Enger Zusammenhang innerhalb der Nordatlantik-Strömung nachgewiesen

Langzeit-Vergleichsstudie zeigt Parallelen zwischen Zeitreihen bei Florida und bei Neufundland

Forschende von der Universität Bremen und des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie haben Langzeitdaten der Atlantischen Umwälzzirkulation auf zwei Breitengraden miteinander verglichen und dabei einen statistischen Zusammenhang gefunden. Ziel war es, auf Basis von verankerten Beobachtungstationen zu ermitteln, wie sich die Atlantische Umwälzzirkulation über einen Zeitraum von 25 Jahren entwickelt hat. Diese Daten sollen künftig helfen, Klimamodelle zu verfeinern. Die Studie wurde jetzt im Magazin Geophysical Research Letters veröffentlicht.

Temperatur und Salzgehalt sind – zusammen mit dem Wind – der Motor von Strömungen im Nordatlantik. Sie transportieren warmes, salzhaltiges Wasser aus den subtropischen Regionen nach Norden in kältere, weniger salzhaltige Regionen. Wie der windgetriebene Golfstrom sind solche Strömungen Teil der so genannten Atlantischen Umwälzzirkulation (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC). Durch ihren enormen Wärmetransport war und ist die AMOC ein wichtiger Teil des globalen Klimasystems. Sie beeinflusst zum Beispiel den regionalen Niederschlag sowie die Stärke tropischer Stürme und wirkt wie eine Fernwärmeheizung für das Klima in Europa.

Langzeitstudien sollen dabei helfen, Veränderungen zu dokumentieren und mathematische Modelle für künftige Klimaveränderungen zu verfeinern. So zeigen Modellstudien, dass eine erwartete Abschwächung der AMOC in einer sich erwärmenden Welt sich regional auf Temperatur oder Niederschlag auswirken könnte. Langzeitbeobachtungssysteme gibt es zum Beispiel auf dem 26. Breitengrad Nord zwischen der Ostseite Floridas und der Westküste Afrikas. Zum ersten Mal haben Forschende aus Bremen und Hamburg diese Daten über einen Zeitraum von 25 Jahren mit einem Beobachtungssystem weiter im Norden verglichen, gelegen auf dem 47. Breitengrad Nord zwischen Neufundland und Frankreich.

„Wir sehen einen statistischen Zusammenhang“, sagt Erstautor Simon Wett vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften und Institut für Umweltphysik der Universität Bremen. „Es gibt Parallelen zwischen den Daten beider Beobachtungssysteme. Teile dessen was wir an den Daten von unserem System beobachten, sehen wir über diesen langen Zeitraum einige Monate später auch auf dem 26. Breitengrad.“

Grundlage für die Langzeitstudie über die gesamte Breite des Atlantikbeckens sind Anordnungen von so genannten Verankerungen, die Parameter nicht nur an der Oberfläche des Ozeans, sondern auch in der tieferen Wassersäule sammeln. Dazu gehören zum Beispiel der Salzgehalt, die Temperatur des Wassers und die Strömungsstärke. Die Verankerungen auf 47°N wurden als Kooperationsprojekt der Universität Bremen und des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) installiert.

Eine lange Zeitreihe, sind sich die Forschenden sicher, bietet eine bessere Grundlage für künftige Modelle, die die AMOC realistisch simulieren. „Klar ist, dass die AMOC weiterhin beobachtet werden muss, um langfristige Aussagen und Zukunftsprognosen zu treffen“, sagt Simon Wett. Einen Langzeittrend, also dass sich die Strömung abschwächt oder verstärkt, konnten Wett und seine Kolleg:innen während des untersuchten letzten Vierteljahrhunderts nicht feststellen.

Beteiligte Institute

Institut für Umweltphysik, Universität Bremen, Deutschland
MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen, Deutschland
Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie, Deutschland

Originalpublikation:

Simon Wett, Monika Rhein, Dagmar Kieke, Christian Mertens, Martin Moritz: Meridional Connectivity of a 25-Year Observational AMOC Record at 47°N. Geophysical Research Letters 2023. DOI: https://doi.org/10.1029/2023GL103284

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Grafik: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen; S. Wett.