Klimaveränderung - Reißt der Golfstrom ab?

[Benjamin]

Prof. Dr. Miller über die zukünftige Klimaentwicklung
Leiter der Sektion Litosphäre und polare Eisschilde,
Vorsitzender des Eiskernbohr-Projektes (EPICA)
Stellvertretender Direktor des AWI
AWI = Alfred-Wegener-Institut
Zentrum der deutschen Polar- und Meeresforschung

Besteht die Gefahr, dass der Golfstrom aufgrund einer Klimaveränderung abreißen könnte?

Es gibt Modellrechnungen, die besagen, dass in Folge einer zunehmenden Erwärmung die Möglichkeit besteht, dass sich die Strömungssysteme der Ozeane so verändern, dass der Golfstrom nicht mehr so weit nach Norden reichen würde wie heute. Dies hätte zur Folge, dass es in Skandinavien und Europa kälter werden würde.

Auf welcher Zeitskala könnte man sich solch ein Szenario vorstellen?

Wenn wir Erkenntniss über Veränderungen des Klimas in der Vergangenheit auf die Zukunft übertragen können, dann lässt sich sagen, dass diese Umstellung relativ rasch - eventuell im Zeitraum eines Jahrhunderts - vonstatten gehen könnte.

Mit welchen globalen Klimaveränderungen ist in den nächsten Jahrzehnten tatsächlich zu rechnen?

Modellrechnungen zeigen, dass wir einer weiteren Erwärmung entgegen gehen. Das Ausmaß dieser zu erwartenden Erwärmung ist noch nicht genau zu quantifizieren und hängt nicht zuletzt davon ab, welche Menge an fossilen Brennstoffen durch die Menschheit genutzt wird und wie mit dem dabei freigesetzten CO2 verfahren wird.

Welche Auswirkungen wird dies für die Menschheit haben?
Die Auswirkungen auf die Menschheit sind nur schwer vorherzusagen, da es wahrscheinlich zu regional unterschiedlichen klimatischen Änderungen kommen wird.
Wir müssen davon ausgehen, dass es "Gewinner" und "Verlierer" geben wird. In jedem Fall ist angezeigt, dass sich die politischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Systeme darauf einstellen und lernen, mit Veränderungen umzugehen.

Inwieweit trägt der Mensch zur Klimaentwicklung bei und was könnte einer Klimaveränderung vorbeugend entgegen gesetzt werden?

Der Mensch trägt zur Klimaentwicklung bei. Vermutlich ist er zu etwa 50 % an der Erwärmung der letzten 150 Jahre beteiligt. Eine Vorbeugung kann nur durch Verzicht auf fossile Energieträger oder durch Entfernung der produzierten Treibhausgase aus der Atmosphäre erreicht werden. Aber, selbst wenn es gelänge, die Treibhausgasemmissionen auf sehr niedriges Niveau zu reduzieren, müssen wir jederzeit mit klimatischen Veränderungen auf Grund natürlicher Ursachen rechnen.

[Benjamin]

Montag, 23.01.2006
Golfstrom schaltet ab, neue Eiszeit beginnt bald
Moskau. Die Argumentation lässt frösteln: Wegen globaler Erwärmung kann es in Europa und Russland 2010 eine neue Eiszeit geben. Damit der Golfstrom nicht versiegt, müssen die sibirischen Flüsse umgeleitet werden. Schnell.
http://www.aktuell.ru/russland/panor...bald_1963.html

[Benjamin]

Aktuelles aus dem IFM-GEOMAR
2.12.05
Verändert sich der Golfstrom?


Das nordatlantische Stromsystem gilt als Achillesferse der globalen Ozeanzirkulation (Abb. nach E. Maier-Reimer, MPIfM, Hamburg).

Verändert sich der Golfstrom?

– Gerät die Warmwasserheizung Europas wirklich ins Stottern? -

Am 1. Dezember 2005 veröffentlichten der Ozeanograph Harry Bryden und Kollegen vom britischen Zentrum für Ozeanographie in Southampton im Fachmagazin „Nature“ einen Artikel, der Hinweise auf eine Abnahme der ozeanischen Umwälzbewegung im Nordatlantik liefert. Diese Umwälzbewegung wird in der Öffentlichkeit i.a. als „Golfstrom“ bezeichnet. Eine deutliche Abschwächung des Golfstroms hätte für sich alleine eine signifikante Abkühlung Nord- und Mitteleuropas zur Folge. Die Frage, ob sich der „Golfstrom“ bereits abschwächt oder dies in Zukunft bedingt durch die globale Klimaveränderung tun wird, ist ein zentrales Thema aktueller ozeanographischer Forschung am IFM-GEOMAR. Im Vordergrund stehen Fragen nach den natürlichen Schwankungen und möglichen, durch den anthropogenen Klimawandel hervorgerufenen, langfristigen Veränderungen der atlantischen Umwälzbewegung. Die von Bryden und Kollegen vorgestellten Ergebnisse sind ein interessanter Beitrag zu diesem Thema, ihre Schlussfolgerung, die nordatlantische Umwälzbewegung weise einen abnehmenden Trend über die letzten 30 Jahre auf, steht allerdings im Widerspruch zu Messergebnissen und Modellrechnungen des IFM-GEOMAR.

