Die Ozeane erwärmen sich, Meeresströmungen geraten ins Wanken, das Klimasystem gerät unter Druck – aktuelle Studien zeigen die vielfältigen Folgen. Wir geben einen Überblick über die neuesten Forschungsergebnisse zu Meeresströmungen, Ozeanerwärmung und deren Auswirkungen auf das Klima.
Die Atlantische Meridionale Umwälzströmung (englisch: Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) ist eines der wichtigsten Strömungssysteme der Erde. Sie transportiert warmes Oberflächenwasser aus den Tropen in den Nordatlantik, wo es abkühlt, dichter wird und in die Tiefe sinkt. Dieses kalte Tiefenwasser fliesst dann zurück in den Südatlantik, den Indischen und Pazifischen Ozean. Die AMOC funktioniert wie ein globales Fliessband: Sie verteilt Wärme, Nährstoffe und CO₂ und hat einen direkten Einfluss auf das Klima in Europa – ohne sie wäre es bei uns um 5–10 °C kälter.
Doch die Ozeane verändern sich rasant. Sie haben seit Beginn der Aufzeichnungen mehr als 90 Prozent der zusätzlichen Wärme aus dem Treibhauseffekt aufgenommen. Diese Erwärmung lässt Meeresströmungen wie die AMOC schwächeln und begünstigt marine Hitzewellen.
50 Prozent AMOC-Abschwächung bis 2100 – doppelt so schnell wie befürchtet
Die in Science Advances erschienene Studie nutzt erstmals eine Kombination aus vier verschiedenen Beobachtungsmethoden, um die zukünftige Abschwächung der AMOC präzise zu beziffern. Das Ergebnis ist alarmierend: Für das mittlere Emissionsszenario (SSP2-4.5) ergibt sich eine Abschwächung von 42 bis 58 Prozent bis 2100. Damit liegt der Rückgang deutlich über bisherigen Modellmittelwerten, wie sie etwa vom IPCC berücksichtigt werden.
Ein zentrales Ergebnis ist, dass Modelle mit starker Abschwächung besser mit Beobachtungsdaten übereinstimmen als solche mit schwächeren Veränderungen. Die Ursache liegt in veränderten Dichteverhältnissen: Erwärmung und Süsswassereinträge verringern das Absinken von Wasser im Nordatlantik und schwächen so die Strömung. Diese Entwicklung wird in der begleitenden Medienmitteilung als sehr besorgniserregend bewertet, da sich die AMOC damit einem Kipppunkt annähern könnte. Eine Abschwächung dieser Grössenordnung gilt als potenziell instabil und könnte in einen Kollaps übergehen. Zudem wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Süsswassereinträge – etwa durch das Abschmelzen des Grönlandeises – in vielen Modellen nicht vollständig berücksichtigt sind und die Abschwächung weiter verstärken könnten.
Die Folgen einer starken Abschwächung werden in der Klimaforschung als gravierend eingeschätzt: Nordwesteuropa würde sich trotz globaler Erwärmung um mehrere Grad abkühlen, die Sahelzone in Afrika droht auszutrocknen, und der Meeresspiegel an der US-Ostküste würde überdurchschnittlich steigen. Zudem würde die CO₂-Aufnahme der Ozeanemassiv reduziert: Weniger kaltes, CO₂-reiches Wasser sinkt in die Tiefe, sodass mehr Treibhausgas in der Atmosphäre verbleibt und die Erwärmung weiter anheizt.
Originalpublikation: Valentin Portmann et al., Observational constraints project a ~50% AMOC weakening by the end of this century. Sci. Adv. 12, eadx4298(2026). DOI: 10.1126/sciadv.adx4298
Südlicher Ozean: Stärkere Schichtung hielt CO₂ in der Tiefsee
Die in Nature Communications erschienene Studie rekonstruiert erstmals mit hoher zeitlicher Auflösung die Schichtungsverhältnisse im Südlichen Ozean während der sogenannten «lauwarmen Zwischeneiszeiten» vor 800’000 bis 430’000 Jahren. In dieser Periode lagen die CO₂-Konzentrationen mit 240–260 ppm deutlich niedriger als in späteren Warmzeiten (280–300 ppm).
