Die Amoc-Pumpe könnte früher kippen als gedacht

Der Nordatlantikstrom ist Teil eines gewaltigen Umwälzsystems im Atlantik, das warmes Wasser aus den Tropen nach Norden transportiert und Europas Klima mild hält. Fachleute nennen dieses System Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (Amoc). Ohne diesen Wärmetransport wären die Winter in weiten Teilen Nord- und Westeuropas deutlich kälter.

Lange galt eine feste Temperaturschwelle als Maß dafür, ab wann der Nordatlantikstrom zusammenbrechen könnte. Neue Rechnungen verschieben diese Logik grundlegend und rücken eine andere Größe in den Mittelpunkt.

Nordatlantikstrom kippt schon bei zwei Grad

Ein Forschungsteam der Universität Utrecht hat mit einem aufwendigen Klimamodell durchgespielt, wie der Nordatlantikstrom auf unterschiedlich schnelle Erwärmung reagiert:

Steigt die Konzentration von Kohlendioxid (CO2) nur langsam um 0,5 ppm (Teile pro Million) pro Jahr, bleibt die Strömung selbst bei 5,5 Grad Celsius globaler Erwärmung stabil.

Bei schnelleren Anstiegen von 2,5 oder 5,0 ppm pro Jahr kollabiert sie dagegen bereits bei rund 2,0 Grad Celsius, wie die im Fachjournal Nature Climate Change veröffentlichte Studie zeigt.

Denselben Gegensatz finden die drei Forscher René van Westen, Reyk Börner und Henk Dijkstra in den gängigen Klimaszenarien. Bei moderatem Antrieb erholt sich der Nordatlantikstrom, bei stärkerem Antrieb bricht er zusammen.

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Amoc-Kipppunkt nicht temperaturabhängig?

Bislang beziffern Klimaforschende die Schwelle für einen Kollaps auf etwa 4,0 Grad Celsius, mit einer großen Unsicherheitsspanne von 1,4 bis 8,0 Grad. Diese Bandbreite ist die größte aller bekannten Kippelemente. Die Utrechter Arbeit hält die feste Temperaturgrenze für wenig aussagekräftig, weil die Stabilität der Strömung vom Tempo der Erwärmung abhänge und nicht von einem bestimmten Wert.

Hinter dem Effekt steckt ein Wettlauf zweier Prozesse:

Erwärmt sich das Klima langsam, können sich Oberflächenwasser und tiefe Ozeanschichten gemeinsam anpassen. Verstärkte Verdunstung und zurückweichendes Meereis machen das Wasser im Nordatlantik salziger und dichter, was die Umwälzung stützt. Salzreicheres Wasser sinkt leichter ab, und genau dieses Absinken hält die Zirkulation in Gang.

Bei schneller Erwärmung dagegen wird das Oberflächenwasser zu rasch leichter, die tiefen Schichten kommen nicht hinterher, und die für die Umwälzung nötigen Absinkpfade schließen sich. Ausgelöst wird ein Kollaps durch die sogenannte Salz-Advektions-Rückkopplung, bei der sich eine anfängliche Aussüßung im Nordatlantik selbst verstärkt. Dieses ratenabhängige Kippen führt dazu, dass der Nordatlantikstrom seinen eigentlich noch stabilen Zustand nicht mehr halten kann.

Warum die Gefahr früher droht

Für die Einordnung ist entscheidend, wie schnell die Welt derzeit warm wird. Nach den Angaben des europäischen Klimadienstes Copernicus (C3S) war 2024 mit rund 1,60 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau das erste Kalenderjahr oberhalb der 1,5-Grad-Marke und zugleich das wärmste seit Messbeginn.

Der CO2-Gehalt der Atmosphäre steigt laut den Messwerten des Global Monitoring Laboratory der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) seit Jahren um mehr als 2 ppm pro Jahr, 2024 sogar um 3,33 ppm. Das liegt im Bereich jener Raten, bei denen die Strömung im Modell kollabiert.