Da die Umwälzbewegung mit einem nordwärtigen Transport von Wärme verbunden ist, gibt es einen wichtigen "Fingerabdruck" für die Stärke dieser Zirkulation und damit des Golfstroms: Das großräumige Muster der Temperatur an der Meeresoberfläche. Die Meeresoberflächentemperatur ist aus den seit Ende des 19. Jahrhunderts routinemäßig durchgeführten und von den hydrographischen Diensten gesammelten Beobachtungen von Handelsschiffen sehr gut bekannt. Darüber hinaus gibt es hochauflösende Satellitenmessungen seit etwa 20 Jahren. Veränderungen der Umwälzbewegung müssen sich – infolge der damit verbundenen Änderungen des Transports warmen Oberflächenwassers aus dem Südatlantik in den Nordatlantik - in entsprechenden Änderungen des Temperaturgefälles zwischen Süd- und Nordatlantik niederschlagen, ein Zusammenhang, der übereinstimmend in verschiedenen Modellrechnungen gefunden wurde. Eine jüngst gemeinsam von Prof. Latif und Kollegen im Forschungsbereich "Ozeanzirkulation und Klimadynamik" durchgeführte Studie zeigt tatsächlich signifikante Änderungen dieses Temperaturkontrastes: Allerdings hat danach die Umwälzbewegung im Atlantik seit etwa 1970 zugenommen. Als Ursache dieser Intensivierung kommt vor allem die in diesem Zeitraum deutlich verstärkte Tiefenwasserbildung in der Labradorsee in Frage, eine seit längerem bekannte Konsequenz der Intensivierung der Winterstürme in diesem Gebiet. Weltweit durchgeführte Modellsimulationen zeigen darüber hinaus ebenfalls eine Verstärkung der Umwälzbewegung um rund 20% seit etwa 1970.

Direkte Strömungsmessungen unter Federführung des IFM-GEOMAR am Ausgang der Labradorsee sowie östlich der Karibik, also nördlich bzw. südlich der von Bryden analysierten Breite (25°N), weisen zwar große Schwankungen auf Zeitskalen von Wochen und Monaten auf, aber keine dramatischen langfristigen Trends, die Bryden’s Schlussfolgerungen unterstützen würden. Auch alle Klimamodelle, die weltweit für den nächsten Bericht des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) gerechnet wurden, zeigen eine eher moderate Abschwächung des Golfstroms bis 2100, selbst unter stark erhöhten Treibhausgaskonzentrationen. Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Tatsache, dass alle Modelle für den Bereich des Nordatlantiks eine Erwärmung zeigen, obwohl einige von ihnen eine deutliche Abnahme des Golfstroms um bis zu 40% simulieren. Demnach „gewinnt“ in allen Modellen die Erwärmung infolge des anthropogenen Ausstoßes von Treibhausgasen über die Abkühlung durch den sich abschwächenden Golfstrom.

Diese unterschiedlichen Befunde zeigen sehr deutlich, dass es bezüglich der Quantifizierung von Änderungen im nordatlantischen Zirkulationssystem nach wie vor dringenden Forschungsbedarf gibt. Die ozeanographischen Institute in Deutschland entwickeln derzeit gemeinsam ein ambitioniertes Verbundprojekt, in dem es um einen konzertierten Einsatz neuer technologischer Entwicklungen, vor allem autonomer Messsysteme, und ihre systematische Verknüpfung mit realistischen Modellrechnungen geht. Nur mittels einer solchen Daten-Modell-Synthese wird sich ein "Frühwarnsystem" entwickeln lassen, das mögliche (Klima-)Trends von kurzfristigen natürlichen Schwankungen zu trennen vermag und belastbare Aussagen zum Ozean der Zukunft ermöglicht.

Claus Böning, Mojib Latif und Martin Visbeck

Forschungsbereich Ozeanzirkulation und Klimadynamik
Leibniz-Institut für Meereswissenschaften, Kiel

[Benjamin]

Golfstrom stark abgeschwächt
Erste Indizien für Horrorszenario
02. Dezember 2005

http://derstandard.at/2263018/Golfst...-abgeschwaecht

[Benjamin]

Golfstrom: Mögliche Auswirkungen durch globale Erwärmung

Der Golfstrom ist eine warme Meeresströmung im Atlantik, die durch seinen Wärmetransport große Teile West- und Nordeuropas mit milderen Klima versorgt, als aufgrund ihrer geographischen Breite zu erwarten wäre. Die globale Klimaerwärmung könnte ein Abbrchen der Strömung zur Folge haben, was eine dramatische Veränderung der Klimaischen Bedingungen in Europa nach sich zöge.


Der Golfstrom entsteht aus der Vereinigung von Floridastrom und Antillenstrom nördlich der Bahamainseln. Er verläuft zunächst als breites Band entlang der Nordamerikanischen Küste. Auf der Höhe der Carolinastaaten (US-Bundesstaaten) fließt er durch das Nordamerikanische Becken in den offenen Atlantik. Dort trifft er auf den deutlich kälteren Labradorstrom und wird dadurch in Richtung Osten abgelenkt. Auf den Weg nach Europa verzweigt er sich immer mehr.

Er entsteht durch die atmosphärische Zirkulation und die Corioliskraft. Sein Ursprung liegt im Floridastrom, der vom Südäquatorialstrom kommend dem Golf von Mexiko durch die Meerenge zwischen Kuba und Yukatan betritt. Durch diese Meerenge wird das Wasser beschleunigt.

Diese Strömung durchfließt danach den Golf, zwängt sich weiter durch die Floridastraße, wobei viel Wärme gespeichert wird. Die weitere Zugbahn des Floridastromes liegt entlang der nordamerikanischen Küste, da die Küste wie eine Staumauer für den Passatwind ist. Bei Kap Hatteras löst sich der Golfstrom nun von der Küste als Strahlstrom, da dort die Druckverhältnisse am größten sind. Der Strom wird instabil, er mäandriert und Ringe lösen sich vom Golfstrom. Etwa 1500 km später verliert sich die Strahlwirkung. Vor der Küste Neufundlands trifft er mit dem kalten Labradorstrom zusammen, wo er durch die Corioliskraft Richtung Europa getrieben wird. Die Bezeichnung Nordatlantikdrift ist nun zutreffender.