Die Forschenden analysierten mit einer neuartigen 2D-Laser-Ablationstechnik eine Mangankruste vom antarktischen Kontinentalrand aus etwa 1600 Metern Tiefe. Die Blei-Isotope in den gewachsenen Schichten zeigen: Der Südozean war während der frühen Zwischeneiszeiten stärker geschichtet. Die oberen und unteren Wasserschichten vermischten sich also weniger. Dadurch blieb mehr Kohlenstoff in der Tiefe gespeichert und gelangte nicht in die Atmosphäre. Weniger CO₂ in der Luft führte zu einem geringeren Treibhauseffekt, kühleren Temperaturen in der Antarktis und vermutlich auch zu einer grösseren antarktischen Eisbedeckung. Damit zeigen die Ergebnisse, welche Rolle Veränderungen im Ozean im empfindlichen Klimasystem spielen.
Originalpublikation: Huang, H., Fietzke, J., Gutjahr, M., Frank, M., Kuhn, G., Zhang, X., Hillenbrand, C.-D., Li, D., Hu, J., & Yu, J. (2025). Enhanced deep Southern Ocean stratification during the lukewarm interglacials. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-025-63938-6
AMOC-Kollaps setzt CO₂ frei und heizt das Klima zusätzlich an
Eine in Communications Earth & Environment erschienene Studie unter Leitung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung untersucht die Folgen eines vollständigen Kollapses der AMOC für den globalen Kohlenstoffkreislauf. Die Forschenden simulierten einen AMOC-Zusammenbruch unter verschiedenen stabilen Klimabedingungen mit CO₂-Konzentrationen zwischen 280 und 600 ppm.
Das Ergebnis: Ein AMOC-Kollaps würde zwischen 47 und 83 ppm CO₂ aus dem Ozean freisetzen. Der Grund dafür ist, dass nach dem Zusammenbruch der nordatlantischen Tiefenwasserbildung im Südlichen Ozean eine tiefe Konvektion ausbricht, die CO₂-reiches Tiefenwasser an die Oberfläche bringt und in die Atmosphäre entweichen lässt. Das freigesetzte CO₂ würde die globale Temperatur um zusätzliche 0.2 °C erhöhen – das kommt obendrauf zur ohnehin stattfindenden Erwärmung durch Treibhausgase. Entscheidend ist: Je mehr CO₂ sich bereits zum Zeitpunkt des Kollapses in der Atmosphäre befindet, desto stärker fällt diese zusätzliche Erwärmung aus.
Die regionalen Temperaturveränderungen sind noch ausgeprägter: Die Arktis würde um etwa 7 °C kühler, während die Antarktis um etwa 6 °C wärmer würde. Der Ozean war bislang der grösste Verbündete im Kampf gegen die Klimakrise, da er ein Viertel der menschengemachten CO₂-Emissionen aufgenommen hat. Ein AMOC-Kollaps könnte den Südlichen Ozean jedoch von einer CO₂-Senke in eine CO₂-Quelle verwandeln.
Originalpublikation: Nian, D., Willeit, M., Wunderling, N., Ganopolski, A., Rockström, J. (2026): Collapse of the Atlantic meridional overturning circulation would lead to substantial oceanic carbon release and additional global warming. Communications Earth & Environment. DOI: 10.1038/s43247-026-03427-w
Nach 2100 droht der Kollaps der nordischen Tiefenkonvektion
Eine in Environmental Research Letters erschienene Studie unter Beteiligung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung analysierte die neueste Generation von Klimamodellen (CMIP6), die bis ins Jahr 2300 oder 2500 gerechnet wurden – weit über das übliche Ende des 21. Jahrhunderts hinaus.
Die Ergebnisse ist alarmierend: In allen neun erweiterten Simulationen mit einem hohen Emissionsszenario (SSP585) bricht die tiefe winterliche Konvektion in der Labradorsee, der Irmingersee und den Nordischen Meeren um die Mitte des Jahrhunderts zusammen. In der Folge erlischt die nordische Tiefenwasserbildung, und die AMOC nördlich von 45°N kollabiert. Selbst im 1.5°C-Optimistszenario (SSP126) zeigte sich in 2 von 9 Modellen einen solchen Zusammenbruch.
