Neue Meeresforschungen zeigen, dass das Schmelzwasser der Antarktis die tiefen Meeresströmungen verlangsamt, die einen direkten Einfluss auf das Klima der Erde haben.
Vom Deck eines Schiffes oder Flugzeugs aus betrachtet, mögen die Weltmeere recht gleichmäßig erscheinen, doch unter der Oberfläche ist einiges los. Riesige Flüsse transportieren Wärme aus den Tropen in die Arktis und Antarktis, wo das Wasser abkühlt und dann wieder Richtung Äquator fließt. Die Menschen an der Ostküste Nordamerikas und Europas kennen den Golfstrom. Ohne ihn wären diese Gebiete zwar nicht unbewohnbar, aber deutlich kälter als heute.
Diese Animation zeigt den Verlauf der globalen Pipeline. Blaue Pfeile zeigen den Weg des tiefen, kalten, dichten Wasserflusses. Rote Pfeile zeigen den Weg des wärmeren, weniger dichten Oberflächenwassers. Schätzungsweise kann ein Wasserpaket 1.000 Jahre brauchen, um seine Reise durch das globale Förderband zu absolvieren. Bildquelle: NOAA
Meeresströmungen sind sozusagen das Kühlsystem eines Autos. Wird der normale Kühlmittelfluss gestört, kann es zu Motorschäden kommen. Dasselbe passiert auch auf der Erde, wenn Meeresströmungen gestört werden. Sie tragen nicht nur zur Regulierung der Landtemperatur bei, sondern liefern auch wichtige Nährstoffe für das Meeresleben. Oben sehen Sie ein Diagramm der NOAA, das die Funktionsweise von Meeresströmungen erklärt. Unten finden Sie die schriftliche Erklärung der NOAA.
Die thermohaline Zirkulation treibt ein globales System von Meeresströmungen an, das als globales Förderband bezeichnet wird. Dieses Förderband beginnt an der Meeresoberfläche nahe den Polen des Nordatlantiks. Hier kühlt das Wasser aufgrund der arktischen Temperaturen ab. Es wird auch salziger, da Salz bei der Bildung von Meereis nicht gefriert und im umgebenden Wasser verbleibt. Durch das zusätzliche Salz wird das kalte Wasser dichter und sinkt auf den Meeresboden. Zuströmendes Oberflächenwasser ersetzt das sinkende Wasser und erzeugt Strömungen.
Dieses Tiefenwasser bewegt sich südwärts, zwischen Kontinenten, über den Äquator und bis an die Enden Afrikas und Südamerikas. Meeresströmungen umfließen die Ränder der Antarktis, wo das Wasser wieder abkühlt und absinkt, wie im Nordatlantik. Und so wird das Förderband „aufgeladen“. Nach der Umrundung der Antarktis trennen sich zwei Teile vom Förderband und wenden sich nach Norden. Ein Teil gelangt in den Indischen Ozean, der andere in den Pazifischen Ozean.
Wenn wir uns nach Norden in Richtung Äquator bewegen, brechen die beiden Teile auseinander, erwärmen sich und verlieren an Dichte, während sie an die Oberfläche steigen. Anschließend kehren sie nach Süden und Westen in den Südatlantik und schließlich in den Nordatlantik zurück, wo der Zyklus von neuem beginnt.
„Förderbänder bewegen sich viel langsamer (wenige Zentimeter pro Sekunde) als Wind- oder Gezeitenströmungen (zehn bis hundert Zentimeter pro Sekunde). Schätzungsweise benötigt ein Kubikmeter Wasser etwa 1000 Jahre, um die Erde zu umrunden. Die Reise eines Förderbandes. Darüber hinaus transportiert das Förderband große Wassermengen – mehr als das Hundertfache der Strömung des Amazonas.
Förderbänder spielen auch eine wichtige Rolle im Nährstoff- und Kohlendioxidkreislauf der Weltmeere. Warmes Oberflächenwasser verliert zwar Nährstoffe und Kohlendioxid, wird aber wieder angereichert, wenn es als tiefe Schichten oder Substrat durch das Förderband fließt. Es bildet die Grundlage der weltweiten Nahrungskette. Kühles, nährstoffreiches Wasser fördert das Wachstum von Algen und Seetang.
Eine neue Studie, die am 29. März in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, zeigt, dass das Wasser schmelzender Gletscher mit der Erwärmung der Antarktis diese riesigen Meeresströmungen bis 2050 um 40 Prozent verlangsamen könnte. Die Folge wären massive Veränderungen des Erdklimas, die es in Wirklichkeit gar nicht gibt. Dies ist zwar allgemein bekannt, könnte aber zu einer Beschleunigung von Dürren, Überschwemmungen und einem Anstieg des Meeresspiegels führen. Untersuchungen zeigen, dass eine Verlangsamung der Meeresströmungen das Weltklima für Jahrhunderte verändern könnte. Dies wiederum könnte eine Reihe von Folgen haben, darunter einen schnelleren Anstieg des Meeresspiegels, veränderte Wettermuster und die Gefahr, dass hungrige Meereslebewesen keinen Zugang zu wichtigen Nährstoffquellen haben.
