Temperatursprünge mit Folgen: Plötzliche Schwankungen haben weltweite Auswirkungen

Abrupte Klimaveränderungen haben in der Vergangenheit die Niederschlagsmuster weltweit beeinflusst, insbesondere in der tropischen Monsunregion. Das zeigt eine Studie, die am Montag im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht wurde.

Forschende haben die globalen Folgen sogenannter Dansgaard-Oeschger-Ereignisse anhand von Tropfsteinen und Modellsimulationen untersucht. Bei diesen Ereignissen handelt es sich um rasche Temperaturanstiege auf der Nordhalbkugel, die während der letzten Eiszeit wiederholte stattfanden. Die Studie soll helfen, Reaktionen sogenannter Kippelemente auf den Klimawandel besser abschätzen zu können.

Die Untersuchung zeigt, wie sich die plötzlichen Temperaturschwankungen von bis zu 15 Grad in Grönland und die damit verbundenen Veränderungen der atlantischen Umwälzzirkulation AMOC, wie das gesamte Golfstromsystem wissenschaftlich bezeichnet wird, auf die globale atmosphärische Zirkulation ausgewirkt haben. „Diese Ereignisse sind der Archetyp für abrupte Klimaveränderungen und ein besseres Verständnis dieser Klimaschwankungen ist entscheidend für eine zuverlässigere Einschätzung des Risikos und der möglichen Auswirkungen künftiger Kippereignisse im Klimasystem“, erklärte Koautor Niklas Boers vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK).

© Gitta Pieper-Meyer/Tsp

Für die Studie hatten die Forschenden Höhlenmineralien wie Tropfsteine aus verschiedenen Regionen der Welt gesammelt. Diese dienten ihnen als Klimaarchiv. Aus ihnen lassen sich Daten über die Niederschlagsveränderungen während der letzten Eiszeit gewinnen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich die atmosphärische Zirkulation und die damit verbundenen Niederschlagsmuster als Folge der Dansgaard-Oeschger-Ereignisse weltweit drastisch und abrupt verändert haben“, sagte Leitautor Jens Fohlmeister, der während der Arbeit an der Studie am PIK forschte.

Das Team wertete mehr als 100 Informationen aus 67 verschiedenen Höhlen auf allen Kontinenten außer der Antarktis aus. Mit diesen Daten konnten die Forscher:innen die Auswirkungen von Temperaturschwankungen in komplexen Klimamodellen nachbilden. „Wir sind auf einem guten Weg, unsere Modelle so zu verbessern, dass sie abrupte Klimaänderungen genauer darstellen können“, so Boers.

Wie die atlantische Umwälzströmung und andere sogenannte Kippelemente auf zukünftige Klimabedingungen reagieren könnten, kann die Forschung derzeit nur mit großen Unsicherheiten abschätzen. „Unsere Ergebnisse liefern ein weiteres Puzzlestück auf dem Weg zu einer zuverlässigeren Bewertung der detaillierten globalen Auswirkungen, die das Kippen wichtiger Komponenten des Erdsystems wie der AMOC haben könnte“, sagt Boers.

Die AMOC gehört zu den Kippelementen des Erdsystems, die durch die Erderwärmung irreversibel in einen anderen Zustand versetzt werden könnten. Ein Umkippen der atlantischen Umwälzzirkulation kann vermutlich sogar innerhalb weniger Jahrzehnte erfolgen, die globalen Folgen wären gravierend. Unter anderem könnte die Wärmezufuhr aus dem nördlichen Atlantikarm des Golfstroms ausbleiben, was in Westeuropa schlagartig zu einem Winterklima wie in Kanada führen würde.