Die Konsequenzen sind massiv: Die Wärmemenge, die der Ozean im äussersten Norden des Atlantiks abgibt, sinkt auf weniger als 20 Prozent des heutigen Werts. Nordwesteuropa würde extremere Winter und trockenere Sommer erleben. Besonders besorgniserregend ist, dass die Standardmodelle das Risiko wahrscheinlich unterschätzen, da sie das zusätzliche Schmelzwasser aus Grönland nicht berücksichtigen, das die Strömung weiter schwächen würde.
Originalpublikation: Sybren Drijfhout, Joran R. Angevaare, Jennifer Mecking, René M. van Westen, Stefan Rahmstorf (2025): Shutdown of northern Atlantic overturning after 2100 following deep mixing collapse in CMIP6 projections. Environmental Research Letters. DOI 10.1088/1748-9326/adfa3b
Nordische Meeresströmung wird stärker – aber das ist keine Entwarnung
Eine in Ocean Science erschienene Studie unter Beteiligung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung fördert ein überraschendes Muster zutage: Während sich die AMOC abschwächt, wird die nordische Meeresströmung (NOC) – jener Zweig der Zirkulation, der warmes Wasser über die Grönland-Schottland-Schwelle hinweg in das Nordmeer transportiert – in Klimamodellen sogar stärker. Auf den ersten Blick scheint das beruhigend. Doch die Autorinnen und Autoren zeigen, dass dies keine Entwarnung ist, sondern eine direkte physikalische Folge der AMOC-Abschwächung.
Der Mechanismus: Eine schwächere AMOC transportiert weniger Salz in den subpolaren Nordatlantik. Dadurch sinkt dort die Dichte des Oberflächenwassers, während sie in den nördlich gelegenen Gewässern relativ hoch bleibt. Der zunehmende Dichtekontrast treibt die NOC vorübergehend an. Die Kehrseite: Sobald die Tiefenkonvektion im Nordmeer selbst zusammenbricht, kippt das gesamte System. Dann erlöschen sowohl die NOC als auch die AMOC. Die verstärkte NOC ist also kein Zeichen von Stabilität, sondern ein Vorbote des Kollapses. Die Studie mahnt, die NOC nicht als Gegenargument gegen eine AMOC-Abschwächung zu interpretieren. Im Gegenteil: Sie bestätigt die Bedrohung.
Originalpublikation: Roewer, S., Fiedler, L., Årthun, M., Huiskamp, W., Rahmstorf, S. (2026): Nordic overturning increases as AMOC weakens in response to global warming. Ocean Science. DOI: 10.5194/os-22-1195-2026
Sauerstoffmangel in der Tiefsee als Warnsignal aus der Vergangenheit
Eine in Nature Communications erschienene Studie untersuchte Sedimentkerne aus dem subpolaren Nordatlantik südlich von Island, um zu verstehen, wie die Tiefsee in früheren Warmzeiten auf Süsswassereinträge reagierte. Der Fokus lag auf der Mittelpleistozänen Transition vor etwa 940’000 bis 870’000 Jahren, einer Zeit, in der die Erde von 41’000- auf 100’000-jährige Eiszeitzyklen umschaltete. Die Forschenden analysierten sauerstoffempfindliche Elemente wie Mangan und Phosphor sowie die Zusammensetzung der benthischen Foraminiferen (Tiefsee-Kleinstlebewesen).
Das Ergebnis: Während der Eiszeiten dieser Übergangsphase führten verstärkte Süsswassereinträge aus schmelzenden Eisschilden zu einem Zusammenbruch der Tiefenkonvektion im Nordatlantik. In der Folge sank der Sauerstoffgehalt im Tiefenwasser drastisch, was gravierende Folgen für die Tiefsee-Ökosysteme hatte. Zudem blieb das im Tiefwasser gespeicherte CO₂ in der Tiefsee gefangen, gelangte nicht in die Atmosphäre und verstärkte so die Vereisung. Dies ist ein eindrückliches Warnsignal für die heutige Klimaerwärmung, denn schon in deutlich kälteren Phasen der Erde reichte das Schmelzwasser aus, um die Tiefenzirkulation im Nordatlantik für lange Zeit zu stören. Unter den heutigen warmen Bedingungen mit beschleunigtem Abschmelzen Grönlands ist das Risiko eines ähnlichen Zusammenbruchs mindestens ebenso gross.
