Südlicher Ozean könnte nach Klimaschutz einen gewaltigen Wärmerülpser freisetzen

Der Südliche Ozean hat über ein Jahrhundert hinweg pflichtbewusst Kohlendioxid und Wärme aufgenommen, die durch menschliche Aktivitäten freigesetzt wurden. Doch wenn wir unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen endlich überwinden, könnte uns das später einholen.

In einer neuen Studie prognostizieren Klimaforschende aus Deutschland, dass der Südliche Ozean einen gewaltigen, plötzlichen „Rülpser“ an Wärme freisetzen wird, sobald die Menschheit irgendwann keine Treibhausgase mehr in die Atmosphäre ausstößt und die Welt schließlich abkühlt. Diese Wärmefreisetzung würde die globale Erwärmung für mindestens ein Jahrhundert erneut antreiben.

Ihre Vorhersage stützt sich auf ein etabliertes Klimamodell, das Modelle für den Energie- und Feuchtigkeitshaushalt der Atmosphäre, die Ozeanzirkulation und das Meereis, die Biosphäre an Land sowie die Biogeochemie der Ozeane zusammenführt. Damit simulierte das Team ein idealisiertes Szenario des künftigen Klimawandels.

Ein mögliches Szenario für den Klimawandel

Das Szenario sieht folgendermaßen aus: Menschliche Aktivitäten lassen die Treibhausgasemissionen weiter ansteigen, bis sie innerhalb von 70 Jahren ihren Höchststand erreichen. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre verdoppelt.

Anschließend werden die Emissionen rasch gesenkt – möglicherweise dank menschlichem Erfindungsreichtum oder vielleicht durch das Aussterben der Menschheit. Danach führen mehrere Jahrhunderte mit netto negativen Kohlenstoffemissionen dazu, dass die Welt allmählich abkühlt.

Während der globalen Erwärmung sammelt sich aus mehreren Gründen Wärme im Ozean an. Erstens werden Wassermassen weit unter der Oberfläche durch wärmeres Wasser aus höheren Schichten belüftet. Zweitens sind die natürlichen Mechanismen, durch die der Ozean vor der Industrialisierung Wärme verlor – etwa das Aufquellen tiefer zirkumpolarer Wassermassen im Südlichen Ozean –, abgeschwächt.

Der Südliche Ozean speichert Wärme weiter

Im Modell nimmt der Ozean noch lange nach dem Höchststand des atmosphärischen CO₂ und dem Erreichen netto negativer Emissionen Wärme auf, weil auch die Oberflächentemperaturen der Atmosphäre nur langsam zurückgehen. Zudem kann dieser künftige Ozean deutlich mehr kurzwellige Sonnenstrahlung aufnehmen, da ein großer Teil des Meereises geschmolzen ist, das Wärme historisch reflektierte.

„Wir stellen fest, dass nach mehreren Jahrhunderten globaler Abkühlung unter negativen CO₂-Emissionen eine globale atmosphärische Erwärmung einsetzt, die nicht mit CO₂-Emissionen zusammenhängt und durch die Freisetzung von Ozeanwärme verursacht wird“, erklärt das von der Biogeochemikerin Ivy Frenger vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung geleitete Team.

„Die Erwärmungsrate ist mit den durchschnittlichen historischen, vom Menschen verursachten Erwärmungsraten vergleichbar und hält länger als ein Jahrhundert an.“

Anders gesagt: Der „Puffer“, den uns der Südliche Ozean derzeit bietet, indem er die von Treibhausgasen in unserer Atmosphäre eingeschlossene Wärme aufnimmt, kann nicht dauerhaft bestehen.

Diese schlummernde Wärme würde sich nach ihrer Freisetzung zudem nicht gleichmäßig über die Erde verteilen. Die Folgen wären zwar global, doch das Team ermittelte, dass die Erwärmung „auf der Südhalbkugel am stärksten und am längsten anhaltend sein wird, was auf größere Auswirkungen für die heute verletzlicheren Länder des globalen Südens hindeutet“.

Derartige Modelle können bis zu einem gewissen Grad vereinfacht und idealisiert sein. Als jedoch dasselbe Szenario mit anderen Modellkonfigurationen geprüft wurde, stimmten die Ergebnisse überein. Das stellt die Annahme infrage, dass kumulierte CO₂-Emissionen und globale Erwärmung unmittelbar miteinander verbunden sind – eine Annahme, die, wie die Autoren betonen, „politische Entscheidungsfindung untermauert“.

Klimaschutz zeigt seine Wirkung möglicherweise erst später

Das bedeutet, dass wir unsere Erwartungen daran, wie lange es dauert, bis Maßnahmen zum Klimaschutz Nutzen zeigen, möglicherweise anpassen müssen – womöglich sogar noch Jahrhunderte nach dem Erreichen netto negativer Emissionen.

Nach diesen Modellen wird sich die Welt noch lange erwärmen, nachdem wir unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen aufgegeben haben. Doch je länger wir dies hinauszögern, desto größer könnte dieser „Rülpser“ ausfallen.

Die Forschung wurde in AGU Advances veröffentlicht.