Die graduelle Erwärmung des Nord- und tropischen Atlantiks trägt zum Klimawandel in der Antarktis bei, gemäss einer Studie von Wissenschaftlern der New York University. Dieses Ergebnis, das aus Daten von drei Jahrzehnten Atmosphärenforschung resultiert und jetzt in der renommierten Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, zeigt auf neue Art, wie weit entfernte regionale Bedingungen zum Klimawandel in der Antarktis beitragen.

Die globale Erwärmung der letzten 50 Jahre hat eine Zweiteilung der Antarktis zur Folge, wobei sich der Westen stärker erwärmt als der Osten (rot markiert).
Die globale Erwärmung der letzten 50 Jahre hat eine Zweiteilung der Antarktis zur Folge, wobei sich der Westen stärker erwärmt als der Osten (rot markiert).

«Unsere Resultate enthüllen eine bisher unbekannte und überraschende Kraft hinter dem Klimawandel, der tief unten auf der Südhalbkugel geschieht: der Atlantik», sagt Xichen Li, eine Doktorandin am Courant Institut für Mathematik der NYU und Hauptautorin der Studie. «Zudem bietet die Studie eine weitere Bestätigung, dass die Erwärmung in einer Region weitreichende Konsequenzen in einer anderen Region haben kann».

In den letzten Jahrzehnten hat die Antarktis einen dramatischen Klimawandel erlebt, besonders an der Halbinsel, die das am stärksten erwärmte Gebiet der Welt ist. Während des Sommers wurden die antarktischen Veränderungen dem Anstieg der Treibhausgase und dem stratosphärischen Ozonverlust zugeschrieben. Aber es war nicht klar, welches die Kräfte hinter den Veränderungen im Winter sind. Zusätzlich sind die Effekte dieser Veränderungen während der kalten Saison sehr komplex, was das Auffinden des Schuldigen in der Atmosphäre noch schwieriger macht. Es war schon lange bekannt, dass das Klima der Region teilweise durch Veränderungen im weit entfernten Pazifik beeinflusst wird. Aber die Phänomene aus dem Pazifik haben vor allem kurzfristige Einflüsse, beispielsweise durch das El Niño Phänomen. Weniger weiss man über die langfristigen Kräfte, die für die Erwärmung entlang der antarktischen Halbinsel oder die Umverteilung der Meereisausdehnung während des Südwinters in den letzten Jahrzehnten verantwortlich sind.

Die massiven Abbrüche im Wilkins Ice Shelf sind höchstwahrscheinlich auf die Wassererwärmung bei der Antarktischen Halbinsel zurückzuführen.
Die massiven Abbrüche im Wilkins Ice Shelf sind höchstwahrscheinlich auf die Wassererwärmung bei der Antarktischen Halbinsel zurückzuführen.

Um diese Fragen zu beantworten, konzentrierten sich die Forscher der BYU auf einen anderen Kandidaten: den Atlantik, der als eine Kraft hinter dem antarktischen Klimawandel immer übersehen worden ist. Besonders untersuchten die Wissenschaftler die Unterschiede der Meeresoberflächentemperatur (SST) des Nord- und des tropischen Atlantiks der letzten drei Jahrzehnten. Diese Messgrösse die Atlantische Multidekaden-Oszillation (AMO) war bisher nicht in die Überlegungen zum antarktischen Klimawandel miteingeflossen. Unter Verwendung einer Zeitserienanalyse, in der die Forscher Änderungen in den SST des Nordatlantiks und des tropischen Atlantiks mit darauffolgenden Veränderungen im antarktischen Klima verglichen, fand das Team eine starke Korrelation. Spezifisch fanden sie, dass auf das Erwärmen der atlantischen Gewässer Änderungen im Druck der Meereshöhen in der antarktischen Amundsensee folgten. Zusätzlich waren diesen Erwärmungsmuster Umverteilungen des Meereises im Rossmeer und in Amundsen-, Bellinghausen- und Weddellsee vorausgegangen.

Der Zusammenbruch des «Larsen B Ice Shelf» innerhalb von acht Jahren gehört zu den grössten Eisverlusten an der Antarktischen Halbinsel. Die neue Küstenlinie ist rot markiert.
Der Zusammenbruch des «Larsen B Ice Shelf» innerhalb von acht Jahren gehört zu den grössten Eisverlusten an der Antarktischen Halbinsel. Die neue Küstenlinie ist rot markiert.

David Holland, Co-Autor der Studie, Professor am Courant Institut des NYU und ehemaliger Leiter des NYU-Zentrum für atmosphärische Meereswissenschaften, erklärt, dass die Studie aus zwei Teilen bestand. Beide beinhalteten sowohl Beobachtungsdaten und Computermodelle. Der erste Teil der Studie, die Beobachtungsdaten, fand eine Verbindung oder Korrelation zwischen den Daten aus dem Atlantik und denjenigen aus der Antarktis. Aber eine Korrelation bedeutet nur, dass zwei Dinge scheinbar in Kombination geschehen. Aber sie erklärt nicht die Gründe hinter dem Phänomen. Der zweite Teil nutzte ein globales Atmosphärenmodell, welches den Forschern erlaubte, eine simulierte Erwärmung des Nordatlantiks zu schaffen. Das Modell antwortete darauf mit einer Klimaveränderung in der Antarktis, so wie es die Forscher vermutet hatten. «Während unsere Datenanalyse uns die Korrelation zeigte, war es die Nutzung eines topmodernen Computermodells, die es uns erlaubte zu sehen, dass die nordatlantische Erwärmung die antarktischen Klimaveränderungen verursacht hatte und nicht umgekehrt», erklärt Holland weiter.

Die Ergebnisse der Arbeit werfen eine Reihe von tiefgreifenden Fragen auf, wie beispielsweise ob sich die antarktischen Meereisveränderungen fundamental von den gut dokumentierten arktischen Änderungen unterscheiden? Denn im Gegensatz zum arktischen Meereisverlust, ist das antarktische Meereis nicht am zurückgehen. Es hat sich eher auf eine für Wissenschaftler unerklärbare Art und Weise umverteilt, d.h. in gewissen Gebieten ist es zurückgegangen, an anderen Ort hat es sogar zugenommen. Holland beobachtet: «aus dieser Studie lernen wir, wie sich antarktisches Meereis umverteilt und sehen auch, dass die darunterliegenden Mechanismen, die das antarktische Meereis kontrollieren, komplett anders sind als in der Arktis».

Quelle: New York University NYU, www.nyu.edu