Einzigartiges Beobachtungssystem für die atlantische Zirkulation hat sich bewährt

Analysen der aus dem ersten Messjahr gewonnenen Daten sind am 17. August 2007 im Magazin 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.

Prof. 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 in Hamburg, Deutschland, 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.

Die Veröffentlichungen in SCIENCE zeigen, dass das außergewöhnliche Beobachtungssystem effektiv arbeitet und überraschende Ergebnisse liefert. 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.

Prof. 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.

Originalveröffentlichungen

Die beiden Veröffentlichungen erschienen in SCIENCE (Vol. 317, issue 5840) am 17. August 2007.

„Observed Flow Compensation Associated with the MOC at 26.5°N in the Atlantic“
Torsten Kanzow, Stuart A. Cunningham, Darren Rayner, Joël J.-M. Hirschi, William E. Johns, Molly O. Baringer, Harry L. Bryden, Lisa M. Beal, Christopher S. Meinen, Jochem Marotzke
„Temporal Variability of the Atlantic Meridional Overturning Circulation at 26.5°N“

Stuart A. Cunningham, Torsten Kanzow, Darren Rayner, Molly O. Baringer, William E. Johns, Jochem Marotzke, Hannah R. Longworth, Elizabeth M. Grant, Joël J-M. Hirschi, Lisa M. Beal, Christopher S. Meinen and Harry L. Bryden

Kontakt:

Prof. Dr. Jochem Marotzke
Max-Planck-Institut für Meteorologie
Tel: 040 41173 440
e-mail: jochem.marotzke@zmaw.de
Dr. Annette Kirk
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Meteorologie
Tel: 040 41173 374
e-mail: annette.kirk.@zmaw.de