Durch diesen langen Transportweg, spalten sich Teile ab und driften vom Hauptstrom in andere Richtungen ab. Dadurch wird die transportierte Wassermasse geringer und durch den Verdunstungsprozess verliert das Wasser an Wärme. Dennoch bringt diese Strömung noch genügend Energie nach West- und Nordeuropa und sorgt für ungewöhnlich mildes Klima. Ein weiterer wichtiger Faktor des globalen Wärmeaustauschbandes ist die atlantische Zirkulation, die am nördlichen Ende der Schleife liegt. Das Dichtemaximum von Wasser liegt bei 4°C, jedoch mit zunehmendem Salzgehalt werden die Temperaturen tiefer. Dieses dichtere, kältere und salzreichere Wasser sinkt ab und zieht das wärmere Wasser nach Norden. Auf dem Weg nach Norden verdunsten Teile des vom Golfstrom transportierten warmen Wassers. Dadurch wird die Salzgehalt des Wassers im Golfstrom erhöht, wodurch das Wasser im Nordatlantik schwerer wird als das umgebende Wasser und daher zu sinken beginnt. Dort wird die Nordatlantikdrift Teil des Nordatlantik-Tiefenwassers, einer südwärts gerichteten Meeresströmung.

Diese Strömung/Strömungsverhalten bewirkt in Nord- und Mitteleuropa, dass dort die Vegetation deutlich vielfältiger sind und bessere Bedingungen für Ackerbau und Viehzucht herrschen als in Nordamerika auf denselben Breitenkreisgebiet. Dort herrscht Tundra vor und es leben nur stark angepasste Tiere in diesem Bereich. Ein weiterer positiver Aspekt durch diese warme Meeresströmung, liegt für den europäischen Raum in der Schifffahrt. Da dort die Häfen eisfrei bleiben und weiter geschifft werden kann.

Durch die globale Klimaerwärmung könnte es sehr wahrscheinlich dazu kommen, dass der beschriebene Absinkmechanismus aus dem Gleichgewicht kommt. Süßwasser, das durch die Erwärmung von der arktischen Polkappe abschmilzt, könnte den Golfstrom verdünnen und die Dichte des Wassers so stark verringern, dass es nicht mehr absinkt. Das Resultat wäre ein Abbrechen des Golfstromes, was einen massiven Klimawechsel zu Folge hätte. Diese Szenario diente als Grundlage für den Actionfilm The Day after Tomorrow, der die Auswirkungen einer Umleitung des Golfstroms dramatisiert.

Wärmezufuhr durch den Golfstrom

[Benjamin]

Treibhauseffekt verdoppelt das Tempo
von Timm Krägenow (Berlin)
03.08.2006

Die Erwärmung der Erde wird nach Ansicht des obersten Umweltschützers der Vereinten Nationen, Achim Steiner, viel drastischer ausfallen, als Forscher bislang vorausgesagt haben. Steiner fordert eine Anpassung von Deichen und Kraftwerken an ein heißeres Klima.

...

Quelle: http://www.ftd.de/politik/deutschlan...?nv=cd-topnews

[Benjamin]

Interview mit Prof. Dr. Jochem Marotzke (Max-Planck-Institut für Meteorologie)
am 27. Mai 2004

Auszug:

„Der Golfstrom wird immer da sein, solange sich die Erde dreht, solange der amerikanische Kontinent da ist und solange Winde wehen, das wissen wir. Die aufregende Frage ist, was passiert mit dem Wasser des Golfstroms, nachdem es die Küste verlassen hat. Und zur Zeit ist es im Atlantik so, dass ein großer Teil dieses Wassers sehr weit nach Norden vordringt, dort abkühlt und die Wärme an die Atmosphäre abgibt. Das ist die Heizung, dann sinkt dieses kalt gewordene Wasser ab bis in große Tiefen und kehrt in der Tiefe zurück. Es ist dieses Absinken, das unter Umständen abbrechen könnte.“

Welches sind die möglichen Folgen eines Abbrechens des Absinkens der Strömung?

„Wenn diese Absinkbewegung in hohen Breiten nicht mehr stattfinden würde - und das ist eine realistische Möglichkeit - dann rechne ich mit einer Abkühlung für Westeuropa um 3 bis 5 Grad Celsius im Mittel und das wäre eine sehr starke Klimaveränderung. “

Was hätten wir dann in Deutschland für ein Klima?

„Ich denke, wir könnten an einem warmen Tag noch baden gehen, aber weniger als bisher. Und ich würde mir Sorgen machen um den Weinbau in vielen Gebieten Deutschlands. Wenn es um detailliertere Aussagen geht, stehen wir vor der unerfreulichen Lage, dass wir diese bisher noch nicht machen können.“

Wie sehen politisch notwendige Maßnahmen aus?

„Ich denke, man müsste viel verstärkter an eine Reduzierung des CO2²-Ausstoßes gehen, als es bisher der Fall war. Und da ist natürlich der größte Bremser weltweit die amerikanische Regierung, die sich permanent und konstant weigert, dem Kyoto-Vertrag beizutreten.“
Quelle: http://www.aldebaran.org/zmaw_presse...Marotzke01.doc

[Benjamin]

Lehren aus der Geschichte

(Auszug)

Während der Wärmeperiode, die der letzten Eiszeit vorausging, brachen einige der Eisschichten im Atlantik und bildeten Eisberge, die nach Süden trieben und schmolzen, wenn sie in warme Gewässer kamen. Die riesigen Mengen von Süßwasser, die im Ozean freigesetzt wurden, blockierten die normalen Wasserzirkulationsprozesse und stoppten Strömungen wie den Golfstrom, der warmes Wasser in den Norden bringt. Dies führte zu einer starken Abkühlung über Nordeuropa, die ein bis zwei Jahrtausende anhielt und dann von einer raschen Erwärmung abgelöst wurde.

