Atlantische Zirkulation im Blick

Ein internationales Forscherteam aus Großbritannien, Deutschland und den USA ist zum ersten Mal in der Lage, kontinuierlich die täglichen Schwankungen in der Stärke der atlantischen Zirkulation zu beobachten. Analysen der aus dem ersten Messjahr gewonnenen Daten sind im Fachmagazin Science in zwei Arbeiten veröffentlicht worden. Die atlantische Zirkulation ist für das milde Klima Europas verantwortlich, und die Wahrscheinlichkeit ihres möglichen „Zusammenbruchs“ wird seit Jahren untersucht.

Die Forscher haben ein einzigartiges Beobachtungssystem installiert, mit dem die Schwankungen der atlantischen Umwälzbewegung (Atlantic Meridional Overturning Circulation - MOC) frühzeitig erfasst werden können. Das System wird es den Wissenschaftlern ermöglichen, Modellsimulationen der MOC zu verifizieren. Zudem wird es in realistischere Klimavorhersagen einfließen, die für Anpassungsplanungen unerlässlich sind.

Jochem Marotzke, Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M) in Hamburg, der im Jahr 2003 vom Nationalen Meeresforschungsinstitut Southampton (National Oceanography Centre Southampton, NOCS, Großbritannien) an das MPI-M kam, initiierte das Forschungsprojekt und war bis zu seinem Weggang aus Großbritannien Projektleiter.

Das Forschungsprojekt wird in enger Zusammenarbeit von Wissenschaftlern von NOCS, Großbritannien, dem Max-Planck-Institut für Meteorologie und der Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science sowie dem Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory in Miami (AOML), USA, durchgeführt.

Im März 2004 installierten die Wissenschaftler ihr Beobachtungssystem auf dem 26. Breitengrad quer über den Atlantik von der afrikanischen Küste bis zu den Bahamas. Seitdem liefern die Instrumente kontinuierliche Messreihen von Temperatur, Salzgehalt und Dichte. Kombiniert mit Messungen des Golfstroms in der Straße von Florida (durch amerikanische Wissenschaftler der NOAA) und mit Satellitenmessungen der windgetriebenen Strömung über den 26. Breitengrad kann die MOC täglich bestimmt werden.

Das außergewöhnliche Beobachtungssystem arbeitet effektiv und liefert überraschende Ergebnisse. Die Gesamtvariabilität der gemessenen MOC im Atlantik ist sehr groß: von 4 Sverdrup bis 35 Sverdrup (Sverdrup (Sv) ist das Maß für die Ozeanströmung, wobei 1 Sv = 1 Megatonne Wasser/sec). Das Jahresmittel der MOC wurde mit ca. 19 Sverdrup berechnet, was mit früheren Schätzungen übereinstimmt.

Jochem Marotzke erklärt: „Es gibt noch keinerlei Anzeichen einer Abschwächung der MOC. Die großen Schwankungen sind auch die Ursache dafür, dass früher diagnostiziert wurde, eine Abschwächung habe bereits stattgefunden. Man hat zufälligerweise zu einem Zeitpunkt gemessen, als die Zirkulation gerade recht schwach war.“

Mit dem Beobachtungssystem auf dem 26. Breitengrad lässt sich das Jahresmittel der MOC bis auf 1,5 Sv genau beobachten bzw. bis auf 8% des mittleren Wertes. Das reicht aus, um große, abrupte Änderungen der Zirkulation zu entdecken, die kritisch für Anpassungsplanungen zum Klimawandel sind.

Quelle: Max-Planck-Institut für Meteorologie

Weitere Infos:

• Originalveröffentlichungen:
  Torsten Kanzow et al., Observed Flow Compensation Associated with the MOC at 26.5°N in the Atlantic, Science 317, 938 (2007).
  http://dx.doi.org/10.1126/science.1141293
  Stuart A. Cunningham et al., Temporal Variability of the Atlantic Meridional Overturning Circulation at 26.5°N, Science 317, 935 (2007)
  http://dx.doi.org/10.1126/science.1141304
• Zentrum für Marine und Atmosphärische Wissenschaften:
  http://www.zmaw.de
• Monitoring the meridional overturning circulation (MOC):
  http://www.noc.soton.ac.uk/rapidmoc
• Max-Planck-Institut für Meteorologie:
  http://www.mpimet.mpg.de