Ohne das Golfstrom-System im Atlantik hätte Europa ein deutlich trockeneres Klima. Jetzt zeigt eine Studie: Winde im Meer rings um die Antarktis wirken stabilisierend auf die Zirkulation im Atlantik.
Zentralheizung Europas, Förderband des Erdklimas – das Golfstrom-System hat wegen seiner grossen klimatischen Bedeutung viele alternative Namen. Seit Jahrzehnten hegen Klimaforscher die Sorge, dass sich die riesige Zirkulation, zu der der Golfstrom gehört, durch die Erderwärmung abschwächen könnte.
Selbst ein Kollaps im Laufe des 21. Jahrhunderts ist nicht völlig ausgeschlossen. Ein solches Szenario gilt laut dem Uno-Klimarat aber als unwahrscheinlich.
Welche Faktoren dazu beitragen, dass das atlantische Zirkulationssystem im 21. Jahrhundert höchstwahrscheinlich eben doch nicht vollständig zusammenbricht, war bis anhin unklar. Klimaforscher in England sind dieser Frage jetzt mithilfe von 34 Klimamodellen nachgegangen. Ihre Antwort ist im Wissenschaftsmagazin «Nature» nachzulesen: Es liegt am Wind auf der Südhalbkugel.
Absinken im Norden, aufsteigen im Süden
Anfangen muss man die Erklärung allerdings mit der Nordhalbkugel: Die Atlantikzirkulation zeichnet sich dadurch aus, dass ständig grosse Wassermassen im Norden des Ozeans in die Tiefe sinken. Dort ist das Wasser vergleichsweise salzig und kalt. Das garantiert, dass die Wasserdichte – also das Gewicht pro Volumen – an der Oberfläche so hoch ist, dass das Wasser absinken muss.
Durch den Klimawandel steigt im Nordatlantik aber die Wassertemperatur, ausserdem nimmt der Salzgehalt des Wassers ab. Beide Entwicklungen machen das Wasser leichter. Wissenschafter nehmen darum an, dass sich das Golfstrom-System im 21. Jahrhundert abschwächen wird.
Auf der Südhalbkugel gibt es jedoch einen Gegenspieler, und das ist der Wind rings um die Antarktis. Dieser Wind ziehe Wasser aus der Tiefe nach oben an die Meeresoberfläche, erläutert der Erstautor der Studie, Jonathan Baker vom Met Office Hadley Centre in Exeter.
Der Klimawandel kann diesem Wind nichts anhaben – man nimmt sogar an, dass er noch stärker wird, weil der Temperaturkontrast zwischen der kalten Antarktis und der wärmeren Umgebung zunimmt. Diese kräftige Pumpe werde die Atlantikzirkulation in Zukunft am Laufen halten, sagt Baker. Das einfache Prinzip dahinter: Gelangt an einer Stelle der Weltmeere Wasser an die Oberfläche, muss an einer anderen Stelle auch wieder Wasser absinken, und das passiert eben vorzugsweise im Nordatlantik.
Simulationen unter extremen Voraussetzungen
Das Team um Baker hat all diese Vorgänge mithilfe von 34 Klimamodellen untersucht. Die Forscher vom Met Office in Exeter und von der Universität in der gleichen Stadt liessen Simulationen des Klimas unter extremen Voraussetzungen laufen: einmal mit einer Atmosphäre, in der sich mehr als dreimal so viel CO2 befindet wie heute, und einmal mit einem exorbitant hohen Süsswasserzufluss im Nordatlantik – schliesslich rechnet man wegen der Erwärmung mit mehr Schmelzwasser, das ins Meer gelangt.
Diese Voraussetzungen sind zwar nicht realistisch, aber die Simulationen dienen auch gar nicht der Vorhersage. Vielmehr wollten die Autoren mithilfe der Simulationen die Reaktion der atlantischen Zirkulation auf den Klimawandel und die damit verbundenen Risiken besser verstehen.
Die hohe CO2-Konzentration beziehungsweise die Süsswasserzufuhr führten dazu, dass sich das Golfstrom-System in vielen Modellen deutlich abschwächte – teilweise um 50 Prozent oder mehr. Es kam aber bei keinem Klimamodell zu einem vollständigen Kollaps der Zirkulation, und das lag laut den Autoren an dem Wind rings um die Antarktis.
«Sehr wichtiger Beitrag zu der Diskussion über die Stabilität»
Jochem Marotzke vom Max-Planck-Institut für Meteorologie war nicht an der Studie beteiligt. Er lobt die Arbeit: Um zu verstehen, welcher Mechanismus das Golfstrom-System stabilisiere, müsse man in der Tat das Zusammenspiel der Ozeane untersuchen. Auch Arne Biastoch vom Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel (Geomar) hält die Studie für wertvoll. Sie sei ein sehr wichtiger Beitrag zu der Diskussion über die Stabilität des Golfstrom-Systems, sagt er. Alle weltweit führenden Klimamodelle seien einbezogen worden.
Im Wesentlichen bestätigt die Studie von Baker, was viele Fachleute schon seit Jahren sagen: Man müsse damit rechnen, dass sich das Golfstrom-System in den kommenden Jahrzehnten abschwächen werde. Ein vollständiger Kollaps wäre eine Überraschung. Doch auch zu der unwahrscheinlichen Möglichkeit eines Kollapses gibt die Studie einen Fingerzeig: Sollte es in Zukunft im Pazifik zu einem Absinken von Wassermassen kommen, wäre es denkbar, dass das Absinken im Nordatlantik irgendwann eben doch komplett aufhört.
Schon eine Abschwächung des Golfstrom-Systems hätte für Europa enorme Folgen: Zum Beispiel würde der Meeresspiegel an den Küsten schneller steigen als ohnehin schon, auch könnten Regenfälle zurückgehen. Andererseits würde die Erwärmung in Europa gedämpft. Denn die Zirkulation transportiert bis jetzt viel Wärme aus den Tropen nach Norden, und dieser Heizeffekt wäre dann vermindert.
In Medienberichten werden die Resultate von Studien zum Golfstrom-System gerne dramatisiert. So gab es in den vergangenen beiden Jahren mehrere schlagzeilenträchtige Studien, in denen Indizien für einen vermeintlich bevorstehenden Kollaps der Zirkulation vorgestellt wurden. Die neue Studie liesse sich nun, oberflächlich betrachtet, als Anlass für eine Entwarnung nehmen. Doch beide Interpretationen weisen in die Irre.
Bei genauem Hinsehen hat sich daran, wie Forscher das Schicksal der Atlantikzirkulation einschätzen, in den vergangenen Jahren viel weniger verändert, als das Hin und Her der Berichterstattung suggerieren könnte.
