Ein Erliegen der Atlantik-Strömung würde die Welt grundlegend verändern. So warnen Forschende unter anderem vor eisigen Temperaturen in Teilen Europas. Doch wie realistisch ist dieses Horrorszenario?
Dass sich die sogenannte Atlantische Umwälzbewegung (abgekürzt Amoc für Atlantic Meridional Overturning Circulation) abschwächt, ist wenig bekannt.
Foto: Felipe Dana/AP/dpa
Einige der bekanntesten Auswirkungen der Klimaerwärmung auf das Erdsystem sind das Schmelzen der Polkappen und das Auftauen des Permafrostbodens. Weniger bekannt ist jedoch, dass sich die Atlantische Umwälzbewegung (Amoc) abschwächt. Die vermuteten Folgen sind jedoch genauso bedrohlich.
Die Lage wäre besonders schlimm, wenn dieses Strömungssystem im Atlantischen Ozean, einschließlich des Golfstroms, vollständig zusammenbrechen würde. Experten bezeichnen dies als einen sogenannten Kipppunkt, an dem die Amoc innerhalb weniger Jahrzehnte zum Stillstand käme und sich auch unter günstigen Bedingungen nicht erholen würde.
Intensive Diskussion in der Fachwelt
Generell verlagert die Amoc – um es grob zu sagen – Wärme aus dem Südatlantik in den Nordatlantik und trägt so zu einem relativ milden Klima in West- und Nordeuropa bei. Die Frage, ob und unter welchen Bedingungen dieses Strömungssystem zusammenbrechen könnte, wird in der Fachwelt intensiv diskutiert.
Allerdings mehren sich die Hinweise, dass dies sowohl möglich ist, als auch wahrscheinlicher wird. So zeigten niederländische Forscher im Fachblatt «Science Advances» kürzlich, dass sie einen Zusammenbruch der Amoc auch in einem komplexeren Klimamodell unter bestimmten Bedingungen simulieren können. Die Arbeit wurde von mehreren Fachleuten als solide eingestuft, es gab aber auch Kritik an bestimmten Annahmen der niederländischen Gruppe.
Laut den Forschern stellt dies auch eine Art Frühwarnsystem dar, das darauf hinweist, dass sich die Nordatlantikströmung in Richtung eines Kipppunkts entwickelt.
Jahresmitteltemperatur könnte um bis zu 15 Grad fallen
Die Konsequenzen wären laut Analysen dramatisch: In einigen europäischen Städten könnte die Jahresdurchschnittstemperatur innerhalb von 100 Jahren je nach Region um einige bis zu 15 Grad sinken. Besonders stark würde sie im Winter und im Nordwesten abnehmen. So könnte es in Bergen, Norwegen, im Februar um mehr als drei Grad pro Jahrzehnt kälter werden. Die verheerenden Auswirkungen solch schneller und extremer Veränderungen auf Natur und Landwirtschaft kann man nur erahnen.
In anderen Regionen könnte es eine beschleunigte Erwärmung geben. Für den Amazonas zeigt das Modell eine drastische Änderung der Niederschlagsmuster. «Außerdem wird prognostiziert, dass durch den abrupten Zusammenbruch der Ozeanzirkulation der Meeresspiegel in Europa um 100 Zentimeter ansteigt», sagte Erstautor René van Westen von der Uni Utrecht laut Mitteilung.
Um die Auswirkungen der Klimakrise auf die Amoc zu verstehen, muss man das System genauer betrachten. Es setzt sich – vereinfacht gesagt – aus zwei entgegengesetzten Strömungen zusammen. Warmes Wasser wird von den südlichen Regionen des Atlantiks in den Norden transportiert und kühlt dort ab, um in der Nähe des Pols abzusinken. Als kalte Strömung fließt es dann in der Tiefe wieder nach Süden.
Die Dichteunterschiede des Wassers sind der Antrieb dieses Systems. Einfach ausgedrückt wird das Wasser in der Nähe der Pole besonders schwer, da es kalt und salzig ist. Dadurch sinkt es in die Tiefe und sorgt so für Dynamik.
