orte schnell in kühle verlagern und umgekehrt.

„Das würde bedeuten, dass die gesamte Klimaanpassung, an der wir jetzt arbeiten, nicht unbedingt dem Klima entspricht, das wir erleben würden“, sagte Swain.

Andere Experten sagten, einige der in der Studie skizzierten Szenarien seien am äußersten Ende des Plausiblen. Laut Josh Willis, einem Ozeanographen am Jet Propulsion Laboratory der NASA in La Cañada Flintridge, erforderte das Modell außergewöhnliche Mengen an Süßwasserzufluss in den Atlantik, um den Kipppunkt auszulösen – eine Menge, die etwa sieben grönländischen Eisschilden entspricht.

„Es ist immer noch möglich, dass der Umsturz zum Stillstand kommt, und wenn es dazu kommt, wird das große Auswirkungen haben“, sagte Willis. „Aber es ist nicht gleich ein Meter Meeresspiegel und gleich 15 Grad Celsius Abkühlung. Es ist nicht ‚The Day After Tomorrow‘.“

Dennoch sagte Willis, dass das System möglicherweise empfindlicher sei als bisher angenommen, und zukünftige Modelle und Simulationen könnten die wachsende Zahl an Arbeiten ergänzen. Andere neuere Studien haben ebenfalls vor einem bevorstehenden AMOC-Kollaps und einem möglichen Zusammenbruch der Strömung des Antarktischen Ozeans gewarnt.

„Es ist eine interessante Studie“, sagte er über die neueste Veröffentlichung, „und die AMOC könnte sich immer noch als abschaltbar erweisen.“ Aber diese Studie ist diesbezüglich nicht unbedingt schlüssig. Es sind noch viele Fragen offen.“

Lynne Talley, eine angesehene Professorin an der Scripps Institution of Oceanography an der UC San Diego, sagte in ähnlicher Weise, dass es eine „natürliche Variabilität“ der AMOC gebe, die eine Verstärkung und Abschwächung auf einer etwa zehnjährigen Zeitskala umfassen könne, und warnte davor, jüngste Veränderungen mit einer langfristigen zu verwechseln -Term-Trend.

Sie sagte jedoch, die Untersuchungen zu seinem möglichen Zusammenbruch seien überzeugend und erwägenswert.

„Erstens ist es möglich … Ich würde nicht davor zurückschrecken, das zu sagen“, sagte sie.

Untersuchungen zum Salzgehalt seien besonders wertvoll, fügte sie hinzu, da der Salzgehalt dabei helfe, die Dichte des Wassers im AMOC zu bestimmen. Ein ähnlicher Mechanismus könnte zum Absturz des AMOC am Ende der letzten Eiszeit vor etwa 14.000 Jahren geführt haben.

Damals wurde durch das Abschmelzen des nordamerikanischen Eisschildes viel Süßwasser in den Nordatlantik geschwemmt, „und das hat es deutlich verlangsamt und es hat irgendwie aufgehört“, sagte Talley.

„Ich finde es völlig plausibel, dass es irgendwann abstürzen würde, und die Kontrolle ist Salz“, sagte sie. „Aber in welchem ​​Jahr passiert das? Ich weiß nicht.”

Ein solcher Zusammenbruch wäre wahrscheinlich irreversibel – zumindest über jeden Zeitraum, der für ein menschliches Leben relevant ist. Es gibt jedoch Schutzmaßnahmen, um einen solchen Zusammenbruch zu verhindern: nämlich die Reduzierung der Methan-, Kohlendioxid- und anderen Emissionen fossiler Brennstoffe, die den Planeten erwärmen, Eis schmelzen und mehr Süßwasser in die Ozeane freisetzen.

„Das ist wirklich die Lösung für alles“, sagte Talley. „Ich denke, wir müssen uns vor vielen Dingen schützen, die den Klimawandel betreffen, und dies ist eines der größten Probleme für die nördliche Hemisphäre.“