Steht uns der "The Day after Tomorrow" bevor? Atlantische Ozeanzirkulation könnte zusammenbrechen!

Erinnern wir uns an das Jahr 2004, als der Film The Day After Tomorrow in die Kinos kam. In diesem Film änderte sich das Klima der Erde von einem Tag auf den anderen, vor allem durch den Zusammenbruch einer Ozeanzirkulation im Atlantik. Fantasie oder Realität?

Dies ist die Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (AMOC). AMOC-Messungen seit 2004 deuten auf eine Abnahme der Stärke bis etwa 2012 hin, gefolgt von einer anschließenden Verstärkung. Schätzungen auf der Grundlage der langfristigen Meeresoberflächentemperatur (SST) deuten jedoch auf eine Abschwächung seit 1950 hin, die ihren schwächsten Punkt in mehr als tausend Jahren erreicht hat.

Die AMOC gilt als "Wendepunkt" im Klimasystem und kann durch Kräfte, die sich langsam entwickeln, schnell beeinflusst werden. So reagiert die AMOC beispielsweise empfindlich auf den Zufluss von Süßwasser, sei es durch Niederschläge oder das Abschmelzen der polaren Eiskappen von Groenland.

Obwohl in historischen Beobachtungen kein Wendepunkt der AMOC gefunden wurde, gibt es Beweise in proxy-basierten Aufzeichnungen für abrupte Veränderungen der AMOC in der geologischen Vergangenheit.

Könnte die AMOC zusammenbrechen?

Diese Frage versuchte eine Gruppe von Forschern zu beantworten, deren Ergebnisse kürzlich in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurden. Sie führten ein Experiment mit einem globalen Zirkulationsmodell durch, das zu der Gruppe von Modellen gehört, die auch in den IPCC-Berichten verwendet werden.

Das Experiment bestand darin, der AMOC langsam Süßwasser zuzuführen. Sie steigerten den Eintrag von Süßwasser in die AMOC über 2.200 Jahre im Modell. Die Forscher beobachteten eine Schrittweise Abnahme der Intensität der AMOC, bis sie nach 1.750 Jahren der Modellintegration zusammenbrach.

Dieser AMOC-Kollaps würde sich auf verschiedene Schlüsselvariablen des Ozeans wie TSM und Salzgehalt auswirken, mit Folgen für den Wärmeaustausch zwischen den Hemisphären des Planeten, die Tiefenkonvektion und viele andere.

Was würde passieren, wenn die AMOC zusammenbricht?

Die Ergebnisse dieser Untersuchung ergänzen frühere Forschungsarbeiten, die bereits festgestellt hatten, dass die AMOC zusammenbrechen könnte, auch wenn dies das erste Mal ist, dass die AMOC (zumindest in einer Simulation) aufgrund allmählicher und nicht intensiver Süßwasserzufuhr zusammengebrochen ist.

Änderungen des TSM aufgrund des Zusammenbruchs der AMOC würden sich auf die Atmosphäre und die globale Verteilung des Meereises auswirken. Zu den atmosphärischen Reaktionen gehören eine Verschiebung der intertropischen Konvergenzzone (ITCZ) nach Süden, die Stärkung der Hadley-Zelle in der nördlichen Hemisphäre sowie eine erhebliche Abkühlung in Europa.

Muchos se han preguntado sobre cómo sería el estado de la cobertura de hielo en el caso de un colapso de la AMOC.

Con esta *ilustración* basada en simulaciones he intentado aproximarlo, cuyo realismo es mayor dentro del recuadro rojo.

Gran parte del centro-norte de Europa https://t.co/70aAzoAqkS pic.twitter.com/IpeIDJzZbM

— Dr. J. J. González Alemán (@glezjuanje) February 25, 2024

Bei einem Zusammenbruch der AMOC würde sich das arktische Meereis bis 50°N ausdehnen (das ist viel weiter südlich als heute), und das antarktische Meereis würde sich allmählich zurückziehen, was die Abkühlung der nördlichen Hemisphäre verstärken würde. Diese Reaktionen wirken sich auf das regionale Klima in der ganzen Welt aus und führen zu erheblichen Veränderungen in Europa und im Amazonas-Regenwald sowie zu Veränderungen der Niederschlagsmuster.

Obwohl die Ergebnisse dieser Forschung nicht als Vorhersage von etwas angesehen werden können, das unweigerlich eintreten wird, rücken sie diese wichtige Ozeanzirkulation wieder in den Mittelpunkt. Sie liefern auch Beweise dafür, dass eine Veränderung der AMOC auf eine allmähliche Zunahme des Süßwassers im System zurückzuführen sein könnte und dass der Zusammenbruch nicht nur etwas Theoretisches ist; die globalen Klimamodelle sind ebenfalls in der Lage, diesen möglichen Zusammenbruch zu erkennen.

Wenn die AMOC zusammenbricht, würde sich das Klima der Erde radikal verändern, vor allem in der nördlichen Hemisphäre. Vielleicht haben wir in "The Day After Tomorrow" eine Hollywood-Version dieses Klimazusammenbruchs gesehen, und es wäre in der Realität nicht so; ja, es ist beunruhigend zu wissen, dass es Gründe gibt, die einen Zusammenbruch für möglich halten.

Quellenhinweis:
- Van Westen, R. M. et al. Physics-based early warning signal shows that AMOC is on tipping course. Science Advances, v. 10, n. 8, 2024.
- Caesar, L. et al. Observed fingerprint of a weakening Atlantic Ocean overturning circulation. Nature, 556, 2018.
- Praetorius, S. K. North Atlantic circulation slows down. Nature, 2018 .