Klimaerwärmung hat bremsende Wirkung
Experten zufolge hat die Klimaerwärmung eine bremsende Wirkung auf dieses System. Die Temperatur des Oberflächenwassers im hohen Norden steigt einerseits. Andererseits wird das Wasser dort aufgrund des Eintrags von Süßwasser, beispielsweise durch schmelzende Eisschilde, weniger salzig. Beide Phänomene verringern die Wasserdichte des nördlichen Oberflächenwassers, wodurch der Antrieb der Amoc geschwächt wird. Im schlimmsten Fall kann sich das Geschehen selbst verstärken, bis das Strömungssystem zusammenbricht.
Die Frage ist, unter welchen Bedingungen ein solcher Zusammenbruch eintreten könnte – und vor allem wann. Die Gruppe um van Westen gibt – wie viele andere Experten – keine direkte Antwort darauf.
Anders dänische Forscher, die im Juli vergangenen Jahres im Fachblatt «Nature Communications» doch eine Vorhersage wagten. Demnach ergaben ihre Analysen, dass die Amoc mit großer Wahrscheinlichkeit zwischen den Jahren 2025 und 2095 zusammenbricht. Die Antwort der Fachwelt kam prompt, die Studie wurde stark kritisiert. Viele Forschende hielten die Vorhersagen auch aus methodischen Gründen für nicht haltbar.
Kritik: Unsicherheiten nicht ausreichend berücksichtigt
So kritisiert Niklas Boers von der TU München, der selbst intensiv zu einer Abschwächung der Amoc forscht, dass im dänischen Modell bestehende Unsicherheiten nicht ausreichend berücksichtigt wurden. Die Arbeit mache viel zu vereinfachende Annahmen, um die zukünftige Entwicklung der Amoc allein aus historischen Daten vorherzusagen, sagte er der dpa. Andererseits schreiben die niederländischen Forscher um van Westen über die Erkenntnisse der dänischen Kollegen: «Ihre Schätzung des Kipppunkts könnte richtig sein.»
Auch Johanna Baehr, Leiterin Klimamodellierung am Institut für Meereskunde der Universität Hamburg, betont im Gespräch mit der dpa die Unsicherheiten einer Prognose: «Wir wissen nicht, ob und wann ein solcher Kollaps kommt, ob in 50, 100 oder 1000 Jahren». Baehr sagt aber mit Blick auf die niederländische Studie auch: «Die Möglichkeit eines Kollapses lässt sich nun nicht mehr völlig von der Hand weisen.» Aufgabe der Wissenschaft sei es nun, einen möglichen Zeitrahmen immer weiter einzugrenzen.
Baehr betrachtet weiterhin den sechsten Sachstandsbericht des Weltklimarates (IPCC) als entscheidend. Es wird darin festgestellt: Die Amoc wird im Verlauf des 21. Jahrhunderts höchstwahrscheinlich abnehmen, unabhängig vom Klimaschutz-Szenario. Es besteht zudem eine relativ hohe Sicherheit (mittlere Zuversicht), dass dies nicht zu einem Kollaps vor dem Jahr 2100 führen wird.
Auch andere Systeme stehen vor unumkehrbaren Umwälzungen
Die Amoc ist nicht das einzige System, das als sogenanntes Kippelement diskutiert wird. Ende vergangenen Jahres stellte der «Global Tipping Points Report» fünf große Natursysteme heraus, die vor möglicherweise unumkehrbaren Umwälzungen stehen. Allerdings ist es im Einzelfall schwierig bis unmöglich, konkret zu benennen, wie nah ein Kippelement tatsächlich am Kollaps ist. Zu viele Komponenten spielen eine Rolle.
Boers zufolge ist es unklar, wie viel zusätzliches Süßwasser tatsächlich in den nördlichen Atlantik gelangen würde, wenn die Erde sich erwärmt, sei es durch schmelzende Polkappen oder verstärkten Fluss- und Regeneintrag. Auch der genaue Eintrittsort des Süßwassers spielt eine wichtige Rolle. Es gibt jedoch Bedenken, dass die Modelle die Amoc als zu stabil darstellen. Die Strömung ist derzeit so schwach wie nie zuvor in den letzten 1000 Jahren.
Für Stefan Rahmstorf vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) muss das Risiko eines Kollapses um jeden Preis gemindert werden. «Die Frage ist nicht, ob wir sicher sind, dass dies passieren wird. Das Problem ist, dass wir es zu 99,9 Prozent ausschließen müssen», schreibt er in einem Blogeintrag. Sobald es ein eindeutiges Warnsignal gebe, sei es zu spät, um noch etwas dagegen zu tun.
