Wenn man über die Risiken des Klimawandels nachdenkt, ist die Vorstellung abrupter Veränderungen ziemlich beängstigend. Filme wie „The Morning After“ schüren diese Angst, mit Visionen von unvorstellbaren Stürmen und der Flucht der Bevölkerung vor schnellen Temperaturschwankungen.
Während sich Hollywood angesichts der Geschwindigkeit und des Ausmaßes von Katastrophen eindeutig Freiheiten nimmt, haben mehrere aktuelle Studien Alarm geschlagen, dass eine entscheidende Meeresströmung, die Wärme in den globalen Norden zirkuliert, noch in diesem Jahrhundert aufhören könnte, was möglicherweise katastrophale Folgen hätte.
Dieses Szenario gab es bereits in der Vergangenheit, zuletzt vor über 16.000 Jahren. Dies hängt jedoch davon ab, dass Grönland viel Eis ins Meer abgibt.
Unsere neue, in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlichte Studie legt nahe, dass Grönland zwar derzeit große und besorgniserregende Mengen an Eis verliert, dies jedoch möglicherweise nicht lange genug anhält, um den Eisfluss von selbst zu stoppen. Ein genauerer Blick auf die Beweise aus der Vergangenheit zeigt, warum.
Blut und Wasser
Das Atlantikstromsystem verteilt Wärme und Nährstoffe weltweit, genauso wie das menschliche Kreislaufsystem Wärme und Nährstoffe im ganzen Körper verteilt.
Warmes Wasser aus den Tropen fließt entlang der Atlantikküste der Vereinigten Staaten nach Norden, bevor es den Atlantik überquert. Wenn ein Teil des warmen Wassers verdunstet und das Oberflächenwasser abkühlt, wird es salziger und dichter. Dichteres Wasser sinkt, und dieses kältere, dichtere Wasser fließt in der Tiefe nach Süden. Schwankungen in der Wärme und im Salzgehalt befeuern den Pumpkern des Systems.
Wenn das atlantische Zirkulationssystem schwächer wird, könnte dies zu einem weltweiten Klimachaos führen.
Eisschilde bestehen aus Süßwasser, daher kann die schnelle Freisetzung von Eisbergen in den Atlantischen Ozean den Salzgehalt des Ozeans verringern und die Herzfrequenz verlangsamen. Wenn Oberflächengewässer nicht mehr tiefer absinken können und die Zirkulation zusammenbricht, ist mit einer dramatischen Abkühlung in Europa und Nordamerika zu rechnen. Der Amazonas-Regenwald und die afrikanische Sahelzone würden innerhalb weniger Jahre oder sogar Jahrzehnte trockener werden und die Erwärmung und das Abschmelzen der Antarktis würden sich beschleunigen.
Heute schmilzt Grönlands Eisschild rapide, und einige Wissenschaftler befürchten, dass das atlantische Strömungssystem in diesem Jahrhundert auf einen Klima-Kipppunkt zusteuert. Doch ist diese Sorge berechtigt?
Um diese Frage zu beantworten, müssen wir in die Vergangenheit reisen.
Eine radioaktive Entdeckung
In den 1980er Jahren entnahmen ein junger Wissenschaftler namens Hartmut Heinrich und seine Kollegen eine Reihe von Sedimentkernen aus dem Meeresboden, um zu untersuchen, ob Atommüll sicher in den Tiefen des Nordatlantiks vergraben werden könnte.
Sedimentkerne enthalten die Geschichte von allem, was sich über Hunderttausende von Jahren auf diesem Teil des Meeresbodens angesammelt hat. Heinrich fand in der Erde mehrere Schichten mit zahlreichen Mineralkörnern und Gesteinsfragmenten.
Die Sedimentkörner waren zu groß, als dass sie allein durch Wind oder Meeresströmungen in die Mitte des Ozeans transportiert worden wären. Heinrich erkannte, dass sie von Eisbergen dorthin gebracht worden sein mussten, die das Gestein und die Mineralien aufgenommen hatten, als die Eisberge noch Teil der Gletscher des Landes waren.
Die Schichten mit den meisten Gesteins- und Mineralschuttmengen stammen aus einer Zeit, als mit dem Auftauchen von Eisbergen in großer Zahl zu rechnen war, und fielen mit einer starken Abschwächung des atlantischen Strömungssystems zusammen. Diese Zeiträume sind als Heinrich-Ereignisse bekannt.
