Klimawandel: Auch arktische Tiefenwasser werden wärmer

Qingdao (China) - Im Zuge des Klimawandels wärmt sich das Meerwasser in der Arktis stetig auf und beschleunigt die Eisschmelze. An der Oberfläche stiegen die Temperaturen in den vergangenen vier Jahrzehnten schon um zwei bis vier Grad, regional sogar um bis zu acht Grad über den langjährigem Mittelwert. Doch auch die um die Null Grad kalten Wasserschichten in einem bis drei Kilometer Tiefe wärmen sich auf. Die Ursache dafür fanden nun chinesische Ozeanologinnen und Ozeanologen. Wie sie in der Fachzeitschrift „Science Advances“ berichten, sind Strömungen aus dem Nordatlantik für die Erwärmung der arktischen Tiefsee verantwortlich.

Für ihre Analyse nutzte das Team um Ruizhe Song von der Ocean University of China in Qingdao umfangreiche Datensammlungen der Wassertemperaturen von der Oberfläche bis in einigen Kilometer Tiefe. Umdie beobachteten Veränderungen zu erklären, entwickelten sie aufwendige Strömungsmodelle. Ein Ergebnis: Die Temperatur im tiefen Wasser des eurasischen Beckens, das sich nördlich von Spitzbergen von Grönland bis nach Sibirien erstreckt, steigt seit den 1990er Jahren durchschnittlich um 0,02 Grad Celsius pro Jahrzehnt. Dieser Anstieg ist deutlich stärker als sich durch die bisher bekannte Erwärmung durch geologische Wärme des Erdkörpers erklären ließe.

Die Ursache für diese ungewöhnliche Erwärmung fanden die Forschenden in Zuflüssen von Tiefenwasser aus dem weiter südlich gelegenen Grönlandbecken. Diese Zuflüsse zeigten bisher eigentlich eine kühlende Wirkung. Doch da die Wassertemperaturen im grönlandbecken im Zuge der Erderwärmung bereits deutlich angestiegen sind, verschwindet dieser Kühleffekt und kehrt sich in das Gegenteil um. Einzig das Amerasische Becken, das sich vom Nordpol bis zur Nordküste Kanadas erstreckt, zeigt weiterhin nur einen geringen Anstieg von nur bei 0,003 Grad Celsius pro Jahrzehnt. Der Grund liegt in der geologischen Barriere eines Gebirges am Meeresgrund, dem Lomonossow-Rücken. Er verhindert, dass sich das wärmende atlantische Tiefenwasser bis ins Amerasische Becken ausbreitet.

Diese Studie zeigt, dass der klassische kühlende Effekt des Grönlandbeckens bereits weitgehend ausfällt. Die Forschenden warnen, dass solche großskaligen Erwärmungstrends das polare Meereis, die Schichtung der Wassermassen und damit gekoppelte Prozesse im arktischen Ökosystem destabilisieren können. So könnte in der Arktis ein weiterer Kipppunkt – also eine kritische Schwelle, nach deren Überschreiten unumkehrbare Veränderungen eintreten – realistischer werden. Mögliche Folgen wären beispielsweise eine abermals beschleunigte Eisschmelze oder Veränderungen der ozeanischen Strömungsprozesse.