Diese Erwärmung war jedoch zeitlich begrenzt, und innerhalb weniger Jahrhunderte erfolgte erneut eine Abkühlung, die wiederum auch nicht lange genug dauerte, um eine richtige Eiszeit zu bewirken. Dieses Mal konnte der Wechsel zu einem kälteren Klima nicht mit schmelzenden Eisbergen erklärt werden. Viel wichtiger schien die Tatsache gewesen zu sein, daß zu dieser Zeit (vor 115 000-127 000 Jahren) der Nordpol weiter von der Sonne entfernt war als heute und so weniger Wärme die oberen Luftschichten auf der nördlichen Halbkugel zu durchdringen vermochte. Das führte zu niedrigeren Temperaturen in höheren Breitengraden und zu kühlerem, salzärmerem Wasser im Nordatlantik, was wiederum die Golfstrom-Trift daran hinderte, nach Nordeuropa zu fließen.

Jean-Claude Duplessy betont die Bedeutung dieser Vorgänge aus der Vergangenheit für unsere heutige Situation: ,Der Anstieg von CO2 in der Luft aufgrund der fortschreitenden Industrialisierung in unserem Jahrhundert führt zu verstärkten Niederschlägen in den hohen Breitengraden des Nordatlantiks und zu einem erhöhten Zufluß von Süßwasser, was den Golfstrom weiter nach Süden zurückdrängen könnte."

Quelle: http://ec.europa.eu/research/rtdinfsup/de/world1.htm

[Benjamin]

Dramatische Klimawende: Golfstrom droht zu kippen
http://rs.net-hh.de/redir.php?refere...d7103ba1d2c44f
Im Dezember 2005

Nachdem bisher Mainstreammedien und Experten routinemässig Beruhigungspillen an das Publikum verteilten, nun der Alarmruf: binnen kurzer Zeit könne in Europa sibiisches Klima EInzug halten, weil der Golfstrom kippt..Messungen und Vergleiche ergaben, dass seine Intensität bereits um 30% nachgelassen hat.

Eine der aufwendigsten Studien zur Klimaveränderung war - trotz Geheimhaltung - bereits im letzten Jahr bekannt geworden und beschrieb das Risiko, dass infolge der Klimaveränderungen der Golfstrom zum Stehen kommen könnte und damit eine neue Eiszeit in Europa anbrechen würde mit sibirischen Temperaturen. Eine solche Klimawende könne innerhalb weniger Jahre eintreten, wenn das bisherige Gleichgewicht erst einmal gestört sei. Die Ergebnisse dieser Studie wurden von vielen Klimaexperten noch als hypothetisch abgetan.

Nun wurden Messwerte bekannt, die genau diese in der Pentagonstudie beschriebene Entwicklung bestätigen und belegen, dass wir uns auf dünnerem Eis bewegen, als selbst Pessimisten befürchteten: danach hat die Stärke des Golfstroms bereits um 30% abgenommen. Und: an einem bestimmten Punkt dieser Entwicklung kann er - wie aus diversen wissenschaftlich erstellten Simuationen hervorgeht - abrupt ganz zum Stillstand kommen.

Veröffentlicht wurde der Bericht des National Oceaonography Centre in Southampton im Wissenschaftsmagazin "Nature". Detlef Quadfasel, Ozeanograph an der Uni Hamburg kommentierte die Situation, die sich durch das Abschmelzen der polaren Eiskappen ergibt: "Zunehmender Süßwasserzufluss in die nördlichen Meere wird die Zirkulation zunächst nur langsam schwächen. Wenn aber eine bestimmte Schwelle erreicht wird, könnte die Zirkulation abrupt zu einem neuen Status wechseln, in dem es kaum oder keinen Wärmezufluss mehr nach Norden gibt."

Das Ergebnis wäre dann sibirisches Klima in Europa.

Aufzuhalten wäre diese Entwicklung nur noch durch massive Reduzierung der CO2-Emissionen, wie sie von den USA strikt verweigert und auch von den Unterzeichnerstaaten des Kyotoprotokolls nicht ernsthaft betrieben wird.


G.Wendebourg / metainfo hamburg

Link zum Beitrag / Hintergrundinfo oder Pressehinweis: http://www.hh-online.com?lid=23093 und
http://links.net-hh.de?lid=23093

[Benjamin]

Auswirkungen auf das Klima
Stand: 10.12.2004

Wissenschaftler machen für die Häufung der Wetterextreme in den vergangenen Jahren die globale Klimaveränderung verantwortlich. Die genauen Auswirkungen der Erderwärmung auf das Klima vorherzusagen ist allerdings äußerst schwierig. Zu komplex ist das Klimasystem unserer Erde, zu viele Faktoren wirken sich auf unser Wettergeschehen aus.

Mehr Niederschläge erwartet
Einig sind sich aber die meisten Wissenschaftler darin, dass es in Zukunft vielerorts mehr und stärkere Niederschläge geben wird als bisher. Grund dafür ist die Eigenschaft der Luft, bei höherer Temperatur mehr Wasser speichern zu können. Trifft die warme Luft dann auf eine Kaltfront, kommt es zu heftigen Regengüssen und Unwettern - zu weit schlimmeren als in der Vergangenheit.

Überschwemmungen und Dürre
Berechnungen gehen davon aus, dass sich in Zukunft auch die Verteilung der Niederschläge ändern wird. In den ohnehin schon trockeneren Gegenden wird es zu Wassermangel und Dürren kommen, feuchte Gebiete werden noch feuchter. Insgesamt wird es aber wohl höhere Minimum- und Maximum-Tagestemperaturen geben, mehr heiße Tage sowie Hitzewellen.

