- Mithilfe eines Satellitendaten-Algorithmus von ICM-CSIC wurden erstmals Veränderungen der Meeresströmungen auf der Südhalbkugel erkannt
- Die Umkehr der Zirkulation im Südlichen Ozean wird auf einen Anstieg des Oberflächensalzgehalts und Veränderungen der vertikalen Wasserbewegung zurückgeführt
- Durch diese Veränderungen werden Treibhausgase (CO₂) und Wärme in die Atmosphäre freigesetzt, was das Abschmelzen des Meereises beschleunigt
- Eine technologische Innovation ermöglichte die neue Erfassung von Oberflächensalzgehaltsdaten in den Polarregionen
- Veränderungen der SMOC könnten Auswirkungen auf das gesamte Klimasystem der Erde haben
Überblick über die Studie
- Ein von ICM-CSIC entwickelter Algorithmus zur Verarbeitung von Satellitendaten spielte offenbar eine entscheidende Rolle bei der Erkennung von Veränderungen einer großräumigen Ozeanzirkulation auf der Südhalbkugel
- Dank Erdbeobachtungssatelliten konnte ein internationales Forschungsteam erstmals eine Umkehr der Meeresströmung im Südlichen Ozean erfassen
- Die unter Leitung des National Oceanographic Centre (Großbritannien) durchgeführte Studie wurde in PNAS veröffentlicht und im Rahmen des SO-FRESH-Projekts von ICM-CSIC (unterstützt von der Europäischen Weltraumorganisation) durchgeführt
Zentrale Erkenntnisse und Erklärung des Phänomens
- Seit 2016 wird in der Polar-Subpolar-Zirkulationszone des Südlichen Ozeans kontinuierlich ein langfristiger Anstieg des Oberflächensalzgehalts beobachtet
- Diese Veränderung der Wasserzusammensetzung verändert den Verlauf der tiefen Umwälzzirkulation (SMOC) auf der Südhalbkugel und führt zu einer Umkehr
- Das heißt: Während Oberflächenwasser früher in die Tiefe absank, steigen inzwischen warmes Tiefenwasser und Kohlendioxid an die Oberfläche auf
- Dadurch beginnen Wärme und Kohlendioxid, die über Jahrhunderte im Ozean eingeschlossen waren, in die Atmosphäre freigesetzt zu werden
Auswirkungen und Sorgen
- Nach Angaben des Forschungsteams beschleunigt der Austritt von warmem Tiefenwasser und CO₂ den Verlust des antarktischen Meereises
- Langfristig könnte die Freisetzung von in der Tiefe gespeichertem Kohlenstoff dazu führen, dass die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre auf das Doppelte des heutigen Niveaus steigt
- Dies birgt das Risiko schwerwiegender katastrophaler Folgen für das globale Klima
Technologische Innovation und Datenerfassung
- Der extrem kalte Südliche Ozean mit häufigen Veränderungen des Meereises stellte bisher eine Herausforderung für die Satellitenbeobachtung dar
- Das Team des Barcelona Expert Center (BEC) von ICM-CSIC entwickelte einen neuen Datenprozessor für den europäischen SMOS-Satelliten
- Dieser Prozessor ist speziell auf die geografische und klimatische Variabilität der Polarregionen ausgelegt
- Dadurch wurde die Qualität der Oberflächensalzgehaltsdaten des Südlichen Ozeans deutlich verbessert, was eine konsistente Erklärung für den schnellen Verlust des Meereises ermöglicht
Neubewertung der Rolle des Südlichen Ozeans im Klimasystem
- Die Studie hebt hervor, dass die Rolle des Südlichen Ozeans (SMOC) bei der Regulierung von Wärme und Kohlenstoff auf der Erde von zentraler Bedeutung ist
- Veränderungen der SMOC könnten auch andere Ozeanzirkulationssysteme wie die AMOC kaskadenartig beeinflussen
- Die Auswirkungen könnten sich auch auf die Klimavariabilität in Europa und anderen Regionen ausdehnen
Zukünftige Beobachtung und Forschung
- Mit Unterstützung der ESA will das BEC 2025 neue Projekte starten, darunter ARCTIC-FLOW (Forschung zu arktischem Meerwasser und Dichteströmungen) und CCI OSHF (Analyse des Wärmeflusses an der Meeresoberfläche)
- Beide Projekte zielen auf die Entwicklung neuer satellitengestützter Beobachtungstechnologien für die Überwachung und Vorhersage des beschleunigten Klimawandels
Fazit und Bedeutung
- „Die Erde sendet zunehmend starke Signale, dass sie Kipppunkte überschreitet“, so die Einschätzung des Forschungsteams
