Natalie Renier / Ozeanographische Einrichtung Woods Hole, Autor zur Verfügung gestellt 

Die Meeresströmungen, die dazu beitragen, die Atlantikküsten Europas und Nordamerikas zu erwärmen, haben sich seit den 1800s deutlich verlangsamt und sind laut neuen Studien, die meine Kollegen und ich durchgeführt haben, in den 1600 Jahren am schwächsten. Wie wir in einem neue Studie in der NaturDie Abschwächung dieses Ozeanzirkulationssystems könnte auf natürliche Weise begonnen haben, wird aber wahrscheinlich durch den mit Treibhausgasemissionen verbundenen Klimawandel fortgesetzt.

Diese Zirkulation spielt eine Schlüsselrolle im Klimasystem der Erde, und eine große oder plötzliche Verlangsamung könnte globale Auswirkungen haben. Es könnte dazu führen, dass der Meeresspiegel an der Ostküste der USA ansteigt, das europäische Wettermuster oder die Regenmuster global verändert werden und die Meeresfauna verletzt wird.

Die jüngste Abschwächung, die wir gefunden haben, wurde wahrscheinlich durch die Erwärmung im Nordatlantik und die Zugabe von Süßwasser aus vermehrtem Niederschlag und schmelzendem Eis verursacht. Es wurde viele Male vorhergesagt, aber bis jetzt ist es noch ein Rätsel geblieben, wie viel bereits geschwächt wurde. Das Ausmaß der Veränderungen, die wir entdeckt haben, überrascht viele, auch mich selbst, und weist auf signifikante Veränderungen in der Zukunft hin.

Wir wissen, dass schnelle Schwankungen der Zirkulation am Ende der letzten großen Eiszeit zu extremen Klimaverschiebungen führten auf globaler Ebene. Ein übertriebenes (aber erschreckendes) Beispiel für solch ein plötzliches Ereignis wurde im 2004 Blockbusterfilm "The Day After Tomorrow" porträtiert.

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Das fragliche Zirkulationssystem ist bekannt alsAtlantische Meridionale Umwälzzirkulation"(AMOC). Der AMOC ist wie ein riesiges Fließband aus Wasser. Es transportiert warmes, salziges Wasser in den Nordatlantik, wo es sehr kalt wird und sinkt. Im tiefen Ozean fließt das Wasser zurück nach Süden und dann rund um die Weltmeere. Dieses Förderband ist einer der wichtigsten Wärmetransporter im Klimasystem und umfasst den Golfstrom, der dafür bekannt ist, Westeuropa warm zu halten.

Klimamodelle haben übereinstimmend vorhergesagt, dass sich der AMOC aufgrund der Treibhausgaserwärmung und der damit verbundenen Veränderungen verlangsamen wird im Wasserkreislauf. Wegen dieser Vorhersagen - und der Möglichkeit abrupter Klimaänderungen - haben Wissenschaftler den AMOC überwacht Seit 2004 mit Instrumenten, die an wichtigen Orten über den Atlantik gespannt sind. Aber um die Modellvorhersagen wirklich zu testen und herauszufinden, wie sich der Klimawandel auf das Förderband auswirkt, benötigten wir viel längere Aufzeichnungen.

Auf der Suche nach Mustern

Um diese Aufzeichnungen zu erstellen, benutzte unsere Forschungsgruppe - angeführt von Dr. David Thornalley vom University College London - die Idee, dass eine Veränderung der AMOC ein einzigartiges Muster von Auswirkungen auf den Ozean hat. Wenn die AMOC schwächer wird, kühlt sich der Nordostatlantik ab und Teile des westlichen Atlantiks werden um einen bestimmten Betrag wärmer. Wir können in früheren Aufzeichnungen der Ozeantemperatur nach diesem Muster suchen, um zu verfolgen, wie die Zirkulation in der Vergangenheit war.

Eine weitere Studie in der gleichen Ausgabe der Natur, die von Forschern der Universität Potsdam in Deutschland geleitet wurde, verwendeten historische Temperaturbeobachtungen, um den Fingerabdruck zu überprüfen. Sie stellten fest, dass der AMOC seit 15 um etwa 1950% an Stärke eingebüsst hatte, was auf die Rolle der von Menschen verursachten Treibhausgasemissionen als Hauptursache hinwies.

In unserer Arbeit, die auch Teil der EU-ATLAS-ProjektWir haben den gleichen Fingerabdruck gefunden. Aber anstatt historische Beobachtungen zu verwenden, haben wir unser Know-how in der vergangenen Klimaforschung genutzt, um noch viel weiter zurück zu gehen. Wir haben dies getan, indem wir bekannte Aufzeichnungen über die Überreste von winzigen Meerestieren kombiniert haben, die im Tiefseeschlamm gefunden wurden. Die Temperatur kann durch Betrachtung der Mengen verschiedener Spezies und der chemischen Zusammensetzung ihrer Skelette bestimmt werden.

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Wir konnten auch die vergangenen Tiefenströmungsgeschwindigkeiten direkt messen, indem wir den Schlamm selbst betrachteten. Größere Schlammkörner implizieren schnellere Strömungen, während kleinere Körner bedeuten, dass die Strömungen schwächer sind. Beide Techniken weisen auf eine Abschwächung des AMOC seit etwa 1850 hin, wiederum um etwa 15% auf 20%. Wichtig ist, dass die moderne Schwächung sich stark von den letzten 1600-Jahren unterscheidet, was auf eine Kombination von natürlichen und menschlichen Faktoren hinweist.

Der Unterschied im Zeitpunkt des Beginns der AMOC-Abschwächung in den beiden Studien erfordert mehr wissenschaftliche Aufmerksamkeit. Trotz dieser Unterschiede werfen beide neuen Studien wichtige Fragen auf, ob Klimamodelle die historischen Veränderungen in der Ozeanzirkulation simulieren und ob wir einige unserer Zukunftsprojektionen überdenken müssen.

Jede zusätzliche lange Aufzeichnung macht es jedoch leichter zu beurteilen, wie gut die Modelle dieses Schlüsselelement des Klimasystems simulieren. In der Tat könnte die Evaluierung von Modellen gegen diese langen Aufzeichnungen ein entscheidender Schritt sein, wenn wir hoffen, mögliche extreme AMOC-Ereignisse und ihre Auswirkungen auf das Klima genau vorherzusagen.

Über den Autor

Peter T. Spooner, wissenschaftlicher Mitarbeiter in Paläozeanographie, UCL

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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