Winterstürme über der Labradorsee beeinflussen das Golfstromsystem

Der Golfstrom, der warmes Wasser aus dem Golf von Mexiko nach Europa bringt und das Klima mild hält, ist nur ein Teil eines größeren Systems ozeanischer Strömungen, der Atlantic Meridional Overturning Circulation, kurz AMOC. Es läuft wie eine riesige Klimamaschine durch den Atlantik: Während warmes Wasser aus den Tropen an der Oberfläche nach Norden transportiert wird, kehrt sich die Strömung im Nordatlantik um – das Wasser kühlt ab, wird schwerer und fließt in die Tiefe nach Süden.

Wo genau diese Absinkvorgänge stattfinden, ist Gegenstand aktueller Forschung und jüngste Messprogramme haben sie östlich von Grönland lokalisiert. Ein Team von Wissenschaftlern des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel hat nun eine Modellstudie mit Schwerpunkt auf der Labradorsee südwestlich von Grönland durchgeführt. In ihrer jetzt im Fachjournal veröffentlichten Studie NaturkommunikationMithilfe komplexer Computersimulationen zeigten die Forscher, dass Schwankungen in der Labradorsee einen erheblichen Einfluss auf die Stärke von Sinkprozessen östlich von Grönland haben können. Eine wichtige Verbindung ist ein wenig beachtetes System tiefer Strömungen, das für eine schnelle Ausbreitung des Wassers der Labradorsee in das Tiefseebecken zwischen Grönland und Island sorgt.

„Wir Ozeanographen haben die Labradorsee zwischen Kanada und Grönland schon lange im Blick“, sagt Professor Dr. Claus Böning, der die Studie leitete. „Winterstürme mit eisiger Luft kühlen die Meerestemperaturen so weit ab, dass das Oberflächenwasser schwerer wird als das Wasser darunter. Die Folge ist eine tiefwinterliche Durchmischung der Wassersäule, wobei Volumen und Dichte der entstehenden Wassermasse stark variieren können.“ Jahr für Jahr.“

In den Modellsimulationen der letzten 60 Jahre stachen die Jahre 1990 bis 1994 hervor, in denen sich die Labradorsee besonders stark abkühlte. „Die ungewöhnlich große Menge an sehr dichtem Wasser der Labradorsee, die sich nach extrem strengen Wintern bildete, führte in den folgenden Jahren zu einem deutlich verstärkten Absinken zwischen Grönland und Island“, erklärt Dr. Böning. Als Ergebnis errechneten die Modellsimulationen einen Anstieg des atlantischen Kipptransports um mehr als 20 %, der seinen Höhepunkt Ende der 1990er Jahre erreichte. Die erst seit 2004 kontinuierlich durchgeführten Messungen der Zirkulation im Nordatlantik würden dann genau in die Abklingphase des simulierten Transportmaximums fallen.

„Unseren Modellergebnissen zufolge kann die beobachtete Abschwächung der atlantischen Zirkulation in diesem Zeitraum daher zumindest teilweise als Nachwirkung der extremen Labradorsee-Winter der 1990er Jahre interpretiert werden“, fasst Professor Dr. Arne Biastoch, Leiter des Instituts, zusammen der Ocean Dynamics Research Unit am GEOMAR und Co-Autor der Studie. Allerdings stellt er klar: „Ob es bereits zu einer längerfristigen Abschwächung der Umwälzungen kommt, können wir zwar noch nicht sagen, doch alle Klimamodelle sagen für die Zukunft eine Abschwächung durch den vom Menschen verursachten Klimawandel als ‚sehr wahrscheinlich‘ voraus.“

Fortlaufende Beobachtungsprogramme und die Weiterentwicklung von Simulationen sind für ein besseres Verständnis der wichtigsten klimarelevanten Prozesse sowie für zukünftige Prognosen des Golfstromsystems unter dem Einfluss des Klimawandels von entscheidender Bedeutung.