- Dank moderner Beobachtungstechnologien wie Satelliten können nun im sonst schwer zugänglichen Südlichen Ozean Veränderungen erfasst werden, die zuvor nicht sichtbar waren
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Es wird erklärt, dass Tiefsee-Quellen südlich der Antarktis tatsächlich existieren, aber klein sind und selbst jährlich nur im Bereich einiger hundert Millionen Tonnen (Pg C yr⁻¹) liegen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Behauptung, das atmosphärische CO₂ könne sich verdoppeln, die tatsächlichen Beobachtungswerte und physikalischen Grenzen stark übertreibt. Es wird betont, dass selbst die optimistischste Schätzung für den CO₂-Ausstrom aus der Tiefsee südlich von 60° südlicher Breite bei etwa 0,36 Pg C pro Jahr liegt. Selbst wenn diese Rate sich verdreifachen würde, bräuchte es über 800 Jahre, um zusätzlich 895 Pg C freizusetzen; damit sei die Behauptung aus der Presseberichterstattung unbegründet. Es wird erklärt, dass die Umkehr der Salzgehaltsschichtung dazu führen kann, dass Schelfeise wärmerem Wasser darunter ausgesetzt werden, die Kohlenstoffaufnahme des Südlichen Ozeans etwas sinkt und auch die atmosphärische Zirkulation beeinflusst werden könnte.
Der Haupttext und die PNAS-Arbeit (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2500440122) wurden geprüft. Es wird betont, dass die Erwähnung antarktischer Tiefsee-Quellen am Thema vorbeigeht und der eigentliche Streitpunkt der Aufstieg von kaltem, CO₂-reichem Wasser im Südlichen Ozean ist. Die Artikelzusammenfassung stellt einen CO₂-Zusammenhang her, aber in der eigentlichen PNAS-Arbeit wird CO₂ selbst nicht erwähnt; der Fokus liegt auf dem Auftrieb von Meerwasser. Zudem weist die Arbeit darauf hin, dass aktuelle Modelle der Wechselwirkung zwischen Gletschern und Ozean die beobachteten Trends nicht ausreichend erklären.
Es wird gefragt, ob „Pg C yr⁻¹“ tatsächlich „Petagramm Kohlenstoff pro Jahr“ bedeutet und worin der Unterschied zwischen der Masse von „C“ und der Masse von „CO2“ besteht.
Es wird gefragt, wo genau sich die Tiefsee-Quellen südlich der Antarktis befinden. Nach der Suche nach Karten entstand der Eindruck, dass südlich der Antarktis dort nichts sei.
Es handelt sich um einen Kommentar, der ursprünglich in einem bestimmten Unterthread stand, aber wegen seines guten Inhalts separat herausgestellt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass solche sensationsheischenden Überschriften häufig vorkommen und wichtige Debatten der Klimawissenschaft dadurch verwirrt werden. Es werden zwei Probleme betont: wiederkehrende alarmistische Berichte erzeugen unnötige Angst, und Klimaleugner nutzen diese Lücke, um Vertrauen zu untergraben. Dabei dürfe man nicht übersehen, dass solche Studien letztlich zeigen, dass sich der Klimawandel weiter verschärft und CO₂-verstärkende Feedback-Schleifen auftreten.
Die Aussage im Artikel, die „Tiefsee sei wärmer geworden“, wirkt befremdlich. Es wird gefragt, ob die Tiefsee nicht normalerweise kalt und die Oberfläche wärmer ist (https://en.wikipedia.org/wiki/Upwelling). Eine Studie von 2023 (https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230330102327.htm) beobachtete eine Verlangsamung der antarktischen Ozeanzirkulation. Dabei sinkt kaltes Wasser in der Antarktis ab und breitet sich als Tiefenwasser nach Norden aus; wenn dieser Prozess langsamer wird, kann sich die Tiefsee erwärmen. Unter Bezug auf die im Artikel verlinkte Arbeit (https://www.pnas.org/doi/epub/10.1073/pnas.2500440122) wird erklärt, dass es an der antarktischen Ozeanoberfläche kaltes, frisches Wasser gibt und darunter wärmeres, salzreicheres Wasser, und dass Veränderungen in den letzten Jahrzehnten dazu führten, dass Wärme aus der Tiefsee zunächst in der Tiefe eingeschlossen blieb, bevor seit 2015 der Salzgehalt an der Oberfläche steigt und die Durchmischung wieder zunimmt.
