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Dieser "Kipp-Punkt" wäre für Europa katastrophal, aber die Wissenschaft ist sich nicht sicher, wann wir ihn erreichen

Dieser "Kipp-Punkt" wäre für Europa katastrophal, aber die Wissenschaft ist sich nicht sicher, wann wir ihn erreichen

Wissenschaftler:innen haben einen Klima-Kipp-Punkt modelliert, der weite Teile Europas in eine Eiszeit stürzen würde - und er könnte näher sein als bisher angenommen.

Mithilfe eines komplexen Klimamodells simulierten die Forscher:innen der Universität Utrecht in den Niederlanden den Zusammenbruch einer wichtigen Atlantikströmung, die derzeit warmes Wasser nach Norden bringt und die Temperaturen in Europa mild hält.

Ein abruptes Abschalten dieser Strömung würde das Wetter weltweit verändern, wobei Europa die schwerwiegendsten Folgen zu spüren bekäme. Das Abschmelzen der Eisschilde könnte einen solchen Zusammenbruch verursachen - aber wann könnte das passieren, bzw. wie wahrscheinlich ist das?

Was ist die Atlantische Ozeanzirkulation?

Die atlantische meridionale Umwälzzirkulation (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) ist ein wichtiges System von Meeresströmungen. Es transportiert warmes Wasser, Kohlenstoff und Nährstoffe über den Atlantischen Ozean nach Norden, wo das Wasser abkühlt und in die Tiefe sinkt.

Die AMOC trägt dazu bei, die Energie auf dem Planeten zu verteilen, indem sie die Wärme wie ein Förderband durch den Ozean transportiert und unser Klima reguliert.

Warmes Wasser, das aufgrund der Verdunstung mehr Salz enthält, fließt an der Meeresoberfläche nach Norden und hält Europa milder als es sonst wäre. Wenn dieses Wasser abkühlt, sinkt es, weil sein hoher Salzgehalt seine Dichte erhöht. Es fließt dann entlang des Meeresbodens zurück in die südliche Hemisphäre.

Studien über vergangene Episoden dramatischer Abkühlung in Europa während der letzten 100 000 Jahren deuten jedoch darauf hin, dass schmelzende Eisschilde die AMOC aufgrund von Änderungen des Salzgehalts und der Temperatur schwächen könnten.

Süßwasser verringert den Salzgehalt - und damit die Dichte des Wassers - an der Meeresoberfläche. Das bedeutet, dass weniger Oberflächenwasser absinkt, was die Strömung verlangsamen könnte.

Steuern wir auf einen katastrophalen Kipp-Punkt zu?

Einige Forschungsarbeiten deuten darauf hin, dass der Klimawandel die Strömung verlangsamen könnte. Eine Studie aus dem Jahr 2023, die sich auf die Meeresoberflächentemperaturen stützt, geht davon aus, dass es zwischen 2025 und 2095 zu einem vollständigen Zusammenbruch kommen könnte.

Es besteht große Unsicherheit darüber, wie, wann oder ob dieser "Kipp-Punkt" tatsächlich eintreten könnte, und die Modellierung des Szenarios ist schwierig. Bei den meisten früheren Computersimulationen, die einen Zusammenbruch zeigten, wurden riesige, unrealistische Mengen an Süßwasser auf einmal zugeführt.

Das niederländische Team hat mit Hilfe eines Supercomputers die bisher ausgefeilteste Modellierung durchgeführt, um nach Warnzeichen für diesen Kipp-Punkt zu suchen. Sie fügten schrittweise Wasser hinzu und stellten fest, dass ein langsamer Rückgang in weniger als 100 Jahren zu einem plötzlichen Zusammenbruch führen könnte.

Bislang, so heißt es in dem Papier, war ein Kipp-Punkt der AMOC nur ein "theoretisches Konzept", aber die Autor:innen sagen, dass die Geschwindigkeit, mit der das Kippen dieser lebenswichtigen Strömung in ihrer Modellierung auftrat, "überraschend" war.

Große Eisberge in der Nähe der Stadt Kulusuk in Ostgrönland.
Große Eisberge in der Nähe der Stadt Kulusuk in Ostgrönland. - Felipe Dana/Copyright 2019 The AP. All rights reserved.

Die Forscher:innen mussten die Simulation jedoch mehr als 2 000 Jahre lang laufen lassen, um zu diesem Ergebnis zu kommen, und fügten trotzdem deutlich mehr Wasser hinzu, als derzeit durch das Abschmelzen des grönländischen Eisschilds in den Ozean gelangt.

Der Hauptautor der Studie, René van Westen, sagt, dass es derzeit nicht genügend Daten gibt, um etwas Definitives über einen möglichen zukünftigen Zusammenbruch der AMOC zu sagen. Es sind weitere Forschungen erforderlich, um einen Zeitrahmen festzulegen - einschließlich Modellen, die den Anstieg des Kohlendioxidgehalts und der globalen Erwärmung berücksichtigen.

"Wir können nur sagen, dass wir uns auf den Kipp-Punkt zubewegen und dass ein Kippen der AMOC möglich ist.

Wir können nur sagen, dass wir uns auf den Kipppunkt zubewegen und dass ein Kippen der AMOC möglich ist.

Einige der Veränderungen, die in dem Modell vor dem Zusammenbruch zu sehen waren, stimmen jedoch mit den Veränderungen überein, die wir in den letzten Jahrzehnten im Atlantischen Ozean beobachtet haben.

"Wenn die AMOC an Stabilität verliert, wie wir aus den verfügbaren Rekonstruktionen wissen, ist es wahrscheinlicher, dass es in Zukunft zu abrupten Übergängen kommt", fügt van Westen hinzu.

Was würde ein Zusammenbruch der Meeresströmung für Europa bedeuten?

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass die Folgen eines Zusammenbruchs der AMOC für das Klima in menschlichen Zeiträumen nahezu irreversibel wären. Dies würde schwerwiegende Auswirkungen auf das Weltklima haben, wobei Europa die Hauptlast der Folgen zu tragen hätte.

In einigen Teilen Europas könnten die Temperaturen um bis zu 30 °C sinken. Im Durchschnitt kühlt sich dem Modell zufolge London um 10°C und Bergen um 15°C ab.

Die Autoren des Berichts stellen fest, dass "keine realistischen Anpassungsmaßnahmen mit solch schnellen Temperaturveränderungen umgehen können".

Die Temperaturen in der südlichen Hemisphäre würden steigen, und im Amazonasregenwald würden sich die Regen- und Trockenzeiten verschieben.

Van Westen sagt auch, dass dies weniger Niederschläge und einen Anstieg des Meeresspiegels um bis zu einem Meter in den Küstengebieten Europas bedeuten könnte.