Originalpublikation: Hernández-Almeida, I. Sierro, F.J., Filippelli, G.M., Voelker, A.H.L., Diz, P. (2026) Glacial dysoxia in the deep subpolar North Atlantic during the Mid-Pleistocene Transition, Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-026-71268-4
Windstille und flache Mischung verursachten die Hitzewelle von 2023
Eine in Nature erschienene Studie unter Beteiligung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung klärt die Ursachen der rekordverdächtigen Meereshitzewelle im Nordatlantik im Sommer 2023. In manchen Meeresregionen übertrafen die Oberflächentemperaturen frühere Rekorde um mehr als 2 Grad Celsius. Die Forschenden kombinierten atmosphärische Reanalysen, Meeresbeobachtungen und Modellsimulationen.
Das überraschende Ergebnis: Nicht veränderte Meeresströmungen waren der Haupttreiber, sondern extrem schwache Winde in Kombination mit einer extrem flachen Durchmischung der oberen Wasserschicht. Die schwach ausgeprägten Winde führten dazu, dass sich die ozeanische Deckschicht nur noch auf etwa 20 Meter Tiefe erstreckte – ein Rekordtief. Diese dünne Schicht heizte sich durch die Sonneneinstrahlung rasant auf. Reduzierte Schiffsabgase (IMO 2020) spielten eine lokale, aber nicht dominante Rolle. Mit einem fortschreitenden Trend zu flacheren Mischungsschichten werden solche Hitzewellen künftig häufiger und intensiver – mit verheerenden Folgen für Meeresökosysteme und Fischerei.
Originalpublikation: England, M. H., Li, Z., Huguenin, M. F., Kiss, A. E., Sen Gupta, A., Holmes, R. M., Rahmstorf, S. (2025): Drivers of the extreme North Atlantic marine heatwave during 2023 – Nature. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-08903-5
Fazit: Was das für uns bedeutet
Diese Studien zeichnen ein klares Bild: Die Ozeane verändern sich schneller als noch vor wenigen Jahren angenommen. Die AMOC ist kein fernes Klimaphänomen. Sie hat direkte Auswirkungen auf Europa, auf unsere Nahrungsmittelversorgung und auf künftige Generationen.
Was ein weiterer Rückgang oder gar ein Kollaps konkret bedeuten würde:
- Für unser Klima: Nordwesteuropa könnte sich trotz globaler Erwärmung um mehrere Grad abkühlen, mit häufigeren Extremwetterlagen, veränderten Niederschlägen (trockene Sommer in Südeuropa, feuchtere Winter im Norden) und mehr Sturmfluten an den Küsten.
- Für die Meere: Marine Hitzewellen nehmen zu, flache Mischungsschichten werden zur Regel. Sauerstoffarme Zonen in der Tiefsee könnten sich ausweiten, mit gravierenden Folgen für die gesamte marine Nahrungskette.
- Für die CO₂-Bilanz: Ein AMOC-Kollaps könnte enorme Mengen CO₂ aus dem Ozean freisetzen. Ein AMOC-Kollaps könnte gemäss einer der vorgestellten Studien 47 bis 83 ppm CO₂ aus dem Ozean freisetzen. Das entspricht mehreren Jahren globaler Emissionen. Das 1.5°C-Ziel wäre dann endgültig ausser Reichweite.
Was wir tun können:
- Emissionen radikal senken. Je höher die Emissionen, desto höher das Risiko eines Kollapses der nordischen Tiefenkonvektion. Selbst im 1.5°C-Optimistszenario der vorgestellten Studie ist das Risiko nicht völlig ausgeschlossen. Jedes Zehntelgrad vermiedene Erwärmung reduziert die Gefahr erheblich.
- Ozeane schützen. Meeresschutzgebiete, Reduktion von Überfischung, Plastik und Schiffsemissionen erhöhen die Widerstandsfähigkeit der Ökosysteme.
- Anpassung vorbereiten. Auch bei rascher Dekarbonisation wird sich die AMOC weiter abschwächen. Landwirtschaft, Fischerei und Küstenschutz in Europa müssen sich auf kältere Winter und veränderte Niederschläge einstellen.
Die Entscheidungen der nächsten 10 bis 20 Jahre bestimmen, ob die AMOC einen Kipppunkt überschreitet oder nicht. Wir haben es selbst in der Hand – aber das Zeitfenster wird eng.
