Die südliche Umwälzpumpe der Weltmeere steuert auf den Kollaps zu

Antarktika, Mosaik aus Satellitenaufnahmen. (Credits: NASA)
Antarktika, Mosaik aus Satellitenaufnahmen. (Credits: NASA)

Die Tiefseezirkulation, die sich um Antarktika bildet, könnte Forschern zufolge auf den Kollaps zusteuern. Ein solcher Rückgang würde die Meeresboden stagnieren lassen und das Klima und Meeresökosysteme für Jahrhunderte beeinflussen.

Die Ergebnisse werden detailliert in einer neuen Studie beschrieben, die von Professor Matthew England, dem stellvertretenden Direktor des ARC Centre for Excellence in Antarctic Science (ACEAS) der University of New South Wales in Sydney, koordiniert wurde. Die Studie erschien am 30. März 2023 im Journal Nature; der Hauptautor ist Dr. Qian Li (ehemals an der UNSW und jetzt am Massachusetts Institute of Technology (MIT)). Als Co-Autoren sind Wissenschaftler der Australian National University und des CSIRO beteiligt.

Kaltes Wasser, das nahe Antarktika hinabsinkt, treibt die tiefste Strömung der Umwälzzirkulation an – ein Geflecht aus Strömungen, das die Weltmeere umspannt. Die Umwälzung transportiert Wärme, Kohlenstoff, Sauerstoff und Nährstoffe um den Globus. Das beeinflusst das Klima, den Meeresspiegel und die Produktivität mariner Ökosysteme.

“Unser Modell zeigt, dass sich die antarktische Umwälzung in den nächsten 30 Jahren um mehr als 40 Prozent verlangsamen wird und auf einem Kurs ist, der in Richtung Kollaps weist, wenn sich die globalen Kohlenstoffemissionen mit der aktuellen Rate fortsetzen”, sagte England.

Modellierung der Tiefsee

Etwa 250 Billionen Tonnen kaltes, salziges, sauerstoffreiches Wasser sinken pro Jahr nahe Antarktika ab. Dieses Wasser breitet sich nach Norden aus und transportiert Sauerstoff in die Tiefsee des Indischen Ozeans, des Pazifiks und des Atlantiks. “Wenn die Meere Lungen hätten, wäre dies eine davon”, sagte England.

Das internationale Forschungsteam modellierte die Menge des produzierten antarktischen Wassers in der Tiefsee unter dem “IPCC Hochemissionsszenario” bis 2050. Das Modell berücksichtigt Einzelheiten der ozeanischen Prozesse, wozu frühere Modelle nicht in der Lage waren, darunter die Art und Weise, wie die Vorhersagen für Schmelzwasser aus Eis die Zirkulation beeinflussen könnte.

Diese Tiefseeströmung verblieb über tausende Jahre in einem relativ stabilen Zustand, aber mit den zunehmenden Treibhausgasemissionen wird sich die antarktische Umwälzung in den nächsten paar Jahrzehnten laut Voraussagen signifikant verlangsamen.

Folgen der verlangsamten antarktischen Umwälzung

Weltkarte mit den globalen Meeresströmungen. (Credits: Wikipedia / User: Brisbane / CC BY SA 3.0
Weltkarte mit den globalen Meeresströmungen. (Credits: Wikipedia / User: Brisbane / CC BY SA 3.0)

Bei einem Kollaps dieser Tiefseeströmung würden die Meere unterhalb von 4.000 Metern Tiefe stagnieren. “Das würde Nährstoffe in der Tiefsee binden und die Menge der Nährstoffe reduzieren, die für die Unterstützung des Lebens im Meer nahe der Meeresoberfläche zur Verfügung steht”, sagte England.

Der Co-Autor Dr. Steve Rintoul (CSIRO & Australian Antarctic Program Partnership) sagte, die Modellsimulationen zeigen eine Verlangsamung der Umwälzung, die dann zu einer rapiden Erwärmung der Tiefsee führt. “Direkte Messungen bestätigen, dass die Tiefsee tatsächlich bereits wärmer wird.”

Die Studie ergab, dass abschmelzendes Eis um Antarktika die nahen Gewässer weniger dicht macht, was die antarktische Umwälzzirkulation verlangsamt. Das Abschmelzen der antarktischen und grönländischen Eisschilde wird sich voraussichtlich mit der Erwärmung des Planeten fortsetzen.

“Unsere Studie zeigt, dass das Abschmelzen der Eisschilde einen dramatischen Einfluss auf die Umwälzzirkulation hat, welche das Erdklima reguliert”, sagte Dr. Adele Morrison vom ACEAS und der ANU Research School of Earth Sciences.

“Wir sprechen über die mögliche langfristige Auslöschung einer bedeutenden Wassermasse”, sagte England. “Solch gewaltigen Veränderungen an der Umwälzung der Wärme, des Süßwassers, des Sauerstoffs, des Kohlenstoffs und der Nährstoffe im Ozean wird in den nächsten Jahrhunderten sehr nachteilige Folgen für die Ozeane haben.”

Quelle

(THK)

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