Mehr Starkregenereignisse durch Verlangsamung des "Jetstreams"

[josef]

Wie Starkregen und Klimawandel zusammenhängen
Wetterextreme kommen immer häufiger vor. Das liegt unter anderem am Windband namens Jetstream, das träger wird

In Deutschland richten starke Regenfälle aktuell extreme Schäden an.
Foto: imago images/Marius Schwarz

Wind beeinflusst das Wetter, das zeigt sich auch bei den aktuellen enormen Regenfällen in Deutschland und seinen Nachbarländern. In Europa spielt der Jetstream eine große Rolle: Dieses Windband bewegt Hoch- und Tiefdruckgebiete von West nach Ost.

Angetrieben wird es durch den Temperaturunterschied zwischen der Arktis und unseren mittleren Breiten, sagt Marc Olefs, Leiter der Abteilung Klimaforschung an der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG): "Die Arktis erwärmt sich ungefähr dreimal so stark wie unsere Breiten. Dadurch schrumpft dieser Temperaturunterschied, der Wind wird schwächer. Wetterlagen können sich somit länger an einem Ort halten."

Mehr Starkregen, mehr Hitzewellen
Ein weiterer Effekt: Bei höheren Lufttemperaturen wird mehr Wasserdampf aufgenommen. Das sorgt für mehr Starkregen, leichte Niederschläge nehmen ab. Der langsamere Jetstream bedeutet aber, dass neben Tief- auch Hochdruckgebiete länger an einer Stelle bleiben und für Hitze und Dürre sorgen.

Das zeigt, wie wichtig die drastische und schnelle Reduktion der Emissionen ist: "Je mehr Treibhausgase wir weiterhin emittieren, umso häufiger und wahrscheinlicher werden solche Wetterextreme, hier gibt es einen sehr engen Zusammenhang", sagt Olefs.

Anpassungsmaßnahmen müssen jetzt schon gesetzt werden. Diese Maßnahmen sehen in jedem Wirtschaftssektor anders aus. Gegen Hochwasser sind Auffangbecken wichtig, versiegelte Flächen müssen zurückgehen und Böden bepflanzt werden, um mit wenig Erosionen mehr Wasser aufnehmen zu können.
(Julia Sica, 17.7.2021)

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[josef]

Während sich der "Jetstream" verlangsamt beschleunigt sich die größte Ozeanströmung:

TEUFELSKREIS
Größte Ozeanströmung der Erde beschleunigt sich mit steigenden Temperaturen
Untersuchungen am Antarktischen Zirkumpolarstrom bedeuten womöglich, dass der Südliche Ozean künftig weniger CO2 aufnehmen kann

Die weltweit größte Ozeanströmung umkreist die Antarktis und gestaltet den Transport von Wärme, Salz und Nährstoffen im Rest der globalen Ozeane entscheidend mit. Eine aktuelle Untersuchung brachte nun ans Licht, dass während der letzten Warmzeit das Wasser um den Südpol schneller strömte als heute. Das ist keine gute Nachricht, denn es bedeutet, dass mit den aktuell steigenden Temperaturen die Aufnahmekapazität des Südlichen Ozeans für CO2 aus der Atmosphäre sinken könnte, was wiederum den Klimawandel verstärkt.
Weil keine Landmasse den Weg versperrt, treiben die Stürme der Westwinddrift die Wassermassen ungehindert nach Osten, immer im Uhrzeigersinn um die Antarktis herum. So entsteht ein gigantischer Strömungsring, der Antarktische Zirkumpolarstrom (Antarctic Circumpolar Current, ACC), der den Pazifik, den Atlantik und den Indischen Ozean im Süden miteinander verbindet. Die Meeresregion wurde kürzlich offiziell zum fünften Ozean der Erde ernannt, dem Südlichen Ozean.

Video: Der Antarktische Zirkumpolarstrom.FESOM

Zentrale Verteiler von großer Bedeutung
Damit ist der ACC der zentrale Verteiler in der globalen Ozeanzirkulation – auch bekannt als "Globales Förderband" – und beeinflusst so den ozeanischen Wärmetransport und die marinen Stoffkreisläufe auf der ganzen Welt. Große Veränderungen im ACC haben deshalb naturgemäß auch globale Folgen.

"Obwohl der ACC eine wichtige Rolle für das Klima von morgen spielt, ist das Wissen über sein Verhalten immer noch sehr begrenzt", sagt Shuzhuang Wuvom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und Erstautor der nun im Fachjournal "Nature Communications" erschienenen Studie. "Um die damit verbundenen Unsicherheiten in den Klimamodellen auszuräumen und die Vorhersagen zu verbessern, brauchen wir deshalb dringend Paläodaten, aus denen wir die Zustände und das Verhalten des ACC in der Vergangenheit rekonstruieren können."

