Kollaps von atlantischem Strömungssystem: Rückschritt hätte enorme Folgen

Ob die Atlantische Umwälzzirkulation zusammenbricht, ist unsicher. Eine Studie zeigt aber: Lassen wir beim Klimaschutz deutlich nach, kollabiert sie.

Östlich von Grönland sinkt das Wasser der Umwälzzirkulation in tiefere Ozeanschichten. Geschieht das nicht mehr, friert Europa ein Foto: Felipe Dana/AP

Berlin taz | Wenn die weltweiten Klimaschutz-Anstrengungen abnehmen, ist ein Kollaps der Atlantischen Umwälzzirkulation sehr wahrscheinlich. Unter den derzeitigen CO₂-Minderungspfaden ist die Unsicherheit über einen Zusammenbruch aber weiterhin sehr groß. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie einer niederländisch-deutschen Forscher*innen-Gruppe, zu der auch der Potsdamer Klimawissenschaftler Stefan Rahmstorf gehört.

Die Atlantische Umwälzzirkulation – die unter anderem aus dem Golfstrom besteht – transportiert warmes Wasser aus den Tropen an die amerikanische Ostküste und dann nach Europa, bevor sich das Wasser im Nordatlantik abkühlt, in tiefere Ozeanschichten sinkt und dort wieder Richtung Tropen fließt. Die Wärme dieser Riesenpumpe, die im Englischen mit Amoc abgekürzt wird, ist einer der Gründe dafür, dass in Europa ein gemäßigtes Klima herrscht, obwohl die gleichen Breitengrade zum Beispiel in Kanada weit niedrigere Durchschnittstemperaturen erleben.

Ein Kollaps hätte deshalb enorme Auswirkungen: Winter würden in Europa extrem kalt werden und Sommer sehr trocken. Außerdem würden sich Niederschlagsmuster verschieben, sodass zum Beispiel die Monsunregen in Südasien gestört würden. Von diesen Regen ist die Nahrungsmittelversorgung von Millionen von Menschen in dicht besiedelten Gebieten abhängig.

Für ihre Untersuchung haben die For­sche­r*in­nen eine Gruppe von Klimamodellen genutzt, die dem Weltklimarat als Arbeitsgrundlage dienen und als internationaler Standard gelten. Der Weltklimarat besteht aus weltweit renommierten For­sche­r*in­nen und fasst regelmäßig den Stand der Forschung zusammen, zuletzt 2021/22. Der Weltklimarat nutzte die Simulationen aber nur, um Aussagen bis zum Jahr 2100 zu treffen. In der Studie verwenden die For­sche­r*in­nen Modellläufe, die über das Ende des Jahrhunderts hinausgehen.

Für realistische Szenarien große Unsicherheit

Demzufolge kollabiert die Atlantische Umwälzzirkulation in zwei Dritteln aller Szenarien mit sehr hohen CO₂-Emissionen, in einem Drittel der Szenarien mit gemäßigten Emissionen und in einem von fünf Szenarien mit niedrigen Emissionen.

Die besonders gruseligen Szenarien rechnen aber mit einer Erderhitzung von 3,3 bis 5,7 Grad bis Ende des Jahrhunderts. „Da ist der Stillstand der Amoc eine klare Story“, sagt Niklas Boers, Physiker an der Technischen Universität München. „Aber das ist ein extremes Szenario. Bei den moderateren Szenarien ist die Sache nicht so klar.“

Bleibt die Welt etwa auf dem Klimaschutz-Pfad, auf dem sie aktuell ist, wird sich die Erde um 2,2 bis 3,4 Grad erhitzen. Das stellt die Initiative Climate Action Tracker fest, hinter der mehrere Klimaforschungsinstitute stehen.

Der Pfad, der diesen Voraussagen nahe kommt, entspricht also eher den moderaten Szenarien: Hier sagen die Modelle einen Amoc-Zusammenbruch in einem von drei Fällen bereits vor 2100 voraus. Für die Jahrzehnte nach 2100 gibt es aber nur eine einzige Simulation. Und ausgerechnet dieser Modelllauf sagt keinen Kollaps des Strömungssystems voraus.

Eine unabhängige Modellgruppe der NASA prognostiziert in den meisten Fällen, die dem derzeitigen Emissionspfad entsprechen, sogar eine Erholung der Amoc nach 2100. Auch hier kollabiert die Amoc allerdings in den extremen Szenarien.

Studie hat nicht versucht, Unsicherheiten auszuräumen

„Die Simulationen zeigen für die gleichen Modelle sehr unterschiedliche Verläufe für die gleichen Emissionspfade, das heißt die Unsicherheiten sind sehr groß“, sagt Boers. Von der Studie zu erwarten, diese Unsicherheiten zu verringern, sei aber unfair – das hätten die For­sche­r*in­nen nicht versucht.

Um die Unsicherheiten zu verringern, müsse sich unser Verständnis der ablaufenden physikalischen Prozesse weiterentwickeln, sagt Boers. Außerdem müssten die Klima-Modelle besser werden, „und wir brauchen bessere Wege, unsere Beobachtungen vor Ort in diese Modelle einfließen zu lassen.“ Der größte Teil der Unsicherheit entstehe aber, weil wir nicht wissen, wie viele Emissionen die Menschheit noch ausstoßen wird.

Co-Studienautor Rahmstorf mahnt deshalb, es sei entscheidend, die CO₂-Emissionen schnell zu senken. Das verringere das Risiko eines Amoc-Zusammenbruchs erheblich, auch wenn es nicht ausreiche, es vollständig zu vermeiden.