Für die globale Ozeanzirkulation spielt der subpolare Nordatlantik eine entscheidende Rolle. Denn dort sitzt eine der großen Umwälzpumpen der Meeresströmungen. Warmes, salzreiches Wasser aus dem Golfstrom und seinen Ausläufern kühlt dort ab und sinkt dadurch in die Tiefe. Als dichtes, kaltes Tiefenwasser fließt es dann vom Nordatlantik wieder zurück Richtung Äquator. Diese Atlantische Meridionale Umwälzströmung (AMOC) dient damit als Motor des Wärmeaustauschs und ist für das Klima Europas und der Welt von großer Bedeutung. “Diese Region ist eine der empfindlichsten Stellschrauben unsere Klimasystems. Hier können durch relativ kleine und rasche Veränderungen globale und langzeitliche Auswirkungen auf das Klima ausgelöst werden”, erklärt Co-Autor Johannes Karstensen vom GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel. “Deshalb ist ein umfassendes Verständnis der Prozesse in dieser Region so wichtig.”
Westatlantik statt Labradorsee
Doch die Umwälzprozesse im Nordatlantik sind komplex und erstrecken sich über gewaltige Entfernungen hinweg – entsprechend schwer ist es, sie durch direkte Messungen zu erfassen. “Direkte Beobachtungen sind daher rar und viele Zusammenhänge sind bisher nur aus Modellstudien abgeleitet”, sagt Karstensen. Auf Basis dieser Modelldaten ging man bisher davon aus, dass der Hauptanteil des Tiefenwassers in der Labradorsee westlich von Grönland gebildet wird. Um diese theoretischen Erkenntnisse mit Beobachtungen zu verifizieren, haben Forscher aus sieben Ländern im Jahr 2014 mit der ersten kompletten Vermessung der subpolaren Umwälzzirkulation des Atlantiks begonnen. Für das Projekt OSNAP” (Overturning in the Subpolar North Atlantic Program) installierten die Wissenschaftler stationäre Messbojen, die kontinuierlich Strömungsdaten Temperaturen und Salzgehalte des Wassers aufzeichnen.
Jetzt haben Karstensen, Erstautorin Susan Lozier von der Duke University und ihr Team die OSNAP-Daten der ersten 21 Monate ausgewertet. Das überraschende Ergebnis: Die Labradorsee, die bisher als zentraler Motor der Umwälzströmung galt, trägt unerwartet wenig zur Tiefenwasserbildung bei. Zumindest in den 21 Monaten der OSNAP-Messung lag ihr Anteil bei nur rund 15 Prozent der Zirkulation. “Die Umwälzströmung östlich von Grönland dominiert über die im Westen – sie ist rund siebenmal stärker”, berichten die Forscher. Gleichzeitig beeinflussen zeitliche Schwankungen im Strömungsgeschehen zwischen Europa und Grönland auch zu gut 88 Prozent die Veränderungen in der Gesamtzirkulation.
Folgenreiche Einblicke – wenn sie sich bestätigen
Diese Ergebnisse werfen ein ganz neues Licht auf die Vorgänge in dieser für das Klima so wichtigen Region. “Trotz der Hinweise auf eine erhebliche Bildung von Tiefenwasser trägt die Labradorsee offenbar nur minimal zur gesamten Umwälzströmung bei”, sagen Lozier und ihre Kollegen. “Wir müssen nun überlegen, wie wir das Konzept von Tiefenwasserformation und Umwälzzirkulation anpassen.” Ein weiterer wichtiger Faktor: Bisher beruhten viele Studien – auch zum Einfluss des Klimawandels auf die Atlantische Umwälzströmung – auf Messdaten aus der Labradorsee, weil man diese für den zentralen Motor des Geschehens hielt. Sollten sich die gegenteiligen Hinweise nun bestätigen, dann müssten auch diese Interpretationen und Einschätzungen möglicherweise angepasst werden.