Die Drake-Passage ist eine Engstelle im Antarktischen Zirkumpolarstrom. Hier pressen sich 150 Millionen Kubikmeter Ozeanwasser pro Sekunde durch.
Illustr.: Laura Jensen

Wassermassen durch ein Nadelöhr
Die einzige Engstelle auf dem ringförmigen Weg des ACC ist die Drake-Passage zwischen der Südspitze Südamerikas und der Nordspitze der antarktischen Halbinsel. Hier pressen sich gewaltige 150 Millionen Kubikmeter Ozeanwasser pro Sekunde hindurch – das entspricht der 150-fachen Wassermenge aller Flüsse der Erde. In diesem Nadelöhr lassen sich Veränderungen des gesamten Stroms besonders gut ablesen. Deshalb fuhren die AWI-Forscher 2016 an Bord des Forschungseisbrechers Polarstern in die Drake-Passage, um die Sedimentablagerungen der vergangenen Jahrtausende zu untersuchen.

"Die Bodenströmung ist hier so stark, dass die Sedimente an vielen Stellen einfach fortgespült werden", sagt der damalige Fahrtleiter und Koautor Frank Lamy. "Trotzdem konnten wir mit dem Sedimentecholot der Polarstern Sedimenttaschen aufspüren und unter anderem einen mehr als 14 Meter langen Bohrkern aus 3.100 Metern Tiefe bergen. Das war ein großer Erfolg, weil die letzten vergleichbaren Kerne aus dem Bereich der Drake-Passage aus den 1960er Jahren stammen."

Die FS Polarstern begab sich in unruhige Gewässer.
Foto: Alfred-Wegener-Institut / Thomas Ronge

Daten aus Kalt- und Warmzeiten
Die Sedimente des geborgenen Kerns haben sich innerhalb der letzten 140.000 Jahre bis heute abgelagert. Damit decken sie einen kompletten Glazial-Interglazial-Zyklus ab, enthalten also Informationen aus der letzten Eiszeit, die vor 115.000 Jahren begann und vor 11.700 Jahren endete, und der vorhergehenden Eem-Warmzeit, die vor 126.000 Jahren begann.
Durch eine Analyse der Korngröße der abgelagerten Sedimente konnte das Studienteam die Strömungsgeschwindigkeit und das transportierte Wasservolumen des ACC in der Drake-Passage rekonstruieren. Aufgrund vieler kleiner Partikel auf dem Höhepunkt der letzten Eiszeit berechneten die Forschenden eine niedrige Geschwindigkeit und ein im Vergleich zu heute deutlich geringeres Wasservolumen.

Grund dafür sind schwächere Westwinde und ausgedehnteres Meereis im Süden der Passage. Während der Kaltzeit blies der Hauptantrieb des ACC also schwächer und hatte weniger Angriffsfläche auf dem Wasser. Aus den sehr großen Partikeln auf dem Höhepunkt der Warmzeit ergaben sich dagegen eine hohe Strömungsgeschwindigkeit und ein im Vergleich zu heute zehn bis 15 Prozent größerer Durchstrom.

Als es einst wärmer war als heute, kreiste auch der Antarktische Zirkumpolarstrom schneller um den Südkontinent.
Illustr.: Nikolay Koldunov

Weitere Beschleunigung mit problematischen Folgen
"Auf dem Höhepunkt der letzten Warmzeit von 115.000 bis 130.000 Jahren vor heute war es weltweit im Schnitt 1,5 Grad Celsius bis 2 Grad Celsius wärmer als heute. Der Zirkumpolarstrom könnte sich also im Zuge der globalen Erwärmung in Zukunft beschleunigen", sagt Lamy. "Das hätte weitreichende Auswirkungen auf das Klima. Zum einen prägt der ACC andere Ozeanströmungen wie den Golfstrom, der unser Klima in Nordwesteuropa mitbestimmt. Zum anderen nehmen die Ozeane etwa ein Drittel des zusätzlichen CO2 aus der Atmosphäre auf."

Ein schnellerer ACC würde jedoch den Auftrieb von CO2-reichem Tiefenwasser an die Oberfläche fördern. Die Forscher befürchten daher, dass sich die Aufnahmekapazität der Ozeane für atmosphärisches CO2 reduzieren und die Konzentration in der Luft schneller steigen könnte. Langfristig könnten demnach sogar große Teile des Südlichen Ozeans zu einer CO2-Quelle werden.
(red, 24.7.2021)

Studie
Nature Communications: "Orbital- and millennial-scale Antarctic Circumpolar Current variability in Drake Passage over the past 140,000 years."

Links

• National Geographic: There’s a new ocean now—can you name all 5?
• Science Daily: Antarctic Circumpolar Current flows more rapidly in warm phases

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