Eisschmelze könnte Meeresspiegel ansteigen lassen

Die Prognosen der Wissenschaftler sagen noch Schlimmeres voraus: Durch das weitere Abschmelzen der Polkappen und der Gletscher könnte der Meeresspiegel bis Ende dieses Jahrhunderts um fast einen Meter ansteigen - das Ende für manche Inseln und viele Küstenregionen. Sechs Prozent der Niederlande und 18 Prozent Bangladeschs würden dadurch zum Beispiel überflutet. Wie eine neue Studie zeigt, schmilzt das Eis in der Arktis schneller als erwartet. In den letzten dreißig Jahren hat die Eisfläche um 990.000 km2, der Fläche von Frankreich und Spanien, abgenommen.

Abruptes Ende der Erwärmung?
Durch das Abschmelzen der Pole und den Eintrag des Süßwassers ins Meer würde dessen Salzgehalt immer weiter abnehmen. Die Zirkulation der Ozeane, die durch die unterschiedlichen Salzgehalte im Wasser zu Stande kommt, würde dadurch beeinflusst. Zwar kann der Golfstrom als Ganzes nicht versiegen, so die neuesten Erkenntnisse der Klimaforscher , aber sein verlängerter Arm, der Nordatlantikstrom, sei gefährdet: "Wenn der abreißt, würde keine neue Eiszeit entstehen, aber es könnte zu einer spürbaren regionalen Abkühlung kommen im Nordatlantikraum, vor allem um das europäische Nordmeer herum ," so Stefan Rahmstorf vom Potsdam Institut für Klimafolgenforschung.


Auswirkungen heute:

Seit Beginn der meterologischen Messungen im Jahr 1861 stieg die globale Durchschnitts-Temperatur um ca. 0,6 Grad Celsius. Das ist die stärkste Temperaturerhöhung während der letzten 1.000 Jahre auf der nördlichen Erdhalbkugel.


Die 90er Jahre waren das wärmste Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts.


Der Meeresspiegel erhöhte sich im vergangenen Jahrhundert um 10 bis 20 cm.


Die Schneebedeckung der Nordhemisphäre sank seit 1960 um zehn Prozent.


Der Niederschlag über den mittleren und höheren Breiten der Nordhalbkugel nahm im 20. Jahrhundert um 0,5 bis 1 Prozent pro Jahrzehnt zu.


Der Niederschlag über den subtropischen Breiten nahm dagegen ab. In einigen Teilen Afrikas und Asiens treten häufigere und intensivere Dürren auf.
In den letzten 30 Jahren hat die Eisfläche der Arktis um 990.000 km2 abgenommen.

[Benjamin]

Abrupt Climate Change: Should We Be Worried?
February 10, 2003

Robert B. Gagosian
President and Director
Woods Hole Oceanographic Institution

Prepared for a panel on abrupt climate change at the
World Economic Forum
Davos, Switzerland, January 27, 2003

Are we overlooking potential abrupt climate shifts?
Most of the studies and debates on potential climate change, along with its ecological and economic impacts, have focused on the ongoing buildup of industrial greenhouse gases in the atmosphere and a gradual increase in global temperatures. This line of thinking, however, fails to consider another potentially disruptive climate scenario. It ignores recent and rapidly advancing evidence that Earth’s climate repeatedly has shifted abruptly and dramatically in the past, and is capable of doing so in the future.

Fossil evidence clearly demonstrates that Earthvs climate can shift gears within a decade, establishing new and different patterns that can persist for decades to centuries. In addition, these climate shifts do not necessarily have universal, global effects. They can generate a counterintuitive scenario: Even as the earth as a whole continues to warm gradually, large regions may experience a precipitous and disruptive shift into colder climates.

This new paradigm of abrupt climate change has been well established over the last decade by research of ocean, earth and atmosphere scientists at many institutions worldwide. But the concept remains little known and scarcely appreciated in the wider community of scientists, economists, policy makers, and world political and business leaders. Thus, world leaders may be planning for climate scenarios of global warming that are opposite to what might actually occur.1

It is important to clarify that we are not contemplating a situation of either abrupt cooling or global warming. Rather, abrupt regional cooling and gradual global warming can unfold simultaneously. Indeed, greenhouse warming is a destabilizing factor that makes abrupt climate change more probable. A 2002 report by the US National Academy of Sciences (NAS) said, “available evidence suggests that abrupt climate changes are not only possible but likely in the future, potentially with large impacts on ecosystems and societies.”2

The timing of any abrupt regional cooling in the future also has critical policy implications. An abrupt cooling that happens within the next two decades would produce different climate effects than one that occurs after another century of continuing greenhouse warming.

Are we ignoring the oceans' role in climate change?
Fossil evidence and computer models demonstrate that Earth’s complex and dynamic climate system has more than one mode of operation. Each mode produces different climate patterns.

The evidence also shows that Earth’s climate system has sensitive thresholds. Pushed past a threshold, the system can jump quickly from one stable operating mode to a completely different one—“just as the slowly increasing pressure of a finger eventually flips a switch and turns on a light,” the NAS report said.

Scientists have so far identified only one viable mechanism to induce large, global, abrupt climate changes: a swift reorganization of the ocean currents circulating around the earth. These currents, collectively known as the Ocean Conveyor, distribute vast quantities of heat around our planet, and thus play a fundamental role in governing Earth’s climate.

The oceans also play a pivotal role in the distribution and availability of life-sustaining water throughout our planet. The oceans are, by far, the planet’s largest reservoir of water. Evaporation from the ocean transfers huge amounts of water vapor to the atmosphere, where it travels aloft until it cools, condenses, and eventually precipitates in the form of rain or snow. Changes in ocean circulation or water properties can disrupt this hydrological cycle on a global scale, causing flooding and long-term droughts in various regions. The El Niño phenomenon is but a hint of how oceanic changes can dramatically affect where and how much precipitation falls throughout the planet.

