Beim Wort Kipppunkt entsteht leicht das Bild einer Klippe: Bis zu einer bestimmten Temperatur ist alles stabil, einen Zehntelgrad später bricht ein System zusammen. Für die Atlantische Meridionale Umwälzströmung, kurz AMOC, könnte dieses Bild zu einfach sein. Eine am 13. August in Nature Climate Change veröffentlichte Studie zeigt in Modellrechnungen, dass nicht nur das Ausmaß, sondern auch die Geschwindigkeit der Erwärmung entscheidend sein kann.
Was ist die AMOC?
Die AMOC ist ein großräumiges Strömungssystem im Atlantik. Warmes, salzhaltiges Wasser wird oberflächennah nach Norden transportiert; kälteres dichteres Wasser sinkt in hohen Breiten ab und fließt in der Tiefe zurück. Dieses System transportiert enorme Wärmemengen und beeinflusst Klima, Niederschläge und Meeresspiegel auf beiden Seiten des Atlantiks.
Der Golfstrom ist Teil des nordatlantischen Strömungssystems, aber AMOC und Golfstrom sind nicht identisch. Eine Abschwächung der AMOC bedeutet deshalb auch nicht, dass Europa plötzlich in einer Eiszeit versinkt – ein häufiges populäres Missverständnis.
Was haben die Forschenden getestet?
René van Westen, Reyk Börner und Henk Dijkstra untersuchten mit Klimamodellen unterschiedliche Geschwindigkeiten steigender CO2-Konzentrationen. Das überraschende Ergebnis: Bei langsamer Veränderung kann sich das Ozeansystem länger anpassen. Bei schneller Erwärmung kann die Strömung dagegen bereits bei einem niedrigeren Temperaturniveau instabil werden.
Die Autoren beschreiben damit keinen universellen Thermostatwert, bei dem die AMOC sicher kollabiert. Vielmehr besitzt das System eine Art Gedächtnis: Der Weg, auf dem das Klima einen bestimmten Zustand erreicht, beeinflusst seine Stabilität.
Warum kann Geschwindigkeit physikalisch wichtig sein?
Ozeane reagieren langsam. Temperatur, Salzgehalt, Eisverlust und Niederschlag verändern die Dichte des Meerwassers. Gelangt zusätzliches Süßwasser in den Nordatlantik, kann das Absinken dichter Wassermassen erschwert werden. Erfolgen Veränderungen langsam, können Strömungen und Wärmeverteilung teilweise nachregeln. Bei rascher Veränderung kann das System hinter dem äußeren Antrieb zurückbleiben.
Ein Alltagsvergleich ist ein Thermostat in einem trägen Gebäude: Derselbe Endwert kann unterschiedliche Folgen haben, je nachdem, ob die Heizung langsam hochgeregelt oder sehr schnell verändert wird. Der Ozean ist natürlich ungleich komplexer, aber das Prinzip der Reaktionszeit hilft beim Verständnis.
Was die Studie nicht beweist
Sie sagt nicht voraus, dass die AMOC bei exakt zwei Grad globaler Erwärmung zusammenbrechen wird. Einzelne Modellversuche liefern keine exakte Datums- oder Temperaturprognose für die reale Erde. Unsicherheiten bestehen unter anderem bei Schmelzwasser aus Grönland, kleinräumiger Ozeanmischung und der Übertragbarkeit idealisierter CO2-Szenarien.
Der wissenschaftliche Wert liegt vielmehr in einer Warnung vor zu einfachen Schwellenwerten. Klimapolitik wird oft in Endpunkten gedacht: 1,5 Grad, zwei Grad, Netto-Null. Die neue Arbeit legt nahe, dass auch der Pfad dorthin physikalisch relevant sein kann.
Was folgt daraus?
Eine schnelle Senkung der Emissionen hat ohnehin den Vorteil, die gesamte Erwärmung zu begrenzen. Wenn zusätzlich die Geschwindigkeit klimatischer Veränderung für die Stabilität großer Ozeansysteme wichtig ist, gewinnt frühes Handeln noch eine weitere Bedeutung: Es verschafft trägen Erdsystemen Zeit zur Anpassung.
Das ist kein Beweis für einen unmittelbar bevorstehenden AMOC-Kollaps. Es ist ein besseres Modell davon, warum die Suche nach einem einzigen magischen Kipppunkt möglicherweise die falsche Frage stellt.