Professor Matt England vom Zentrum für Klimawandelforschung der University of New South Wales und Co-Autor der in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie sagte, die gesamte Tiefseeströmung befinde sich auf dem Weg zum Kollaps. „Früher dauerte es über 1.000 Jahre, bis sich diese Zyklen änderten, heute dauert es nur noch wenige Jahrzehnte. Das geschieht viel schneller als wir dachten, diese Zyklen verlangsamen sich. Wir sprechen von einem möglichen langfristigen Aussterben ikonischer Wassermassen.“
Die Verlangsamung der tiefen Meeresströmungen ist auf die Wassermenge zurückzuführen, die auf den Meeresboden sinkt und dann nach Norden fließt. Dr. Qian Li, ehemals an der University of New South Wales und heute am Massachusetts Institute of Technology, ist der Hauptautor der von England koordinierten Studie. Der wirtschaftliche Abschwung „wird die Reaktion der Ozeane auf Wärme, Süßwasser, Sauerstoff, Kohlenstoff und Nährstoffe grundlegend verändern, mit Auswirkungen auf die gesamten Weltmeere für die kommenden Jahrhunderte“, schreiben die Autoren. Eine Folge könnte eine grundlegende Veränderung der Niederschlagsmenge sein – manche Gebiete erhalten zu viel, andere zu wenig Regen.
„Wir wollen an diesen Orten keine sich selbst verstärkenden Mechanismen schaffen“, sagte Lee und fügte hinzu, dass die Verlangsamung die Tiefsee effektiv stagnieren und ihr Sauerstoff entziehen lasse. Sterbende Meerestiere geben Nährstoffe an das Wasser ab, das auf den Meeresboden sinkt und durch die Weltmeere zirkuliert. Diese Nährstoffe kehren beim Auftrieb zurück und dienen als Nahrung für Phytoplankton. Dies bildet die Basis der marinen Nahrungskette.
Dr. Steve Rintoul, Ozeanograph und Südpolarmeerexperte bei der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation der australischen Regierung, sagte, dass mit der Verlangsamung der Tiefseezirkulation weniger Nährstoffe in die oberen Ozeanschichten zurückkehren würden, was sich auf die Phytoplanktonproduktion auswirken würde. Jahrhundert.
Sobald die Umwälzströmung nachlässt, können wir sie nur wieder in Gang setzen, indem wir die Schmelzwasserfreisetzung rund um die Antarktis stoppen. Das bedeutet, wir brauchen ein kühleres Klima und müssen dann warten, bis es wieder anfängt. Unsere anhaltend hohen Treibhausgasemissionen. Je länger wir warten, desto mehr verpflichten wir uns zu weiteren Veränderungen. Rückblickend auf die Zeit vor 20 Jahren dachten wir, die Tiefsee hätte sich kaum verändert. Sie sei zu weit entfernt, um zu reagieren. Doch Beobachtungen und Modelle legen das Gegenteil nahe.
Professor Stefan Rahmstorf, Ozeanograph und Leiter der Abteilung Erdsystemanalyse am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, sagte, die neue Studie zeige, dass sich „das Klima rund um die Antarktis in den kommenden Jahrzehnten wahrscheinlich weiter verschlechtern wird“. Der wichtigste Klimabericht der UN weise „erhebliche und seit langem bestehende Mängel“ auf, da er nicht berücksichtige, wie sich Schmelzwasser auf die Tiefsee auswirkt. „Das Schmelzwasser verdünnt den Salzgehalt in diesen Meeresgebieten, wodurch das Wasser weniger dicht wird und nicht mehr genug Gewicht hat, um abzusinken und das bereits vorhandene Wasser zu verdrängen.“
Da die globalen Durchschnittstemperaturen weiter steigen, besteht ein Zusammenhang zwischen der Verlangsamung der Meeresströmungen und der potenziellen Notwendigkeit von Geoengineering zur Abkühlung des Planeten. Beides wird höchst unvorhersehbare Folgen haben, die verheerende Auswirkungen auf das Leben der Menschen in vielen Teilen der Welt haben könnten.
Die Lösung liegt natürlich in einer radikalen Reduzierung der Kohlendioxid- und Methanemissionen. Doch die Staats- und Regierungschefs der Welt zögern, diese Probleme energisch anzugehen, da dies zu Gegenreaktionen der fossilen Brennstofflieferanten und zum Ärger der Verbraucher führen würde, die auf fossile Brennstoffe angewiesen sind. Diese Brennstoffe treiben Autos an, heizen Häuser und versorgen das Internet mit Strom.
Würden die Vereinigten Staaten es ernst meinen, die Verbraucher für die Verluste durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe zahlen zu lassen, würden sich die Kosten für Strom aus Kohlekraftwerken verdoppeln oder verdreifachen, und der Benzinpreis würde 10 Dollar pro Gallone übersteigen. Sollte einer dieser Fälle eintreten, würde die große Mehrheit der Wähler lautstark Kandidaten wählen, die versprechen, die gute alte Zeit zurückzubringen. Mit anderen Worten: Wir werden wahrscheinlich weiterhin einer ungewissen Zukunft entgegensteuern, und unsere Kinder und Enkel werden die Folgen unseres Versagens, sinnvoll zu handeln, zu spüren bekommen.
Professor Rahmstorff erklärte, ein weiterer besorgniserregender Aspekt der Verlangsamung der Meeresströmungen durch die zunehmenden Schmelzwassermengen in der Antarktis sei, dass die Verlangsamung der Tiefseeströmungen auch die Menge an Kohlendioxid beeinflussen könnte, die in der Tiefsee gespeichert werden kann. Wir können dazu beitragen, diese Situation durch die Reduzierung von Kohlenstoff- und Methanemissionen zu entschärfen, aber es gibt kaum Anzeichen dafür, dass der politische Wille dazu vorhanden ist.
Steve schreibt über die Schnittstelle von Technologie und Nachhaltigkeit von seinem Zuhause in Florida aus – oder wohin auch immer ihn die Macht treibt. Er war stolz darauf, „woke“ zu sein, und es war ihm egal, warum das Glas zerbrach. Er glaubt fest an die Worte von Sokrates, die er vor 3.000 Jahren sprach: „Das Geheimnis des Wandels liegt darin, all seine Energie nicht auf den Kampf gegen das Alte, sondern auf den Aufbau des Neuen zu konzentrieren.“
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