Thus, the oceans and the atmosphere constitute intertwined components of Earth’s climate system. But our present knowledge of ocean dynamics does not match our knowledge of atmospheric processes. The oceans’ essential role is too often neglected in our calculations.

Does Earth's climate system have an 'Achilles' heel'?
Here is a simplified description of some basic ocean-atmosphere dynamics that regulate Earth’s climate:

The equatorial sun warms the ocean surface and enhances evaporation in the tropics. This leaves the tropical ocean saltier. The Gulf Stream, a limb of the Ocean Conveyor, carries an enormous volume of heat-laden, salty water up the East Coast of the United States, and then northeast toward Europe.

This oceanic heat pump is an important mechanism for reducing equator-to-pole temperature differences. It moderates Earth’s climate, particularly in the North Atlantic region. Conveyor circulation increases the northward transport of warmer waters in the Gulf Stream by about 50 percent. At colder northern latitudes, the ocean releases this heat to the atmosphere—especially in winter when the atmosphere is colder than the ocean and ocean-atmosphere temperature gradients increase. The Conveyor warms North Atlantic regions by as much as 5° Celsius and significantly tempers average winter temperatures.

But records of past climates—from a variety of sources such as deep-sea sediments and ice-sheet cores—show that the Conveyor has slowed and shut down several times in the past. This shutdown curtailed heat delivery to the North Atlantic and caused substantial cooling throughout the region. One earth scientist has called the Conveyor “the Achilles’ heel of our climate system.”3

What can disrupt the Ocean Conveyor?
Solving this puzzle requires an understanding of what launches and drives the Conveyor in the first place. The answer, to a large degree, is salt.

For a variety of reasons, North Atlantic waters are relatively salty compared with other parts of the world ocean. Salty water is denser than fresh water. Cold water is denser than warm water. When the warm, salty waters of the North Atlantic release heat to the atmosphere, they become colder and begin to sink.

In the seas that ring the northern fringe of the Atlantic—the Labrador, Irminger, and Greenland Seas—the ocean releases large amounts of heat to the atmosphere and then a great volume of cold, salty water sinks to the abyss. This water flows slowly at great depths into the South Atlantic and eventually throughout the world’s oceans.

Thus, the North Atlantic is the source of the deep limb of the Ocean Conveyor. The plunge of this great mass of cold, salty water propels the global ocean’s conveyor-like circulation system. It also helps draw warm, salty tropical surface waters northward to replace the sinking waters. This process is called “thermohaline circulation,” from the Greek words “thermos” (heat) and “halos” (salt).

If cold, salty North Atlantic waters did not sink, a primary force driving global ocean circulation could slacken and cease. Existing currents could weaken or be redirected. The resulting reorganization of the ocean’s circulation would reconfigure Earth’s climate patterns.

Computer models simulating ocean-atmosphere climate dynamics indicate that the North Atlantic region would cool 3° to 5° Celsius if Conveyor circulation were totally disrupted. It would produce winters twice as cold as the worst winters on record in the eastern United States in the past century. In addition, previous Conveyor shutdowns have been linked with widespread droughts throughout the globe.

It is crucial to remember two points:
1) If thermohaline circulation shuts down and induces a climate transition, severe winters in the North Atlantic region would likely persist for decades to centuries—until conditions reached another threshold at which thermohaline circulation might resume.
2) Abrupt regional cooling may occur even as the earth, on average, continues to warm.

Are worrisome signals developing in the ocean?
If the climate system’s Achilles’ heel is the Conveyor, the Conveyor’s Achilles’ heel is the North Atlantic. An influx of fresh water into the North Atlantic’s surface could create a lid of more buoyant fresh water, lying atop denser, saltier water. This fresh water would effectively cap and insulate the surface of the North Atlantic, curtailing the ocean’s transfer of heat to the atmosphere.

An influx of fresh water would also dilute the North Atlantic’s salinity. At a critical but unknown threshold, when North Atlantic waters are no longer sufficiently salty and dense, they may stop sinking. An important force driving the Conveyor could quickly diminish, with climate impacts resulting within a decade.

In an important paper published in 2002 in Nature, oceanographers monitoring and analyzing conditions in the North Atlantic concluded that the North Atlantic has been freshening dramatically—continuously for the past 40 years but especially in the past decade.4 The new data show that since the mid-1960s, the subpolar seas feeding the North Atlantic have steadily and noticeably become less salty to depths of 1,000 to 4,000 meters. This is the largest and most dramatic oceanic change ever measured in the era of modern instruments.

At present the influx of fresher water has been distributed throughout the water column. But at some point, fresh water may begin to pile up at the surface of the North Atlantic. When that occurs, the Conveyor could slow down or cease operating.

Signs of a possible slowdown already exist. A 2001 report in Nature indicates that the flow of cold, dense water from the Norwegian and Greenland Seas into the North Atlantic has diminished by at least 20 percent since 1950.5

At what threshold will the Conveyor cease?
The short answer is: We do not know. Nor have scientists determined the relative contributions of a variety of sources that may be adding fresh water to the North Atlantic. Among the suspects are melting glaciers or Arctic sea ice, or increased precipitation falling directly into the ocean or entering via the great rivers that discharge into the Arctic Ocean.6 Global warming may be an exacerbating factor.

Though we have invested in, and now rely on, a global network of meteorological stations to monitor fast-changing atmospheric conditions, at present we do not have a system in place for monitoring slower-developing, but critical, ocean circulation changes.

The great majority of oceanographic measurements was taken throughout the years by research ships and ships of opportunity—especially during the Cold War era for anti-submarine warfare purposes. Many were taken incidentally by Ocean Weather Stations—a network of ships stationed in the ocean after World War II, whose primary duty was to guide transoceanic airplane flights. Starting in the 1970s, satellite technology superseded these weather ships. The demise of the OWS network and the end of the Cold War have left oceanographers with access to far fewer data in recent years.

