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Warnsignal Klima: DIE MEERE / ÄNDERUNGEN & RISIKEN

Kap.2 Das Meer und Klima

2.1  Thermohaline Meeresströmungen in Kalt- und in Warmzeiten

Hendrik Kienert (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, PIK)


 

Zusammenfassung: Thermohaline Meeresströmungen in Kalt- und Warmzeiten – Die Thermohaline Zirkulation (Thermohaline Circulation, THC) ist ein System von Meeresströmungen, das die verschiedenen Ozeane verbindet. Im Atlantischen Ozean fließt Oberflächenwasser nach Norden, wo es dichter wird und sinkt. Dieses Nordatlantische Tiefenwasser fließt zurück nach Süden, und der resultierende Wärmetransport von Süd nach Nord trägt maßgeblich zum Klima in der Region des nördlichen Atlantik bei. Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit sind uns bekannte massive und abrupte – zumindest regionale – Klimaänderungen während der letzten Kaltzeit mit Änderungen der THC verknüpft oder wurden teilweise durch solche hervorgerufen. Paläodaten deuten auf regelmäßige abrupte Erwärmungen Grönlands hin, nach denen die Temperatur langsam wieder auf ihren ursprünglichen Wert absinkt (Dansgaard-Oeschger-Ereignisse). Seltenere abrupte Abkühlungen in der Nordatlantikregion sind als Heinrich-Ereignisse bekannt. In beiden Fällen fanden die Temperatursprünge zeitgleich mit Klimaänderungen auf globaler Skala statt. Der erste Effekt könnte durch Verlagerungen der Tiefenwasserbildungsregion zwischen dem Europäischen Nordmeer und einer Region südlich von Island erklärt werden. Für den zweiten Effekt könnten Abrisse der Zirkulation aufgrund eines erhöhten Süßwassereintrags in Folge eines partiellen Abkalbens des Laurentischen Eisschildes verantwortlich sein. Auch auf THC-Änderungen im Laufe der aktuellen Warmzeit gibt es Hinweise, sie sind jedoch deutlich weniger stark ausgeprägt. Dies deutet auf eine höhere Empfindlichkeit der THC während der letzten Kaltzeit im Vergleich zum Holozän hin, was aber signifikante Änderungen der Thermohalinen Zirkulation im Rahmen der anthropogenen Klimaerwärmung nicht ausschließt.

Thermohaline Circulation in glacial and interglacial periods: The Thermohaline Circulation (THC) is a system of ocean currents that connect the different oceans. In the Atlantic Ocean, surface waters move towards the North where their density is increased and they sink. This North Atlantic Deep Water flows back towards the South and the resulting heat transport from the South to the North contributes significantly to the climate in the North Atlantic region. With a very high probability, known massive and abrupt climate changes – at least on regional scale – during the last glacial period are connected to changes of the THC or are partly caused by them. Paleodata indicate regular abrupt warming in Greenland followed by slower readjustment of the temperature (Dansgaard-Oeschger events) as well as less frequent abrupt cooling in the North Atlantic region (Heinrich-events), which occurred simultaneously with global climate changes. These effects could be explained by shifts of the deep water formation region between the Nordic Seas and a region south of Iceland as well as collapses of the circulation due to increased freshwater flux as a consequence of partial calving of the Laurentide Ice Sheet. There are also indications of THC-changes during the current interglacial, but they have been significantly less pronounced. Thus one can assume a higher sensitivity of the THC during the last glacial period compared to the Holocene, but still this does not exclude significant changes of the Thermohaline Circulation in the context of anthropogenic climate change.

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