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Bricht der Golfstrom durch Schmelzwasser aus Grönland zusammen?
Grönlands Gletscher schmelzen durch den Klimawandel zunehmend ab und fließen als Süßwasser in den Ozean. Mehrere Modelle haben gezeigt, dass dadurch die Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (AMOC), eine Meeresströmung, die warmes Wasser aus den Tropen transportiert und dadurch in Europa für ein mildes Klima sorgt, kollabieren könnte. Nun zeigt ein hochmodernes Modell, dass es nicht zu einem plötzlichen Kollaps kommen wird, sondern zu einer langsamen und reversiblen Abschwächung.
Turin (Italien). In der Klimaforschung und der Geowissenschaft wird seit Langem darüber diskutiert, ob die globale Erwärmung einen Zusammenbruch der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC), ein System von Meeresströmungen, zu dem auch der Golfstrom gehört, auslösen kann. Eine schnell und potenziell unumkehrbare Abschwächung des Meeresströmungssystems würde dazu führen, dass weniger warmes Wasser aus den Tropen nach Europa gelangt und das milde Klima des Kontinents sich signifikant abkühlt.
Relativ simple Modelle haben bereits gezeigt, dass das Abschmelzen des grönländischen Eisschilds und weiterer Gletscher und der daraus resultierende Eintrag von Süßwasser in den Ozean dazu führen können, dass ein Kipppunkt erreicht wird, der eine unumkehrbare Abschwächung des AMOC auslöst. In den meisten deutlich komplexeren Klimamodellen wird der Einfluss des Schmelzwassers der Eisschilde aber nicht berücksichtigt. Es bestehen deshalb große Unsicherheiten darüber, ob die Wissenschaft bisher das Erreichen eines Kipppunkts bei der AMOC unterschätzt hat.
Forscher der Politecnico di Torino (POLITO) haben nun eine Studie publiziert, die die Rolle der grönländischen Eisschmelze genauer analysiert hat. Das Team um Oliver Mehling, der inzwischen als Postdoktorand an der Utrecht University tätig ist, hat dazu mit einem hochmodernen Klimamodell zwei Szenarien verglichen. In einem Szenario kommt es zu einem hohen, aber noch realistischen Eintrag von Süßwasser aus dem grönländischen Eisschild und in einem Szenario fehlt dieses zusätzliche Süßwasser.
Das Klimamodell zeigt, dass das Schmelzwasser aus Grönland die Meeresströmung bis zum Ende des 21. Jahrhunderts tatsächlich um zusätzliche 10 bis 20 Prozent schwächt. Die zusätzliche Abschwächung gegenüber anderen Unsicherheiten ist damit relativ klein. Das Modell zeigt zudem, dass die Abschwächung der Meeresströmung fortlaufend mit der Zunahme der globalen Temperaturen und dem globalen Klimawandel zunimmt und es nicht wie in einfacheren Modellen ermittelt, zu einem Kipppunkt kommt, bei dem die AMOC plötzlich kollabiert.
„Klimamodelle zeigen übereinstimmend, dass sich die Atlantikzirkulation im Laufe des 21. Jahrhunderts abschwächen wird, auch ohne den Beitrag der Schmelze des grönländischen Eisschilds zu berücksichtigen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Grönlands Schmelzwasser diesen Prozess verstärkt, aber seine Auswirkungen im Vergleich zu anderen Unsicherheitsquellen zunächst gering sind. Langfristig dürfte seine Rolle jedoch immer wichtiger werden, insbesondere über das Jahr 2100 hinaus, wenn die globale Erwärmung und die Treibhausgasemissionen ohne wirksame Minderungsmaßnahmen weiter zunehmen.“ Oliver Mehling
Mehling hat im Rahmen seiner Promotion zudem untersucht, ob sich das Meeresströmungssystem erholen kann. Dazu haben die Forscher simuliert, welche Auswirkungen eine allmählich abnehmende CO₂-Konzentration hat. Das im Modell betrachtete Szenario ist aber eher idealisiert, weil dabei eine unrealistisch große Menge an CO₂ aus der Erdatmosphäre entnommen wird. Es liefert aber trotzdem neue Einblicke in die Dynamik der AMOC.
Laut der Simulation verstärkt sich das Meeresströmungssystem wieder, wenn die CO₂-Konzentration abnimmt, unabhängig davon, wie viel Süßwasser zuvor in den Ozean geflossen ist. Wie die Forscher erklären, deutet dies darauf hin, dass die Abschwächung der Ozeanzirkulation kein irreversibler Prozess ist, sondern, dass das System sich stabilisieren kann, wenn die globale Erwärmung unter Ko