Der Antarktische Zirkumpolarstrom (ACC) ist die mächtigste Ozeanströmung unseres Planeten und transportiert mehr als hundertmal so viel Wasser wie alle Flüsse zusammen. Dieser gewaltige Strom umkreist die Antarktis ohne Unterbrechung durch Landmassen und spielt eine entscheidende Rolle im globalen Klimasystem. Ein Forschungsteam des Alfred-Wegener-Instituts hat kürzlich neue Erkenntnisse über die Entstehung des ACC veröffentlicht. Ihre Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences erscheinen, zeigen, dass die Entwicklung dieses Stroms komplexer war als bisher angenommen.
Vor etwa 34 Millionen Jahren, am Ende des Eozäns und dem Beginn des Oligozäns, erlebte die Erde einen dramatischen Klimawandel. In dieser Zeit kam es zu einer Abkühlung, die den Übergang von einem weitgehend eisfreien „Treibhaus“-Klima zu einem „Eishaus“-Klima kennzeichnete, in dem die Pole zunehmend von Gletschern bedeckt wurden. Während dieser Periode entstanden und vertieften sich die Meerespassagen zwischen Australien, der Antarktis und Südamerika, was zur Bildung des Antarktischen Zirkumpolarstroms und des antarktischen Eisschilds führte. Zu diesem Zeitpunkt lag die CO2-Konzentration in der Atmosphäre bei etwa 600 ppm, ein Wert, der in der heutigen Zeit nie wieder erreicht wurde, jedoch in bestimmten Klimaszenarien bis zum Ende dieses Jahrhunderts wieder überschritten werden könnte.
Um zukünftige Klimazustände besser vorhersagen zu können, ist es unerlässlich, die Vergangenheit durch Klimasimulationen und Datenauswertungen zu analysieren. Hanna Knahl, Klimamodelliererin am Alfred-Wegener-Institut und Erstautorin der Studie, betont, dass die klimatischen Bedingungen der Vergangenheit nicht eins zu eins auf die heutige Zeit übertragen werden können. Die Auswirkungen des ACC auf das Klima waren in seinen frühen Entwicklungsstadien anders als heute.
In ihrer Forschung analysierten Knahl und ihr Team die Entstehung des ACC durch die Erstellung von Klimasimulationen, die das Kontinentalsystem vor 33,5 Millionen Jahren abbildeten, als Australien und Südamerika noch näher an der Antarktis lagen. Diese Simulationen wurden mit einem Modell des antarktischen Eisschilds kombiniert, um die Entwicklung der Meeresströmungen um die Antarktis zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass der Wind im Tasmanischen Seeweg eine entscheidende Rolle bei der Ausbildung des ACC spielte. Erst als Australien sich weiter von der Antarktis entfernte und der Wind in den Tasmanischen Seeweg blies, konnte sich die Strömung vollständig entwickeln.
Eine überraschende Erkenntnis der Studie ist, dass der südliche Ozean zu einem früheren Zeitpunkt in zwei separate Hälften unterteilt gewesen sein könnte. Obwohl die Ozeanpassagen bereits geöffnet waren, zeigte das Modell nur im Atlantischen und Indischen Sektor eine starke Strömung, während der Pazifische Sektor relativ ruhig blieb. Diese Erkenntnisse wurden durch hochauflösende Simulationen und die Kombination von Klimadaten ermöglicht, die es den Forschern erlaubten, die Wechselwirkungen zwischen Eis, Atmosphäre und Ozean in der tiefen Vergangenheit besser zu verstehen.
Die Zusammenarbeit zwischen den Fachbereichen für Paläoklima und Marine Geologie am Alfred-Wegener-Institut sowie internationalen Partnern, wie dem Australian Centre of Excellence in Antarctic Science, spielte eine zentrale Rolle in dieser Forschung. Diese Studie hebt hervor, wie wichtig es ist, solche komplexen und detaillierten Modelle zu nutzen, um die klimatischen Veränderungen der Vergangenheit zu analysieren.
Die Forschungsergebnisse liefern wertvolle Einblicke in die Reorganisation der globalen Ozeanzirkulation in der Erdgeschichte. Dr. Johann Klages, Mitautor der Studie, erklärt, dass das Verständnis der Entstehung des Zirkumpolarstroms entscheidend ist, da dieser die Kohlenstoffaufnahme durch den Ozean maßgeblich beeinflusste. Die Verringerung der Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre könnte somit zur Einleitung des kühleren Klimas beigetragen haben, das bis heute anhält und in dem sich Warm- und Kaltzeiten abwechseln.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Entstehung des Antarktischen Zirkumpolarstroms eine Schlüsselrolle in der Klimageschichte der Erde spielt. Die neuen Erkenntnisse aus dieser Studie werden uns helfen, die aktuellen Veränderungen in der Ström