Als Paläoklimawissenschaftler nutzen wir natürliche Aufzeichnungen wie Sedimentkerne, um die Vergangenheit zu verstehen. Durch die Messung der Uranisotope in den Sedimenten konnten wir die Ablagerungsrate der von Eisbergen zurückgelassenen Sedimente bestimmen. Die Menge an Trümmern ermöglichte es uns, die Menge an Süßwasser abzuschätzen, die diese Eisberge dem Ozean beitrugen, und sie mit heute zu vergleichen, um abzuschätzen, ob sich die Geschichte in naher Zukunft wiederholen könnte.
Warum ein Shutdown in absehbarer Zeit nicht wahrscheinlich ist
Bewegt sich das atlantische Strömungssystem aufgrund des Abschmelzens Grönlands also auf einen klimatischen Wendepunkt zu? Wir glauben, dass dies in den kommenden Jahrzehnten unwahrscheinlich ist.
Während Grönland derzeit riesige Mengen an Eis verliert – vergleichbar mit einem mittelschweren Heinrich-Ereignis – wird der Eisverlust wahrscheinlich nicht lange genug anhalten, um den Fluss von selbst zu stoppen.
Eisberge stören die Strömung viel effektiver als Schmelzwasser vom Land, unter anderem weil sie Süßwasser direkt dorthin transportieren können, wo die Strömung fließt. Allerdings wird die zukünftige Erwärmung dazu führen, dass sich der grönländische Eisschild zu früh von der Küste entfernt, als dass Eisberge noch genügend Süßwasser liefern könnten.
Es wird erwartet, dass die Stärke der Atlantic Southern Overturning Circulation (AMOC) bis zum Jahr 2100 um 24 % bis 39 % abnimmt. Bis dahin wird die Eisbergformation Grönlands näher an den schwächeren Heinrich-Ereignissen der Vergangenheit liegen. Die Heinrich-Ereignisse hingegen dauerten etwa 200 Jahre.
Anstelle von Eisbergen wird erwartet, dass Schmelzwasser, das am Rande der Insel in den Atlantik fließt, die Hauptursache für die Ausdünnung Grönlands sein wird. Schmelzwasser schickt immer noch Süßwasser in den Ozean, aber es vermischt sich mit Meerwasser und bewegt sich tendenziell entlang der Küste, anstatt den Ozean direkt zu erfrischen, wie es bei treibenden Eisbergen der Fall ist.
Dies bedeutet nicht, dass der Strom nicht gefährdet ist
Die zukünftige Flugbahn des atlantischen Strömungssystems wird wahrscheinlich durch eine Kombination aus sich verlangsamenden, aber wirksameren Eisbergen und einem sich beschleunigenden, aber weniger einflussreichen Oberflächenabfluss bestimmt. Diese Situation wird durch steigende Meeresoberflächentemperaturen noch verschlimmert, was die Strömung weiter verlangsamen könnte.
Der Erdkern könnte also immer noch in Gefahr sein, aber die Geschichte deutet darauf hin, dass die Gefahr nicht so unmittelbar ist, wie manche befürchten.
In „The Next Day“ hat eine Verlangsamung des Atlantikstromsystems New York City zum Einfrieren gebracht. Basierend auf unserer Forschung können wir mit der Gewissheit trösten, dass ein solches Szenario zu unseren Lebzeiten unwahrscheinlich ist. Um den Schutz künftiger Generationen zu gewährleisten, sind jedoch weiterhin energische Anstrengungen zur Eindämmung des Klimawandels erforderlich.
Dieser Artikel wurde von The Conversation erneut veröffentlicht, einer unabhängigen, gemeinnützigen Nachrichtenorganisation, die Ihnen vertrauenswürdige Fakten und Analysen liefert, die Ihnen helfen, unsere komplexe Welt zu verstehen. Es wurde geschrieben von: Yuxin Zhou, Universität von Kalifornien, Santa Barbara und Jerry McManus, Universität von Columbia
Erfahren Sie mehr:
Yuxin Zhou erhielt Fördermittel vom Schlanger Fellowship des International Ocean Discovery Program.
Jerry McManus erhält Fördermittel von der United States National Science Foundation.