A4 Zusammenbruch oder Schwächung der Durchblutung

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Die Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (AMOC) ist innerhalb des gesamten Klimasystems einer der Kipppunkte, der die Klimaforscher am meisten beunruhigt. In ihrer heutigen Form transportiert diese Zirkulation etwa 18 Sverdrup warmes Oberflächenwasser nach Norden und eine nahezu identische Menge kaltes, dichtes Wasser – ebenfalls etwa 18 Sverdrup – nach Süden in die Tiefsee. Dieser nordwärts gerichtete Wärmetransport von etwa 1,3 Petawatt ist der Grund für das deutlich mildere Klima Westeuropas, als aufgrund seiner geografischen Breite zu erwarten wäre.

Dass sich diese Zirkulation abschwächt, ist nicht länger nur eine theoretische Möglichkeit: Ein Netzwerk ozeanografischer Bojen entlang des 26. nördlichen Breitengrades verzeichnete zwischen 2004 und 2014 einen Rückgang von fast drei Sverdrup. Dieser Rückgang geht jedoch mit einer weiterhin hohen interannuellen Variabilität einher, und genau diese Variabilität macht es für die Forscher so schwierig, die langfristige Abschwächung dieser Zirkulation zu bestätigen.

Der Mechanismus, der den Zusammenbruch dieser Zirkulation erklärt, ist die Stommelsche Rückkopplung des Salzgehalts. Sie funktioniert als sich selbst verstärkender Kreislauf. Die Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (AMOC) transportiert Salz in den Nordatlantik, wo es durch Verdunstung weiter konzentriert wird. Reduziert jedoch ein Süßwasserzufluss, beispielsweise durch schmelzendes Grönlandeis, den Salzgehalt der Wasseroberfläche im Nordatlantik, sinkt die Wasserdichte, das Absinken des Wassers verringert sich, und diese verringerte Sinkgeschwindigkeit schwächt die AMOC selbst. Ist die Zirkulation geschwächt, transportiert sie weniger Salz nach Norden, wodurch der Salzgehalt des Nordatlantiks weiter sinkt. So schließt sich der Kreislauf, und die AMOC, mit der alles begann, wird weiter geschwächt. Überschreitet der Süßwasserzufluss einen kritischen Schwellenwert, kann diese positive Rückkopplung zu einem irreversiblen Zusammenbruch der AMOC führen.

Sollte die AMOC zusammenbrechen, wären die Folgen weit über den Nordatlantik hinausreichend: Westeuropa würde sich um fünf bis zehn Grad Celsius abkühlen, die Innertropische Konvergenzzone würde sich nach Süden verlagern, die Muster der afrikanischen und asiatischen Monsune würden sich verändern, und der Meeresspiegelanstieg entlang der westlichen Atlantikküsten würde sich beschleunigen, da das Fehlen dieser Zirkulation dazu führt, dass sich dort Wasser ansammelt, anstatt in andere Meeresregionen verteilt zu werden.

Das Beunruhigendste an dieser Instabilität ist ihr nichtlinearer Verlauf: Die Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (AMOC) kann sich ohne erkennbare Warnzeichen nahe ihrem Bifurkationspunkt befinden, was bedeutet, dass ein Zusammenbruch ohne Vorwarnung erfolgen kann, bis er unmittelbar bevorsteht. Vom Wärmetransport, der das europäische Klima derzeit mildert, über die salzhaltige Rückkopplung, die es schwächen kann, bis hin zu den Folgen dieser Schwächung für ganze Monsune und den Meeresspiegel konzentriert die AMOC in einem einzigen Mechanismus eine der abruptesten und am wenigsten vorhersehbaren Veränderungen, die das Klimasystem noch erleben kann.

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