Es wird ein zusätzlicher Link geteilt, der die Erwärmung des Tiefenwassers weiter erklärt (https://en.m.wikipedia.org/wiki/Circumpolar_deep_water).
Es wird ergänzt, dass „in der Tiefsee eingeschlossene Wärme“ nicht bedeutet, dass die Tiefsee absolut gesehen heiß ist, sondern dass sie im Vergleich zur Oberfläche salzreicher, dichter und leicht wärmer ist.
Es wird erwähnt, dass die Meerestemperatur in hohen Breiten ab einer bestimmten Tiefe fast konstant ist. Rund um die Antarktis liegt die Oberflächentemperatur unter der Temperatur, bei der reines Wasser seine höchste Dichte hat (etwa 4 Grad), und bei der Salinität des Südlichen Ozeans kann die Temperatur maximaler Dichte sogar unter 0 Grad fallen. Es wird erklärt, dass dieses Phänomen mit Dichteänderungen des Meerwassers zusammenhängt und so die Ozeanzirkulation erklärt.
Dazu werden auch Referenzlinks geteilt ([https://en.wikipedia.org/wiki/File:ThermoclineSeasonDepth.png](https://en.wikipedia.org/wiki/File:ThermoclineSeasonDepth.png), [https://en.wikipedia.org/wiki/File:T-S_diagram.pdf](https://en.wikipedia.org/wiki/File:T-S_diagram.pdf)).
Es wird daran erinnert, dass schon kleine Unterschiede in der Wassertemperatur enorme Veränderungen im Stoffwechsel von Tieren wie Krebsen auslösen können.
Ein passender Artikellink wird geteilt (https://www.globalseafood.org/advocate/noaa-confirms-link-between-snow-crab-decline-and-marine-heatwave/).
Es wird betont, dass es eine gravierende Veränderung im Klimasystem der Erde wäre, wenn Tiefenwasser nun aufsteigt und über Jahrhunderte gespeichertes CO₂ freisetzt. Bemerkenswert sei auch, dass dieses Phänomen erst dank Innovationen bei der Verarbeitung von Satellitendaten überhaupt beobachtbar wurde.
Es wird als beeindruckend beschrieben, dass dieses Phänomen durch Innovationen bei Satellitensensoren aufgedeckt wurde. Da die Menschheit erst seit kurzer Zeit über solche Beobachtungsmittel verfügt, wird die Möglichkeit angesprochen, dass so etwas auch früher schon passiert sein könnte, ohne dass es beobachtet wurde.
Es wird gefragt, warum Tiefenwasser mehr CO₂ lösen kann als Oberflächenwasser.
In Anlehnung an das Beispiel aus dem Roman „Die drei Sonnen“ wird die Vorstellung erwähnt, dass Außerirdische die wissenschaftliche Methode stören, um die Menschheit leichter beherrschen zu können, und dies auf die heutige Realität mit AI (LLM) bezogen. Es entsteht der Eindruck, dass AI wie heutige LLMs wissenschaftliche Debatten eher verwässert, durch sensationsgetriebene Artikel, AI-Verstärkung und eine Struktur, in der auf Fakten noch weitere Faktenkommentare geschichtet werden, sodass die eigentliche Diskussion verschwimmt. Mitunter fühle es sich an, als stünde die Menschheit bereits unter einer Invasion von Außerirdischen. Es wird betont, dass man aus einer Lage aufwachen müsse, in der nur diskutiert, aber nicht gehandelt wird.
Es wird erklärt, dass weniger Streit über die Wissenschaft selbst als vielmehr ein Gefangenendilemma und der politische Einfluss der Ölindustrie die Hauptgründe für die praktisch zu schwache Reaktion sind. Es wird betont, dass die große Linie der globalen Erwärmung bereits eindeutig ist.
