News: Süß versalzen
Wärme und Würze zählen zu den Antriebskräften der globalen Förderbänder in den Meeren: Dichteunterschiede, hervorgerufen durch Temperaturdifferenzen oder verschiedene Salzgehalte, lassen Wassermassen absinken oder aufsteigen und halten so die weltumspannende Zirkulation in Gang. Doch die Klimaerwärmung bringt das fein austarierte Strömungsgeschehen ins Wanken.
Ohne den Golfstrom wäre es in Europa ausgesprochen ungemütlich. Die warme Meereströmung, die aus der Karibik kommend von der Nordostküste Nordamerika den Atlantik quert und so für angenehm temperiertes Klima in unseren Breiten sorgt, gehört zu einem großen Strömungswirbel, der den gesamten Nordatlantik umfasst, und gleichzeitig Teil der weltumspannenden Ozeanzirkulation ist, die ständig Wassermassen rund um den Globus transportiert und so Wärme, Sauerstoff und Nährstoffe verteilt.
Antrieb dieser globalen Förderbänder sind – an der Oberfläche neben dem Wind – vor allem Dichteunterschiede in den Wassermassen, hinter denen die Temperatur, der Salzgehalt und der Druck stecken: Warmes Wasser ist weniger dicht als kaltes, während ein höherer Anteil an Salzen, gelösten Gasen und organischen Substanzen – die Salinität – die Dichte erhöht. So kann eine Abkühlung oder eine Anreicherung von Salzen Wassermassen zum Absinken bringen beziehungsweise umgekehrt mehr Wärme oder weniger Salinität das Aufsteigen fördern.
Als fein austariertes System reagiert das Ganze womöglich sehr anfällig auf Störungen. Ein Ausfall des Golfstroms beispielsweise, ausgelöst durch Veränderungen in den Dichteverhältnissen als Folge eines Temperaturanstiegs, hätte dramatische Konsequenzen – und ist durchaus Bestandteil mancher Zukunftsszenarien des globalen Klimas. Schließlich gibt es Hinweise, dass zu Eiszeiten dieser Wärmetransport ebenfalls zumindest schwächer, wenn nicht ganz ausgefallen war. Ruth Curry von der Woods Hole Oceanographic Institution und ihre Kollegen suchten daher nach Spuren, die auf einen möglichen Einfluss des Klimawandels auf die Meereszirkulation schließen lassen.
Und sie wurden fündig. Als sie die Messdaten entlang einer Linie durch den Westatlantik von der Südspitze Grönlands bis zur Südspitze Südamerikas verglichen, stellten sie deutliche Veränderungen der Salinitätswerte in den letzten vier Jahrzehnten fest: Während es in den Tropen und Subtropen immer salziger wurde, "süßten" die Polarbereiche zunehmend aus. Dieser Trend zeigte sich seit Beginn der Aufzeichnungen in den fünfziger Jahren, verschärfte sich seit 1990 aber dramatisch .
Am stärksten betroffen waren dabei die oberflächennahen Schichten, und einen entsprechenden Ausgleich in tieferen Regionen konnten die Wissenschaftler nicht beobachten – lokal veränderte Durchmischungsverhältnisse sind als Ursache daher ausgeschlossen. Ein zusätzlicher Salzeintrag war ebenfalls nicht festzustellen – es blieben also nur Schwankungen im Verdunstungs- und Niederschlagsgeschehen als verantwortliche Faktoren übrig.
Die Forscher errechneten, dass die Verdunstung über den tropischen Meeren in den 40 beobachteten Jahren um fünf bis zehn Prozent gestiegen sein muss – ein Wert, der sich mit dem gemessenen durchschnittlichen Temperaturanstieg in dieser Region um ein Grad Celsius im selben Zeitraum durchaus erklären lässt. Der drastische Anstieg in den letzten zehn Jahren geht einher mit einer Verstärkung der Passatwinde, die wiederum von dem Klimaphänomen der Nordatlantischen Oszillation abhängen. Und diese wiederum, so zeigen Simulationen deutlich, lässt der Klimawandel nicht unberührt.
In den höheren Breiten könnten hingegen vermehrte Niederschläge und abschmelzende Gletscher für die Versüßung des Ozeans verantwortlich sein – womöglich ebenfalls ausgelöst durch die globale Erwärmung. Insgesamt, so warnen die Forscher, zeigt sich jedenfalls, dass die Veränderung der Verdunstungs- und Niederschlagsmuster die Salzgehalte des Atlantiks so stark beeinflusst, dass das alte Strömungssystem damit nicht mehr ausgleichend zurechtkommt. Das ganze System steht auf zunehmend wackligeren Füßen.