[Benjamin]

Fortsetzung:


Initial efforts to remedy this deficit are under way,7 but these efforts are nascent and time is of the essence. Satellites can measure wind stress and ocean circulation globally, but only at the ocean surface. Also recently launched (but not nearly fully funded) is the Argo program—an international program to seed the global ocean with an armada of some 3,000 free-floating buoys that measure upper ocean temperature and salinity. Measuring deep ocean currents is critical for observing Conveyor behavior, but it is more difficult. Efforts have just begun to measure deep ocean water properties and currents at strategic locations with long-term moored buoy arrays, but vast ocean voids remain unmonitored.

New ocean-based instruments also offer the potential to reveal the ocean’s essential, but poorly understood, role in the hydrological cycle—which establishes global rainfall and snowfall patterns. Global warming affects the hydrological cycle because a warmer atmosphere carries more water. This, in turn, has implications for greenhouse warming, since water vapor itself is the most abundant, and often overlooked, greenhouse gas.

What can the past teach us about the future?
Revealing the past behavior of Earth’s climate system provides powerful insight into what it may do in the future. Geological records confirm the potential for abrupt thermohaline-induced climate transitions that would generate severe winters in the North Atlantic region. A bad winter or two brings inconvenience that societies can adapt to with small, temporary adjustments. But a persistent string of severe winters, lasting decades to a century, can cause glaciers to advance, rivers to freeze, and sea ice to grow and spread. It can render prime agricultural lands unfarmable.

About 12,700 years ago, as Earth emerged from the most recent ice age and began to warm, the Conveyor was disrupted. Within a decade, average temperatures in the North Atlantic region plummeted nearly 5° Celsius.

This cold period, known as the Younger Dryas, lasted 1,300 years. It is named after an Arctic wildflower. Scientists have found substantial evidence that cold-loving dryas plants thrived during this era in European and US regions that today are too warm. Deep-sea sediment cores show that icebergs extended as far south as the coast of Portugal. The Younger Dryas ended as abruptly as it began. Within a decade, North Atlantic waters and the regional climate warmed again to pre-Younger Dryas levels.

A similar cooling occurred 8,200 years ago. It lasted only about a century—a blip in geological time, but a catastrophe if such a cooling occurred today.

Are 'little ice ages' and 'megadroughts' possible?
Scientists are investigating whether changes in ocean circulation may have played a role in causing or amplifying the “Little Ice Age” between 1300 and 1850. This period of abruptly shifting climate regimes and more severe winters had profound agricultural, economic, and political impacts in Europe and North America and changed the course of history.

During this era, the Norse abruptly abandoned their settlements in Greenland. The era is captured in the frozen landscapes of Pieter Bruegel’s 16th-century paintings and in the famous painting of George Washington’s 1776 crossing of an icebound Delaware River, which rarely freezes today. But the era is also marked by persistent crop failures, famine, disease, and mass migrations. “The Little Ice Age,” wrote one historian, “is a chronicle of human vulnerability in the face of sudden climate change.”8

Societies are similarly vulnerable to abrupt climate changes that can turn a year or two of diminished rainfall into prolonged, severe, widespread droughts. A growing body of evidence from joint archaeological and paleoclimatological studies is demonstrating linkages among ocean-related climate shifts, “megadroughts,” and precipitous collapses of civilizations, including the Akkadian empire in Mesopotamia 4,200 years ago, the Mayan empire in central America 1,500 years ago, and the Anasazi in the American Southwest in the late 13th century.9

Rapid changes in ocean circulation associated with the abrupt North Atlantic cooling event 8,200 years ago have been linked with simultaneous, widespread drying in the American West, Africa, and Asia.10 Regional cooling events also have been linked with changes in the Southwest Asian monsoon, whose rains are probably the most critical factor supporting civilizations from Africa to India to China.11

What future climate scenarios should we consider?
The debate on global change has largely failed to factor in the inherently chaotic, sensitively balanced, and threshold-laden nature of Earth’s climate system and the increased likelihood of abrupt climate change. Our current speculations about future climate and its impacts have focused on the Intergovernmental Panel on Climate Change, which has forecast gradual global warming of 1.4° to 5.8° Celsius over the next century.

It is prudent to superimpose on this forecast the potential for abrupt climate change induced by thermohaline shutdown. Such a change could cool down selective areas of the globe by 3° to 5° Celsius, while simultaneously causing drought in many parts of the world. These climate changes would occur quickly, even as other regions continue to warm slowly. It is critical to consider the economic and political ramifications of this geographically selective climate change. Specifically, the region most affected by a shutdown—the countries bordering the North Atlantic—is also one of the world’s most developed.

The key component of this analysis is when a shutdown of the Conveyor occurs. Two scenarios are useful to contemplate:

Scenario 1: Conveyor slows down within next two decades.
Such a scenario could quickly and markedly cool the North Atlantic region, causing disruptions in global economic activity. These disruptions may be exacerbated because the climate changes occur in a direction opposite to what is commonly expected, and they occur at a pace that makes adaptation difficult.

Scenario 2: Conveyor slows down a century from now.
In such a scenario, cooling of the North Atlantic region may partially or totally offset the major effects of global warming in this region. Thus, the climate of the North Atlantic region may rapidly return to one that more resembles today’s—even as other parts of the world, particularly less-developed regions, experience the unmitigated brunt of global warming. If the Conveyor subsequently turns on again, the “deferred” warming may be delivered in a decade.

What can we do to improve our future security?
Ignoring or downplaying the probability of abrupt climate change could prove costly. Ecosystems, economies, and societies can adapt more easily to gradual, anticipated changes. Some current policies and practices may be ill-advised and may prove inadequate in a world of rapid and unforeseen climate change. The challenge to world leaders is to reduce vulnerabilities by enhancing society’s ability to monitor, plan for, and adapt to rapid change.