Es wird erklärt, dass Menschen solche Diskussionen bereits seit Jahrzehnten selbst in dieser Form führen. LLMs hätten das nur automatisiert; das grundlegende gesellschaftliche Problem bleibe unverändert. Selbst wenn alle die Realität richtig erkennen, wollen sie die Kosten der Lösungen einander zuschieben, weshalb fast kein tatsächliches Handeln erfolgt. Hinzu kommt, dass es einflussreiche Kräfte gibt, die die ganze Lage für einen „Betrug“ halten, wodurch Fortschritt nahezu unmöglich wird. Ergänzend wird die Sorge geäußert, dass sich das Problem tatsächlich beschleunigt.
Es wird Unmut darüber geäußert, dass Wissenschaft selbst dadurch verwischt wird, dass man Wissenschaft und sensationsgetriebenen Journalismus nicht auseinanderhält und sensationsheischende Artikel sowie häufige Kommentare alles überlagern. Zugleich wird die Sorge geäußert, dass es heute wohl genauso aussähe, wenn eine feindliche AI 2011 damit begonnen hätte, die Auslöschung der Menschheit voranzutreiben.
Es wird gesagt, dass LLMs, richtig eingesetzt, in der Informationsflut auch eine große Hilfe für personalisiertes Lernen und Informationssuche sein können; sie seien also ein zweischneidiges Schwert, böten aber auch Hoffnung.
Es wird die Meinung geäußert, dass die meisten Klimastudien einen Bereich von optimistischen bis pessimistischen Szenarien angeben, und es wird gefragt, wie gut Vorhersagen und Realität in den letzten 30 Jahren übereinstimmten. Irgendwie entstehe der Eindruck, dass eher die pessimistischen Prognosen eingetroffen seien.
Es wird gesagt, dass wenig über den Südlichen Ozean bekannt gewesen sei, und ein kurzes erklärendes Video auf YouTube wird empfohlen.
Link zum Video
Es wird gefragt, ob sich das sehr einfach erklären lasse und was die Folgen seien.
Es wird erklärt, dass Wettermuster unvorhersehbar werden könnten, sodass etwa Wüsten Starkregen oder Monsun erhalten, während Länder, die auf Monsun angewiesen sind, austrocknen. Dadurch könne die Unsicherheit für Investitionen steigen, Häuser oder Fabriken könnten in Wüstentälern Überschwemmungsrisiken ausgesetzt sein, und sogar Dämme mit Kraftwerken könnten ihre Funktion verlieren. Nicht versicherbare Vermögenswerte könnten damit praktisch verschwinden.
Es wird nachgefragt, welches Ergebnis einer Umstellung gemeint ist, etwa einer Umkehr der Meeresströmung, oder ob die Verdopplung des atmosphärischen CO₂ gemeint ist.
Es wird offen eingeräumt, dass in solchen Kommentar-Threads oft extremer Klima-Doomerism oder zynische Aussagen darüber dominieren, dass Menschen die Erde ruiniert hätten; deshalb seien faktenbasierte Debatten dort schwer zu erwarten.
Es fällt die Bemerkung, als Nächstes sei der Kollaps der AMOC (Atlantische meridionale Umwälzzirkulation) an der Reihe.
Diese Nachricht wirkt beunruhigend, aber da die Daten mit einer neuen Methode gewonnen wurden und es nur wenige frühere historische Daten gibt, wird gefragt, ob solche Veränderungen im Südlichen Ozean vielleicht schon immer vorkamen.
Es wird erklärt, dass man eine Linie westwärts von London und eine ostwärts von New York ziehen und dann vergleichen könne: Meeresströmungen halten London warm und New York kühl. Nördlich der Antarktis befindet sich der einzige Ort auf der Erde, an dem der Ozean ungehindert vollständig um Landmassen herum zirkulieren kann; das wirke wie ein Motor für Meeresströmungen. Die Ozeane haben den Großteil des von uns ausgestoßenen überschüssigen CO₂ aufgenommen, und ein Teil davon wurde in der Tiefsee gespeichert. Doch wenn sich die Ozeane erwärmen, nehmen sie weniger CO₂ auf, und die Zukunft könnte noch düsterer werden. Diese Nachricht sei ein Signal nicht nur für eine nachlassende Kohlenstoffaufnahme in dieser Region, sondern auch für unvorhersehbare nachgelagerte Auswirkungen auf das gesamte System der Meeresströmungen.