Neue Studie bestätigt eindeutig die Abschwächung des Golfstroms

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Laut einer neuen Studie hat sich der Wassertransport des Golfstroms durch die Straße von Florida in den letzten vier Jahrzehnten um 4 % verlangsamt, wobei eine 99-prozentige Sicherheit besteht, dass diese Abschwächung stärker ist als durch Zufall erwartet.

Der Golfstrom, eine wichtige Meeresströmung vor der Ostküste der USA und Teil der Zirkulation im Nordatlantik, spielt eine wichtige Rolle für Wetter und Klima, und eine Abschwächung könnte erhebliche Auswirkungen haben.

„Wir kommen mit hoher Sicherheit zu dem Schluss, dass sich der Golfstromtransport in den letzten 40 Jahren tatsächlich um etwa 4 % verlangsamt hat, der erste schlüssige, eindeutige Beobachtungsbeweis dafür, dass diese Meeresströmung in der jüngsten Vergangenheit erhebliche Veränderungen erfahren hat“, heißt es in der Stellungnahme Zeitschriftenartikel„In der Floridastraße wurde in den letzten vier Jahrzehnten eine starke Abschwächung des Golfstroms beobachtet,” veröffentlicht in Geophysikalische Forschungsbriefe. Die Straße von Florida, zwischen den Florida Keys, Kuba und den Bahamas gelegen, war seit den 1980er Jahren und früher Schauplatz zahlreicher Meeresbeobachtungskampagnen. „Dieser signifikante Trend ist aus dem Datensatz erst in den letzten zehn Jahren hervorgegangen, der erste eindeutige Beweis für einen jüngsten multidekadischen Rückgang dieser klimarelevanten Komponente der Ozeanzirkulation.“

Der Golfstrom beeinflusst das regionale Wetter, das Klima und die Küstenbedingungen, einschließlich der Oberflächenlufttemperatur und des Niederschlags in Europa, des Meeresspiegels an der Küste im Südosten der USA und der Hurrikanaktivität im Nordatlantik. „Das Verständnis vergangener Golfstromveränderungen ist wichtig, um beobachtete Veränderungen zu interpretieren und zukünftige Trends bei Extremereignissen wie Dürren, Überschwemmungen, Hitzewellen und Stürmen vorherzusagen“, heißt es in dem Artikel. „Die Bestimmung von Trends im Golfstromtransport ist auch relevant, um zu klären, ob sich Elemente der großräumigen Nordatlantikzirkulation verändert haben, und um zu bestimmen, wie der Ozean auf das Klima zurückwirkt.“

„Dies ist der stärkste und definitivste Beweis, den wir für die Abschwächung dieser klimatisch relevanten Meeresströmung haben“, sagte er Chris Piecuchein physikalischer Ozeanograph am Woods Hole Oceanographic Institution, der Hauptautor dieser Studie ist.

Das Papier kommt nicht zu dem Schluss, ob die Abschwächung des Golfstroms auf den Klimawandel oder auf natürliche Faktoren zurückzuführen ist, sondern weist darauf hin, dass künftige Studien versuchen sollten, die Ursache der Abschwächung zu ermitteln.

„Obwohl wir definitiv sagen können, dass diese Abschwächung stattfindet, können wir nicht sagen, inwieweit sie mit dem Klimawandel zusammenhängt oder ob es sich um eine natürliche Variation handelt“, sagte Piecuch. „Wir können eine ähnliche Abschwächung in Klimamodellen sehen, aber für diese Arbeit konnten wir keine Beobachtungsbeweise zusammenstellen, die es uns wirklich ermöglichen würden, die Ursache des beobachteten Rückgangs genau zu bestimmen.“

Für die Studie verwendeten die Forscher die sogenannte Bayes’sche Modellierung, um Tausende von Datenpunkten aus drei unabhängigen Datensätzen – aus Unterseekabeln, Satellitenaltimetrie und In-situ-Beobachtungen – zu kombinieren, um den Wassertransport durch die Floridastraße seit 1982 zu bestimmen. Bayes’sche Modellierung verwendet die Wahrscheinlichkeit, um die Unsicherheit innerhalb eines Modells darzustellen. Die Ergebnisse des Bayes’schen Modells lieferten klare Beweise für signifikante langfristige Veränderungen. Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass auch das Weglassen eines Datensatzes aus der Analyse auf eine Schwächung hindeutete. In dem Papier heißt es, dies zeige, dass die Abschwächung des Verkehrs ein allgemeines Signal sei, das nicht von einem bestimmten Datensatz abhängig sei.

Piecuch erläuterte die Bedeutung der Methodik anhand einer Gerichtsanalogie. „Wenn Sie Ihren Fall vorbringen, brauchen Sie mehr als einen Zeugen, und idealerweise möchten Sie eine Sammlung unabhängiger Zeugen, deren Aussagen – zusammengenommen – eine konsistente und kohärente Geschichte ergeben“, sagte er. „Wir haben alle Zeugen an den Stand gebracht, die wir technisch einbeziehen konnten, um alle diese Datensätze zusammenzuführen. Als wir die Aussagen aller verschiedenen Zeugen zusammenfassten, zeichneten sie ein sehr klares Bild, dass der Golfstrom in den letzten 40 Jahren tatsächlich um etwa 4 % abgeschwächt wurde, was beachtlich ist. Das ist mehr, als man erwarten würde, wenn die Strömung stabil wäre; Es ist also eine wichtige Veränderung.“

