5: Ocean Change 2021 - Eine Entdeckungsreise durch den subpolaren Nordatlantik

Einblicke in die wissenschaftliche Arbeit an Bord der Dagmar Aaen

Der globale Ozean verändert sich als Reaktion auf den Klimawandel. Besonders offensichtlich sind diese Veränderungen in den subpolaren und polaren Regionen, die beispielsweise durch das Abschmelzen von Festlands- und Meereis weiträumige Wandlungen erfahren.

Die Ocean Change Expedition 2021 führt in diese Region, die uns geheimnisvoll und weit entfernt erscheint, der aber doch sehr eng mit unserem Wohlergehen verbunden ist – vor allem durch den prägenden Einfluss auf unser Wetter und das Klima. Aber auch der Fisch, den wir essen, oder die Luft, die wir atmen, ist stark von diesen Regionen abhängig.

Die Dagmar Aaen folgt den Ausläufern des Golfstroms und stellt die „Wärmepumpe Europas“ in den Blickpunkt des öffentlichen Interesses. Die Folgen, die ein Erliegen des Golfstroms hervorrufen würde, sind zum Beispiel auch durch den Hollywoodfilm „The day after tomorrow“ einer breiten Öffentlichkeit nähergebracht worden.

Vereinfacht gesprochen haben Meeresströmungen zwei Antriebe: Wind und Unterschiede in der „Dichte“, also dem Gewicht des Meerwassers. In Bezug auf die Golfstromzirkulation ist wichtig zu wissen, dass die Passatwinde in den Tropen/Subtropen und die Westwinde in den mittleren Breiten der Hauptantrieb sind. Diese Windsysteme führen dazu, dass im Nordatlanik ein riesiger Wirbel existiert, der Subtropenwirbel, der sich im Uhrzeigersinn dreht. An der Westseite dieses Wirbels befindet sich der Golfstrom, der dann in den Nordatlantikstrom übergeht. Diese Strömung versorgt Nordeuropa mit warmem Wasser und genau diese Strömung wird auch von der Dagmar Aaen auf der Ocean Change 2021 Expedition durchfahren. Das Abzweigen eines Teils des Subtropenwirbels nach Norden ist dem zweiten Antrieb, den Unterschieden in der Dichte des Wassers, geschuldet.

Der Klimawandel kann vielfältige Folgen für die Golfstromzirkulation haben. Erst einmal die gute Nachricht: ein Aussetzen der Winde ist unwahrscheinlich und wir sind sehr sicher das der Golfstrom als Teil des Subtropenwirbels existiert, solange Winde wehen. Nun aber zum beunruhigenden Teil, der den Abzweiger nach Norden betrifft, den Nordatlantikstrom, also der Teil der Golfstromzirkulation, der für das milde Wetter in Nordeuropa mitverantwortlich ist. Diese Strömung ist eng mit dem Dichteunterscheid des Meerwassers verbunden und kann sich abschwächen, wenn die Dichte des Meerwassers durch Erwärmung und Zugabe von Süßwasser, z.B. durch Eisschmelze, verringert wird. Dieser Effekt hat weitreichende Folgen für Europa und den Rest der Welt. Die Golfstromzirkukation ist ein sehr komplexes Zusammenwirken von Prozessen und Antrieben die den Ozean, die Atmosphäre und auch die Eisbedeckung betreffen. Ein vollständiges Verständnis des Zusammentreffens dieser Faktoren ist keineswegs gegeben, hier werden die Messdaten, die von der Dagmar Aaen gesammelt werden, weitere Aufschlüsse ermöglichen.

Die Verbrennung von fossilen Energieträgern sind der Hauptgrund für die Zunahme von Kohlenstoffdioxid in unserer Atmosphäre, dem Klimawandel und der globalen Erwärmung. Um die globale Erwärmung unter Kontrolle zu bringen ist ein weltweit abgestimmter Prozess nötig, der alle Staaten mit an Bord nimmt. Dieser Prozess wurde im Dezember 2015 mit dem „Übereinkommen von Paris“ gestartet in dem sich die Staatengemeinschaft bereit erklärt nachweislich Maßnahmen durchzuführen, die die globale Erwärmung weit unter 2°C halten. Die dazu nötigen Maßnahmen sind in Deutschland und Europa sichtbar wie etwa die CO₂-Steuer, die Förderung der Gewinnung von regenerativen Energien oder Maßnahmen die mit dem “Green-Deal” angestoßen werden.

Im „Übereinkommen von Paris“ hat sich die Staatengemeinschaft auch verpflichtet alle 5 Jahre über die Fortschritte in den einzelnen Ländern zur Absenkung Kohlenstoffdioxid Menge in der Atmosphäre zu berichten. Von den gewaltigen Mengen an Kohlenstoffdioxid mit der Industrialisierung in die Atmosphäre entlassen wurden hat der Ozean gut die Hälfte „verschluckt“. Der Ozean hat so geholfen die Dramatik der Klimakriese etwas zu verzögern und in Bezug auf das Abkommen von Paris bedeutet das: der Ozean generiert einen finanziellen Gewinn für uns alle, weil er hilft, weniger CO₂ in der Atmosphäre zu belassen als die Menschheit in jedem Moment einbringt. Nimmt dieser „Service“, den der Ozean da für uns leistet, ab werden finanzielle Auswirkungen auf uns alle unumgänglich sein.

Wissenschaftliche Ergebnisse zeigen, dass der Ozean die Rolle eines CO₂ Absorbers nicht mehr in dem Maß nachkommt, wie in der Vergangenheit. Zwei Prozesse sind hier besonders wichtig - das Absinken von Wasser bei der Konvektion und, wie an Land, die Photosynthese durch Algen. Diese Prozesse werden auch als physikalische und biologische Pumpe bezeichnet. Unglücklicherweise ist das Nachlassen der CO₂ Aufnahme durch den Ozean eng mit der Klimakrise verbunden und es ist zu befürchten, dass eine Rückkopplung entsteht, die die Klimakriese weiter beschleunigt.

Die Expedition OceanChange 2021 hilft uns den gegenwärtigen Zustand der CO₂ Aufnahme dort zu bestimmen, wo die „Pumpen“ besonders fleißig sind – in der Labrador- und der Irminger See. Dazu hat die Dagmar Aaen Mess-Sonden an Bord, die im Minutentakt den CO₂-Gehalt des Meerwassers messen. Diese Daten werden in eine große Datenbank kopiert und dort zu Karten verarbeitet, die dann eine weltweite Analyse ermöglichen, die uns sagt, wie gut die CO₂-Pumpe Ozean noch funktioniert.