Und der Atlantik steht mit diesen Ergebnissen nicht allein – im Pazifik und im Mittelmeer lassen sich gleichfalls Schwankungen in der Salinität feststellen, bei denen nach sorgfältiger Prüfung auch der Klimawandel die Finger im Spiel hat. Ein gefährliches Spiel, bei dem sich der Mensch seine Finger gehörig verbrennen dürfte – und sich damit gleichzeitig in unseren Breiten empfindlich kalte Füße holen könnte.
Antrieb dieser globalen Förderbänder sind – an der Oberfläche neben dem Wind – vor allem Dichteunterschiede in den Wassermassen, hinter denen die Temperatur, der Salzgehalt und der Druck stecken: Warmes Wasser ist weniger dicht als kaltes, während ein höherer Anteil an Salzen, gelösten Gasen und organischen Substanzen – die Salinität – die Dichte erhöht. So kann eine Abkühlung oder eine Anreicherung von Salzen Wassermassen zum Absinken bringen beziehungsweise umgekehrt mehr Wärme oder weniger Salinität das Aufsteigen fördern.
Als fein austariertes System reagiert das Ganze womöglich sehr anfällig auf Störungen. Ein Ausfall des Golfstroms beispielsweise, ausgelöst durch Veränderungen in den Dichteverhältnissen als Folge eines Temperaturanstiegs, hätte dramatische Konsequenzen – und ist durchaus Bestandteil mancher Zukunftsszenarien des globalen Klimas. Schließlich gibt es Hinweise, dass zu Eiszeiten dieser Wärmetransport ebenfalls zumindest schwächer, wenn nicht ganz ausgefallen war. Ruth Curry von der Woods Hole Oceanographic Institution und ihre Kollegen suchten daher nach Spuren, die auf einen möglichen Einfluss des Klimawandels auf die Meereszirkulation schließen lassen.
Und sie wurden fündig. Als sie die Messdaten entlang einer Linie durch den Westatlantik von der Südspitze Grönlands bis zur Südspitze Südamerikas verglichen, stellten sie deutliche Veränderungen der Salinitätswerte in den letzten vier Jahrzehnten fest: Während es in den Tropen und Subtropen immer salziger wurde, "süßten" die Polarbereiche zunehmend aus. Dieser Trend zeigte sich seit Beginn der Aufzeichnungen in den fünfziger Jahren, verschärfte sich seit 1990 aber dramatisch .
Am stärksten betroffen waren dabei die oberflächennahen Schichten, und einen entsprechenden Ausgleich in tieferen Regionen konnten die Wissenschaftler nicht beobachten – lokal veränderte Durchmischungsverhältnisse sind als Ursache daher ausgeschlossen. Ein zusätzlicher Salzeintrag war ebenfalls nicht festzustellen – es blieben also nur Schwankungen im Verdunstungs- und Niederschlagsgeschehen als verantwortliche Faktoren übrig.
Die Forscher errechneten, dass die Verdunstung über den tropischen Meeren in den 40 beobachteten Jahren um fünf bis zehn Prozent gestiegen sein muss – ein Wert, der sich mit dem gemessenen durchschnittlichen Temperaturanstieg in dieser Region um ein Grad Celsius im selben Zeitraum durchaus erklären lässt. Der drastische Anstieg in den letzten zehn Jahren geht einher mit einer Verstärkung der Passatwinde, die wiederum von dem Klimaphänomen der Nordatlantischen Oszillation abhängen. Und diese wiederum, so zeigen Simulationen deutlich, lässt der Klimawandel nicht unberührt.
In den höheren Breiten könnten hingegen vermehrte Niederschläge und abschmelzende Gletscher für die Versüßung des Ozeans verantwortlich sein – womöglich ebenfalls ausgelöst durch die globale Erwärmung. Insgesamt, so warnen die Forscher, zeigt sich jedenfalls, dass die Veränderung der Verdunstungs- und Niederschlagsmuster die Salzgehalte des Atlantiks so stark beeinflusst, dass das alte Strömungssystem damit nicht mehr ausgleichend zurechtkommt. Das ganze System steht auf zunehmend wackligeren Füßen.
Und der Atlantik steht mit diesen Ergebnissen nicht allein – im Pazifik und im Mittelmeer lassen sich gleichfalls Schwankungen in der Salinität feststellen, bei denen nach sorgfältiger Prüfung auch der Klimawandel die Finger im Spiel hat. Ein gefährliches Spiel, bei dem sich der Mensch seine Finger gehörig verbrennen dürfte – und sich damit gleichzeitig in unseren Breiten empfindlich kalte Füße holen könnte.
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