„Ich untersuche seit 30 Jahren westliche Grenzströme – vor allem den Agulhas-Strom vor Südafrika – und erst jetzt können wir einen robusten Trend in einem dieser außerordentlich dynamischen Systeme beobachten. Ich glaube, dass dies ein fundierter Maßstab ist“, sagte der Co-Autor des Artikels Lisa Beal, Professor für Meereswissenschaften an der Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science der University of Miami, Florida. „Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht das von Chris entwickelte Bayes’sche Modell, das einen Rahmen für die sorgfältige Integration von Meeresbeobachtungen unterschiedlicher Qualität und Auflösung bietet. Ich denke, dass diese Technik das Potenzial hat, aus den verstreuten Beobachtungen, die wir im Ozean haben, weitere Signale des Klimawandels zu extrahieren.“

Die Studie baut auf vielen früheren Studien auf, um langfristige Veränderungen im Golfstromtransport zu quantifizieren. Während die in der aktuellen Studie festgestellte Abschwächung mit Hypothesen aus vielen früheren Studien übereinstimmt, stellte Piecuch fest, dass die aktuelle Studie „wasserdicht“ und „der erste eindeutige Beweis für einen Rückgang“ sei.

Piecuch sagte, dass die Entdeckung endgültiger Beweise für die Abschwächung des Wassertransports durch den Golfstrom „ein Beweis für die langfristige Meeresbeobachtung und die Bedeutung der Aufrechterhaltung langfristiger Ozeanaufzeichnungen ist.“

Die aktuelle Studie, die Teil eines größeren sechsjährigen Projekts ist, das von der National Science Foundation finanziert wird und neue Messungen des Golfstroms an der Floridastraße vornimmt, unterstreicht die Bedeutung langfristiger Beobachtungen, sagte er. „Je subtiler die Veränderung ist, die man betrachtet, desto länger ist die Beobachtungsaufzeichnung, die man benötigt, um diese subtile Veränderung aus einer Beobachtungszeitreihe herauszuarbeiten.“

„Dieser Artikel zeigt explizit den Wert dieser Langzeitbeobachtungssysteme, um sehr subtile Signale herauszufiltern. „In diesem Fall haben wir gezeigt, dass wir Daten aus mehr als 30 Jahren benötigen“, sagte Piecuch. „Hoffentlich werden dieses Papier und unser umfassenderes Projekt deutlich machen, wie wichtig die Finanzierung und Aufrechterhaltung langfristiger Meeresbeobachtungen ist.“

Beal fügte hinzu: „Der Golfstrom ist eine lebenswichtige Arterie der Ozeanzirkulation, und daher sind die Auswirkungen seiner Schwächung global.“ Früher stellte ich mir den Ozean als unsere letzte verbliebene Grenze vor, wild, unberührt und unbezwingbar. Es macht mich traurig, aufgrund unserer und vieler anderer Studien sowie der jüngsten rekordverdächtigen Schlagzeilen zuzugeben, dass selbst die entlegensten Teile des Ozeans jetzt von unserer Sucht nach fossilen Brennstoffen erfasst werden.“

Die zentralen Thesen:

• Laut einer neuen Studie hat sich der Wassertransport des Golfstroms durch die Floridastraße in den letzten vier Jahrzehnten um 4 % verlangsamt, wobei eine 99-prozentige Sicherheit dafür besteht, dass diese Abschwächung stärker ist als durch Zufall erwartet.
• „Das ist der stärkste und definitivste Beweis, den wir für die Abschwächung dieser klimatisch relevanten Meeresströmung haben“, sagte Chris Piecuch, physikalischer Ozeanograph am Woods Hole Oceanographic Institution und Hauptautor dieser Studie.
• Die Entdeckung eindeutiger Beweise für die Abschwächung des Wassertransports durch den Golfstrom ist ein Beweis für die langfristige Meeresbeobachtung und die Bedeutung der Aufrechterhaltung langfristiger Meeresaufzeichnungen
• Die Studie kommt nicht zu dem Schluss, ob die Abschwächung des Golfstroms auf den Klimawandel oder auf natürliche Faktoren zurückzuführen ist, sondern weist darauf hin, dass künftige Studien versuchen sollten, die Ursache der Abschwächung zu ermitteln.
• Für die Studie verwendeten die Forscher die Bayes’sche Modellierung, um Tausende von Datenpunkten aus drei unabhängigen Datensätzen zu kombinieren, um den Wassertransport durch die Floridastraße seit 1982 zu bestimmen. Die Bayes’sche Modellierung nutzt die Wahrscheinlichkeit, um die Unsicherheit innerhalb eines Modells darzustellen. Die Bayes’sche Modelllösung lieferte klare Beweise für signifikante langfristige Veränderungen. Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass auch das Weglassen eines Datensatzes aus der Analyse auf eine Schwächung hindeutete. In dem Papier heißt es, dies zeige, dass die Abschwächung des Verkehrs ein allgemeines Signal sei, das nicht von einem bestimmten Datensatz abhängig sei.

Autoren: Christopher G. Piecuch1∗ und Lisa M. Beal2

Zugehörigkeiten:

1 Abteilung für physikalische Ozeanographie, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, MA, USA

2 Rosenstiel School of Marine and Atmospheric ScienceUniversität von Miami, Miami, FL, USA

*Korrespondierender Autor

Neu veröffentlicht von Woods Hole Oceanographic Institution: Wissenschaftliche Abteilung der Universität

Die Finanzierung dieser Forschung erfolgte durch die National Science Foundation und die NASA.

Um Woods Hole Oceanographic Institution

Geophysikalische Forschungsbriefe

Ausgewählte Grafik: NOAA SciJinks