All human endeavor hinges on the vicissitudes of climate. Thus, the potential for abrupt climate change should prompt us to re-examine possible impacts on many climate-affected sectors. They include: agriculture; water resources; energy resources; forest and timber management; fisheries; coastal land management; transportation; insurance; recreation and tourism; disaster relief; and public health (associated with climate-related, vector-borne diseases such as malaria and cholera).

Developing countries lacking scientific resources and economic infrastructures are especially vulnerable to the social and economic impacts of abrupt climate change. However, with growing globalization of economies, adverse impacts (although likely to vary from region to region) are likely to spill across national boundaries, through human and biotic migration, economic shocks, and political aftershocks, the National Academy of Sciences (NAS) report stated.

The key is to reduce our uncertainty about future climate change, and to improve our ability to predict what could happen and when. A first step is to establish the oceanic equivalent of our land-based meteorological instrument network. Such a network would begin to reveal climate-influencing oceanic processes that have been beyond our ability to grasp. These instruments, monitoring critical present-day conditions, can be coupled with enhanced computer modeling, which can project how Earth’s climate system may react in the future. Considerably more research is also required to learn more about the complex ocean-air processes that induced rapid climate changes in the past, and thus how our climate system may behave in the future.

The NAS report is titled Abrupt Climate Change: Inevitable Surprises. Climate change may be inevitable. But it is not inevitable for society to be surprised or ill-prepared.

[Benjamin]

Follow the water: Cold, relatively fresh water from the Pacific Ocean enters the Arctic Ocean through the Bering Strait. It is swept into the Beaufort Gyre and exits into the North Atlantic Ocean through three gateways (Fram, Davis, and Hudson Straits). Warmer, denser waters from the Atlantic penetrate the Arctic Ocean beneath colder water layers, which lie atop the warmer waters and act as a barrier preventing them from melting sea ice. Woods Hole Oceanographic Institution scientists have launched a variety of missions to explore how global climate change is affecting the Arctic, and how changes in the Arctic, in turn, could spill out and cause further climate change well beyond the polar region. (Illustration by Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution)

THE ARCTIC HALOCLIINE—When sea ice forms, it releases salt into surface waters. These waters become denser and sink to form the Arctic halocline—a layer of cold water that acts as barrier between sea ice and deeper warmer water that could melt the ice. (Illustration by Jayne Doucette, WHOI)

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(Auszug)
Slowing the Ocean Conveyor
January 23, 2006

Melting sea ice also means more fresh water in the ocean, which could flood into the North Atlantic. That could disrupt a global system of currents, known as the Ocean Conveyor. The Conveyor brings warm, salty Gulf Stream waters northward, where they release heat to the atmosphere in winter and temper the North Atlantic region’s climate. The waters then become cold enough again to sink to the abyss, propelling the underside of the Conveyor.

“Adding more fresh water to the North Atlantic could put a cap of lighter water over the denser, warmer water, blocking it from releasing its heat to the atmosphere and preventing it from sinking to drive the Conveyor,” said WHOI physical oceanographer Fiamma Straneo. “Small changes in fresh water can induce large changes in our climate. It’s something we need to measure, monitor, and understand. But it’s easier said than done.”
http://www.whoi.edu/institutes/occi/...cle.do?id=9206

[Benjamin]

Google.com-Suche mit den Begriffen gulf stream climate change: http://www.google.com/search?hl=en&s...change&spell=1

In Europa sorgt man sich um die Auswirkungen auf den Golfstrom, in den USA lautet das Zauberstichwort "abrupt climate change". Eine Linksammlung zum Thema

findet man hier: http://www.gulfstreamshutdown.com/

[Benjamin]

Interessanterweise sind es die großen Versicherungsunternehmen, die angesichts des Klimawandels zuerst Alarm schlagen:

Canadian Business Ill-Prepared for Climate Change Risk, Lloyd's Warns
July 12, 2006

Canadian business is vulnerable to climate change and the increasing frequency and intensity of natural catastrophes, Lloyd's Chairman Lord Peter Levene warned in a July 11 speech to the Vancouver Board of Trade.

Levene called on governments, businesses and insurers to "do more to understand and adapt to the implications of global warming."

Based on current models, Levene said, Canada may have to deal with flooding of low-lying lands on its seacoast, a shrinking Artic ice cap, reductions in Great Lakes water levels, permafrost thawing and reduced river flow on the prairies.

"As a leading commercial property insurer in Canada, Lloyd's has helped individual Canadians and Canadian businesses cope with major natural losses," Levene said. "We need to estimate the full costs of climate change and choose adaptation strategies now, before it's too late."

Levene noted Insurance Board of Canada data indicate that major multi-payment occurrences for property damage due to extreme weather-related events totaled a record $860 million from January 1999 to July 2004. Levene also warned threats of terrorism and an increasingly litigious culture weighed on Canadian business.

"Canadian business leaders would do well to reconsider their exposure to terrorism," Levene said, "particularly in an environment where the Toronto jihadis allegedly possessed three times the amount of ammonium nitrate used in the Oklahoma City bombing and where the CSIS (Canadian Security and Intelligence Service) believes an al-Qaeda attack is 'probable.'

"Lloyd's is a significant source of capacity for terrorism insurance, but underwriters have expressed their surprise that demand for terrorism insurance is underwhelming," he said.

Levene also said an uncertain legal climate in Canada makes it difficult for businesses and individuals to get insurance coverage at the right price.

"Companies and individuals today are more vulnerable to lawsuits than ever before," Levene said. "Recent legal developments are making it difficult for insurers to predict the cost of claims, driving up the price of coverage for both Canadian corporations and individuals. "Canadians have to decide whether they want the trend of expanding liability to continue or whether there should be some reasonable limits on what can be recovered in a lawsuit."

Source: Lloyd's