Die Klimasysteme der Erde sind untrennbar und oft unerwartet miteinander verbunden.
Staub aus der Sahara in Nordafrika wird Tausende von Kilometern weit getragen und speist Nahrungsketten im Amazonasgebiet und in der Tiefsee, während Mikroorganismen, die die Schadstoffe absorbieren, durch Windböen oder Nebelwolken durch die Atmosphäre transportiert werden.
Zu den einflussreichsten Kräften, die unseren Planeten formen, zählt die Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (AMOC), ein riesiges Strömungssystem im Atlantischen Ozean, das wie ein planetarisches Förderband wirkt. Es transportiert warmes Wasser aus den Tropen nach Norden in Richtung Europa und lässt anschließend abgekühltes Wasser entlang des Meeresbodens wieder nach Süden fließen.
Der vom Menschen verursachte Klimawandel verlangsamt dieses lebenswichtige System jedoch und droht sogar, es in naher Zukunft zum Zusammenbruch zu bringen.
Angesichts der Schwere der Situation gab es unter Wissenschaftlern viele Debatten darüber, wie wahrscheinlich es ist, dass dies passieren wird und wann.
Der jüngste Versuch, unser Verständnis der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC) und der Folgen ihrer Verlangsamung zu verfeinern, wird in einer veröffentlichten Studie vorgestellt. Zeitschrift Nature Communications .
Ein Team von Wissenschaftlern nutzte jahrzehntelange atmosphärische Daten der NASA und Klimamodelle, um die Entwicklung der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC) zu prognostizieren und dramatische Veränderungen für Gemeinschaften auf der ganzen Welt vorherzusagen.
Eine Illustration, die einen Teil der Auswirkungen der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC) zeigt. (Eric S. Taylor/Woods Hole Oceanographic Institution)
«Es ist bekannt, dass die Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (AMOC) eine wichtige Rolle im globalen Klimasystem spielt und dass sich ihr Tempo verlangsamt», sagte Mohima Mimi, Klimadynamikforscherin an der University of California, Riverside und Hauptautorin der Studie.
«Wir wussten nicht genau, wie sich die Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (AMOC) auf die atmosphärische Feuchtigkeit und Stürme außerhalb der Atlantikregion auswirken könnte.».
Wie Mimi erklärt, haben Forscher herausgefunden, dass die anomale Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (AMOC) einen erheblichen Einfluss auf das Klima auf globaler Ebene haben kann:
«Es hat sich herausgestellt, dass eine Abschwächung der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC) bis zum Ende des Jahrhunderts Stürme in Teilen Nordamerikas, insbesondere entlang der kalifornischen Küste, verstärken und sie über Grönland und der Arktis abschwächen wird.».
Dies geschieht, weil die Schwächung der ozeanischen Förderbänder ein ähnliches System in der Atmosphäre beeinflusst: die atmosphärischen Flüsse.
Atmosphärische Flüsse (ARs) sind lange, schmale Bänder konzentrierten Wasserdampfs in der Atmosphäre. Besonders starke Systeme können 15-mal mehr Wasser transportieren als der Mississippi durch seine Mündung abfließt.
Es ist daher nicht verwunderlich, dass sie einen erheblichen Einfluss auf das regionale Klima haben.
«In Kalifornien sind atmosphärische Flüsse ein zweischneidiges Schwert», sagt Mimi. Sie liefern bis zu 50 Prozent des jährlichen Niederschlags im Westen der Vereinigten Staaten, insbesondere in Kalifornien, und sind eine Hauptursache für die Instabilität der Wasserversorgung des Bundesstaates.
Ein atmosphärischer Fluss zieht etwa im Januar 2023 über Kalifornien. (NASA)
Sie erhöhen auch das Risiko von Überschwemmungen: Atmosphärische Flüsse verursachen oft Überschwemmungen, selbst während Dürreperioden, die Menschenleben bedrohen, Häuser und Infrastruktur zerstören und die Wasserqualität im ganzen Bundesstaat beeinträchtigen.
In den kältesten Regionen unseres abgeflachten Planeten tragen atmosphärische Flüsse zur Erwärmung der Oberfläche und zum Abschmelzen des Polareises bei, was dramatische Folgen hat.
«In der Antarktis machen atmosphärische Flüsse 40 bis 80 Prozent des sommerlichen Schmelzwassers auf den Schelfeisflächen der Westantarktis aus, was die Stabilität des Eises bedroht und den globalen Meeresspiegelanstieg beschleunigt», erklären die Forscher in ihrer Arbeit.
Darüber hinaus könnte die durchschnittliche globale Häufigkeit von atmosphärischen Flüssen laut dem Forschungsteam um etwa 50 Prozent steigen.
Die Arterien können außerdem mehr Feuchtigkeit transportieren und länger bestehen bleiben, indem sie in höhere Breitengrade vordringen, da sich der westliche Jetstream in großer Höhe als Reaktion auf die vom Menschen verursachte Erwärmung polwärts verlagert.
Insgesamt werden sich mit der Verlangsamung der atlantischen meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC) die Ozeantemperaturen ändern und die atmosphärische Feuchtigkeit wird auf der Nordhalbkugel abnehmen und auf der Südhalbkugel zunehmen.
Im Gegenzug wird erwartet, dass atmosphärische Flüsse häufiger auftreten und in einigen Teilen der Welt mehr Niederschläge bringen werden: an der Ostküste Südamerikas, in Südasien, in Westeuropa, in Teilen des Pazifischen Ozeans und rund um die Antarktis.
Die größten Zuwächse werden entlang der Westküste Nordamerikas erwartet, von Baja California bis Alaska.
Umgekehrt könnte die Häufigkeit der Bildung atmosphärischer Flüsse in der Arktis, Grönland und Nordasien abnehmen, da eine Abschwächung der atlantischen meridionalen Umwälzzirkulation zu niedrigeren Lufttemperaturen an der Oberfläche und einem geringeren Feuchtigkeitsgehalt führt.
Auch in anderen Regionen niedrigerer Breitengrade, wie etwa im nördlichen Australien und im Südpazifik, könnte es zu einer Verringerung der Häufigkeit von atmosphärischen Flüssen kommen.
