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Die Evolution der mächtigsten Ozeanströmung der Erde

Der Antarktische Zirkumpolarstrom spielt eine wichtige Rolle für die globale Umwälzzirkulation, den Wärme- und CO2-Austausch zwischen Ozean und Atmosphäre und die Stabilität der antarktischen Eismassen.

Fotos: Bill Crawford, NASA/Wikipedia, Charlotte Havermans, Sarah Uphoff, GEOMAR

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und dem Lamont-Doherty Earth Observatory/USA hat nun an Klimaarchiven in Sedimenten aus dem Südpazifik die Fließgeschwindigkeit in den letzten 5,3 Millionen Jahren rekonstruiert. Ihre Daten zeigen: In Kaltzeiten verlor die Strömung an Schwung, in Warmzeiten wurde sie schneller. Sollte sie durch die gegenwärtige Erderwärmung also künftig an Kraft gewinnen, könnte der Südliche Ozean weniger CO2 speichern und mehr Wärme die Antarktis erreichen. Die Studie ist jetzt im Fachmagazin NATURE erschienen.

Was ist der Antarktische Zirkumpolarstrom?

Der Antarktische Zirkumpolarstrom (engl.: Antarctic Circumpolar Current, ACC) befördert mehr als 100-mal so viel Wasser wie alle Flüsse der Erde zusammen. Er ist bis zu 2000 Kilometer breit und reicht bis in die Tiefsee hinab. In der Vergangenheit unterlag dieses mächtigste Strömungssystem der Erde erheblichen natürlichen Schwankungen, wie aktuelle Untersuchungen an Sedimentbohrkernen offenbaren. Als Ringstrom, der im Uhrzeigersinn um die Antarktis fließt, verbindet der ACC den Atlantik, Pazifik und Indischen Ozean. Damit besitzt er eine Schlüsselfunktion für die weltweite Meereszirkulation und beeinflusst über das atlantische Förderband letztlich auch das Klima in Europa. Sein Motor sind die stürmischen Westwinde der Subantarktis sowie Unterschiede in Temperatur und Salzgehalt zwischen Subtropen und Südlichem Ozean.

Der Antarktische Zirkumpolarstrom ist das stärkste Strömungssystem in den Weltmeeren und die einzige Meeresströmung, die alle großen Ozeane miteinander verbindet: den Atlantik, den Indischen Ozean und den Pazifischen Ozean.

Der ACC bildet eine Barriere für das warme Oberflächenwasser der Subtropen auf dem Weg in die Antarktis. Gleichzeitig wird er durch vergleichsweise warmes Tiefenwasser aus dem Atlantik und Pazifik gespeist. Große Meereswirbel, die im ACC entstehen und nach Süden wandern, sowie der Auftrieb von Tiefenwasser transportieren die Wärme zu den Schelfeisen am Kontinentalrand, besonders im pazifischen Sektor der Antarktis. Der vom ACC verursachte Auftrieb bringt zudem Nährstoffe an die Wasseroberfläche, die das Algenwachstum ankurbeln und somit den biologischen Kohlenstoffexport in die Tiefsee verstärken – aber auch CO2 transportiert, das in die Atmosphäre entweicht.