Homepage: Gekippter Wirbel

Ein starker Süßwasserzufluss in den Nordatlantik vor 8200 Jahren könnte die Strömungen des Atlantischen Subpolarwirbels plötzlich und anhaltend verstärkt haben. Wie Anders Levermann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und Andreas Born vom norwegischen Bjerknes Centren herausgefunden haben, könnte es sich dabei um ein sogenanntes „Kippelement“ handeln. Der Begriff war in den vergangenen Jahren vor allem von Potsdamer Wissenschaftlern in die Klimaforschung eingebracht worden. Demnach sind Kippelemente die verwundbarsten Bestandteile des Erdsystems. Über kritische Schwellenwerte hinaus belastet können diese Prozesse im Gesamtgefüge „kippen“ und von da an grundsätzlich anders ablaufen.

Neue Klimasimulationen hätten nun gezeigt, dass sich die Bildung von Tiefenwasser vor 8200 Jahren im Nordatlantik verstärkt habe. „Der verstärkte Wirbelstrom könnte zur Klimastabilität seit der letzten Eiszeit beigetragen haben“, schreiben die beiden Forscher im elektronischen Online-Journal „G-Cubed“ der American Geophysical Union.

Eigentlich vermindert der Zustrom von Süßwasser in den Nordatlantik die Bildung von Tiefenwassser und damit die Umwälzströmung. Nun würden aber geologische Hinweise darauf schließen lassen, dass der plötzliche Zustrom von Wasser aus einem See von der siebenfachen Größe aller heutigen amerikanischen Großen Seen vor 8200 Jahren als zusätzlicher Anstoß der Tiefenwasserbildung und der heutigen Ozeanzirkulation gewirkt haben könnte. Unter Berücksichtigung dieses plötzlichen Übergangs konnten Born und Levermann anhand unterschiedlicher Datensätze zum damaligen Klima das sogenannte „8k-Event“ rekonstruieren. Dieses Klimaereignis, benannt nach seinem Eintritt vor 8200 Jahren, ist als die stärkste klimatische Abkühlung Grönlands während der vergangenen 11 000 Jahre bekannt.

„Die Temperaturänderungen des Nordatlantiks passen ins Bild eines plötzlichen Sprungs des Wirbels in einen verstärkten Zustand“, erklärt Anders Levermann. Ausgelöst wurde der Übergang durch den kurzzeitigen, aber sehr starken Zustrom von Süßwasser. „Im verstärkten Zustand kann der Atlantische Subpolarwirbel als ‚gekipptes Element’ bezeichnet werden“, so Levermann. Die Kippelemente spielen für die Klimaforschung eine wichtige Rolle. „Es ist die Kardinalfrage der Erdsystem- und Nachhaltigkeitsforschung, ob die Erderwärmung zu singulären Veränderungen kritischer Bestandteile der planetarischen Maschinerie führen kann“, sagte PIK-Chef Hans Joachim Schellnhuber. Denn so könnten sich die Umweltbedingungen, unter denen menschliche Zivilisationen entstanden sind, plötzlich und drastisch verändern. Kix