Die Utrechter Analyse rechnet vor, dass der Nordatlantikstrom nach einem physikalischen Indikator in gängigen Klimamodellen bereits um etwa 2,5 Grad Celsius zu kollabieren beginnt - ein Wert, der rund um das Jahr 2060 erreicht sein könnte.

Das ist deutlich niedriger als die frühere Schätzung von 4 Grad ohne Zeithorizont. Daraus ergibt sich eine kritische Erwärmungsrate von etwa 0,29 Grad Celsius pro Jahrzehnt, die genau im Bereich der projizierten 0,27 bis 0,36 Grad liegt. Anders gesagt bewegt sich die heutige Erwärmung bereits in einem Tempo, das die Strömung an ihre Grenze bringen kann.

Was ein Kollaps für Deutschland bedeutet

Welche Folgen ein Zusammenbruch hätte, zeigt eine frühere Untersuchung desselben Teams. Kippt der Nordatlantikstrom, kühlt sich das Klima auf der Nordhalbkugel ab, während sich die Südhalbkugel leicht erwärmt. Am stärksten trifft es Nordwesteuropa.

Für mehrere europäische Städte fallen die Temperaturen den Ergebnissen zufolge um 5 bis 15 Grad Celsius, im norwegischen Bergen sinkt der Februarwert um etwa 3,5 Grad pro Jahrzehnt. Über weite Teile Nordwesteuropas übersteigt der Temperaturtrend ein Grad pro Jahrzehnt.

Auch Deutschland liegt in der betroffenen Region und würde kälter, vor allem in den Wintern. Bemerkenswert ist, dass Europa in einer global wärmeren Welt regional kälter werden könnte. Weil die Veränderungen binnen weniger Jahrzehnte einträten, wären den Forschenden zufolge keine realistischen Anpassungsmaßnahmen möglich.

Hinzu kämen ein zusätzlicher Anstieg des Meeresspiegels an den Küsten des Nordatlantiks und Verschiebungen tropischer Regengürtel.

Warum jetzt das Tempo zählt

Die Autoren betonen die Grenzen ihrer Arbeit. Das verwendete Modell bildet die heutige Strömung schwächer ab als Messungen zeigen und benötigt eine künstliche Süßwasserzufuhr als Korrektur, weshalb die genauen Schwellenwerte modellabhängig sind.

Zudem vermeiden die Forschenden bewusst den Begriff Kipppunkt und sprechen von einem Kollaps in einen dauerhaft schwachen Zustand. Ob die Strömung unter dem Antrieb tatsächlich eine mathematische Kippschwelle überschreitet, bleibt offen.

Der Befund ist außerdem zweischneidig, denn bei langsamer Erwärmung bleibt der Nordatlantikstrom bis 5,5 Grad stabil und wird in wärmeren Klimazuständen sogar widerstandsfähiger.

Die praktische Botschaft der Arbeit ist weniger die Höhe eines Grenzwerts als die Geschwindigkeit. Die Forschenden schlagen vor, die bisherige Temperaturschwelle in eine Schwelle für die Erwärmungsrate zu übersetzen.

Das ist auch für die Klimapolitik bedeutsam, denn selbst ein zeitweises Überschreiten eines Zielwerts mit späterer Abkühlung könnte gefährlich sein, wenn das Tempo zu hoch bleibt. Ihr Fazit fällt klar aus. Es sei entscheidend, die Treibhausgasemissionen so schnell wie möglich zu senken, um das Risiko eines Kollaps zu begrenzen.

Nicht erst das Erreichen einer bestimmten Temperatur, sondern schon das hohe Tempo der heutigen Erwärmung erhöht demnach die Gefahr für den Nordatlantikstrom.

Quellen: „Failure to track a stable AMOC state under rapid climate change“ (Nat. Clim. Chang., 2026); Copernicus; Global Monitoring Laboratory; „Physics-based early warning signal shows that AMOC is on tipping course“ (Sci. Adv., 2024)

Von Philipp Rall