Im Zerquetschen, In den kalten Tiefen der Ozeane fließt etwas unvorstellbar Großes unaufhaltsam, kaum ein paar Zentimeter pro Sekunde, auf einem Weg, den es seit Jahrtausenden zurückgelegt hat. Dichte, dunkle Wasserströme strömen unaufhörlich um die Welt und machen rund 40 Prozent des Gesamtvolumens der Tiefsee aus. Sie sind gigantische Förderbänder, die Wärme, Sauerstoff, Kohlenstoff und Nährstoffe rund um den Planeten transportieren und Klima und Wetter auf globaler, regionaler und lokaler Ebene beeinflussen.
Aber etwas hat sich geändert und diese Flüsse scheinen langsamer zu werden. Wenig überraschend dürfte der Klimawandel dafür verantwortlich sein.
Der Haken im Schwanz ist, dass die Verlangsamung dieser Abgrundmaschinerie den Klimawandel tatsächlich beschleunigen und gleichzeitig die Produktivität der Fischerei verringern könnte, von der so viele Organismen – einschließlich des Menschen – als Nahrung abhängig sind.
Als der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) 1990 seinen ersten bahnbrechenden Bericht veröffentlichte, war die komplexe Wechselwirkung zwischen Klima und Ozean noch kaum bekannt, sagt der Ozeanograph und Klimaforscher Matthew England von der University of New South Wales in Sydney, Australien. „Die Prognosen damals waren wirklich einfach“, sagt er. „Sie hatten einfach eine Atmosphäre, die an einen sehr vereinfachten Ozean gekoppelt war, der keine Dynamik hatte.“ Ein bisschen wie eine Badewanne, sagt er. Es war bekannt, dass Ozeane Kohlendioxid und Wärme absorbieren, ansonsten jedoch die Wechselwirkungen zwischen Ozean und Klima vereinfacht beschrieben.
Seitdem hat die Meereswissenschaft große Fortschritte gemacht und ein detailliertes Verständnis der Schlüsselrolle dieser globalen Ozeanförderbänder bei der Gestaltung des Klimas mit sich gebracht.
„Wasser bewegt sich, genau wie Wind, in einem dreidimensionalen Raum; Wir haben Strömungen, die beispielsweise von links nach rechts verlaufen, und wir haben Strömungen, die auf und ab gehen“, sagt die Küstenozeanographin Ruth Reef von der Monash University in Melbourne, Australien.
Die horizontale Bewegung des Wassers entsteht durch den Widerstand des Windes. „Wenn ein Wind über den Ozean weht, reißt er den Ozean mit sich“, sagt Reef. Die vertikale Bewegung ist das Ergebnis von Änderungen der Wasserdichte. Wenn an den Polen salziges Meerwasser zu Süßwassereis gefriert, erhöht sich die Salzkonzentration im verbleibenden Wasser, wodurch es dichter wird und so absinkt.
Dies ist der Start des Förderbandmotors. Diese Billionen Tonnen dichteres, kälteres Wasser sinken in die tiefsten Gebiete der Polarregionen und bewegen sich dann durch die Tiefen in Richtung der Tropen. Dort steigt das Wasser auf und erwärmt sich, und die wärmeren Strömungen – wie die Golfstromdie sich von Westen nach Osten über den Nordatlantik bewegt und die relativ gemäßigten Winter im Vereinigten Königreich aufrechterhält – zirkulieren um den Pazifik, den Indischen und den Atlantischen Ozean, geben Wärme, Sauerstoff und Nährstoffe ab und absorbieren Kohlendioxid, bevor sie wieder ankommen Pole und der Zyklus beginnt von neuem.
Die Antarktis ist durch die Bildung des sogenannten antarktischen Grundwassers der stärkste Motor dieser Umwälzzirkulation. Aber dieser Motor ist in Schwierigkeiten.
„Wir zeigen, dass sich ein tiefer Teil der Umwälzzirkulation verlangsamt und die Menge an Sauerstoff, die den tiefen Ozean erreicht, abnimmt“, sagt Kathryn Gunn, physikalische Ozeanographin und Klimawissenschaftlerin an der University of Southampton im Vereinigten Königreich. Sie und ihre Kollegen haben untersucht, wie sich die Bildung des antarktischen Grundwassers verändert hat. In einem kürzlich veröffentlichte StudieSie untersuchten einen bestimmten Abschnitt des antarktischen Schelfs, der an das Rossmeer und das australische Antarktisbecken grenzt. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Volumen dieses kalten, salzigen und sauerstoffreichen Wassers, das zum Meeresboden absinkt, zwischen 1994 und 2017 um 28 Prozent zurückgegangen ist.