Der Antarktische Zirkumpolarstrom gilt als die stärkste und wichtigste Meeresströmung der Erde. Er transportiert mehr als das Hundertfache der Wassermenge aller Flüsse weltweit zusammen und umströmt die Antarktis wie ein gigantischer Ring. Ohne ihn würde das globale Klimasystem völlig anders aussehen. Doch wie ist dieser gewaltige Strom überhaupt entstanden?
Antarktischer Zirkumpolarstrom: Wie die mächtigste Ozeanströmung der Erde entstand
Genau dieser Frage ist ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Alfred Wegener Instituts nachgegangen. Die neue Studie liefert überraschende Erkenntnisse: Die Entstehung des Antarktischen Zirkumpolarstroms war deutlich komplizierter als bisher angenommen. Nicht allein die Öffnung der Meerespassagen zwischen Antarktis, Australien und Südamerika war entscheidend. Erst das Zusammenspiel aus Wind, Kontinentalverschiebung, Ozeanzirkulation und Eisschildbildung machte den mächtigen Ringstrom möglich.
- Ein Forschungsteam des Alfred Wegener Instituts untersuchte die Entstehung des Antarktischen Zirkumpolarstroms.
- Die Studie erschien 2026 im Fachjournal PNAS.
- Ergebnis: Die Öffnung der Meeresstraßen allein reichte nicht aus.
- Entscheidend waren starke Westwinde im Tasmanischen Seeweg.
- Die Entwicklung des Stroms beeinflusste die Abkühlung der Erde und die Entstehung des antarktischen Eisschilds.
Warum der Antarktische Zirkumpolarstrom so wichtig ist
Der Antarktische Zirkumpolarstrom, oft mit ACC für „Antarctic Circumpolar Current“ abgekürzt, verbindet den Atlantik, den Indischen Ozean und den Pazifik. Er ist die einzige Meeresströmung der Welt, die ununterbrochen einmal um den gesamten Globus fließen kann.
Dadurch übernimmt er mehrere zentrale Aufgaben:
- Er transportiert enorme Mengen Wärme und Kälte.
- Er beeinflusst das Wetter und Klima weltweit.
- Er trennt kaltes antarktisches Wasser von wärmeren Wassermassen.
- Er spielt eine Schlüsselrolle beim Austausch von Kohlendioxid zwischen Ozean und Atmosphäre.
- Er beeinflusst die Stabilität des antarktischen Eisschilds.
Ohne den Antarktischen Zirkumpolarstrom würde wärmeres Wasser viel leichter an die Antarktis gelangen. Wahrscheinlich hätte sich der riesige antarktische Eisschild dann nie dauerhaft gebildet.
Vor 34 Millionen Jahren änderte sich das Klima der Erde grundlegend
Um die Entstehung des Antarktischen Zirkumpolarstroms zu verstehen, musst du einen Blick weit in die Vergangenheit werfen. Vor rund 34 Millionen Jahren befand sich die Erde in einer entscheidenden Übergangsphase.
Damals endete ein langes Treibhausklima. Die Erde war deutlich wärmer als heute, die Pole weitgehend eisfrei. Anschließend begann eine langanhaltende Abkühlung. Diese Phase markiert den Übergang vom sogenannten „Greenhouse Climate“ zum „Icehouse Climate“.
Seitdem prägen größere Eisschilde die Polarregionen. Besonders in der Antarktis begann sich damals dauerhaft Eis anzusammeln.
- Kaum dauerhaftes Eis an den Polen
- Höhere Durchschnittstemperaturen als heute
- CO2-Konzentration von rund 600 ppm
- Australien und Südamerika lagen näher an der Antarktis
- Die Meeresstraßen zwischen den Kontinenten öffneten sich langsam
Besonders bemerkenswert: Die damalige CO2-Konzentration lag bei etwa 600 ppm. Das ist deutlich mehr als heute. Gleichzeitig entspricht dieser Wert ungefähr den Konzentrationen, die in einigen Klimaszenarien bis Ende dieses Jahrhunderts erneut erreicht werden könnten.
Deshalb ist die Forschung zur damaligen Klimaveränderung auch heute relevant. Sie liefert Hinweise darauf, wie empfindlich das Klimasystem auf Veränderungen reagieren kann.
Die bisherige Theorie zur Entstehung des Antarktischen Zirkumpolarstroms
Lange gingen Wissenschaftler davon aus, dass der Antarktische Zirkumpolarstrom entstanden sei, sobald sich zwischen den Kontinenten genügend große Meerespassagen geöffnet hatten.
Dabei geht es vor allem um zwei wichtige Regionen:
- Den Tasmanischen Seeweg zwischen Australien und der Antarktis
- Die Drake Passage zwischen Südamerika und der Antarktis
Sobald diese Passagen offen genug waren, konnte Wasser ungehindert um die Antarktis strömen. So lautete die klassische Erklärung.
Die neue Studie zeigt jedoch, dass diese Vorstellung zu einfach war.
Neue Forschung: Warum die Öffnung der Meerespassagen nicht ausreichte
Für die aktuelle Untersuchung erstellte das Forschungsteam hochauflösende Klimamodelle der Erde vor 33,5 Millionen Jahren. Dabei rekonstruierten die Wissenschaftler die damalige Lage der Kontinente möglichst genau.
Australien und Südamerika lagen damals noch deutlich näher an der Antarktis als heute. Zusätzlich berücksichtigten die Forscher erstmals gleichzeitig:
- Atmosphäre
- Ozeane
- Eisschilde
- Windströmungen
- Landoberflächen
Diese gekoppelte Modellierung gilt als besonders aufwendig, liefert aber realistischere Ergebnisse.
Das überraschende Resultat: Obwohl die Meerespassagen bereits geöffnet waren, entstand zunächst noch kein vollständig ausgebildeter Antarktischer Zirkumpolarstrom.
Stattdessen entwickelte sich nur in Teilen des Südozeans eine starke Strömung.
Der Südozean war offenbar in zwei Hälften geteilt
Die Simulationen zeigen, dass der damalige Südozean möglicherweise aus zwei sehr unterschiedlichen Bereichen bestand.
Im Atlantischen und Indischen Ozean bildeten sich bereits stärkere Strömungen. Im pazifischen Bereich blieb das Wasser dagegen deutlich ruhiger.
Mit anderen Worten: Der Ring um die Antarktis war noch nicht geschlossen. Der Strom war noch unvollständig.
Erst später änderte sich das.
Die Ergebnisse zeigen, dass Ozeanströmungen nicht allein durch geographische Öffnungen entstehen. Auch Windverhältnisse und die genaue Lage der Kontinente spielen eine entscheidende Rolle. Das verbessert unser Verständnis heutiger Klimaveränderungen erheblich.
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Die entscheidende Rolle der Westwinde
Der eigentliche Schlüssel zur Entstehung des Antarktischen Zirkumpolarstroms waren offenbar die starken Westwinde im Bereich des Tasmanischen Seewegs.
Diese Winde wehen rund um die Antarktis von Westen nach Osten. Sie treiben bis heute den Zirkumpolarstrom an.
Nach den Ergebnissen der Studie konnten diese Winde zunächst aber noch nicht ungehindert durch den Tasmanischen Seeweg strömen. Australien lag noch zu nah an der Antarktis.
Erst als sich Australien weiter nach Norden bewegte und die Meerespassage breiter wurde, konnten die starken Westwinde direkt auf die Wasseroberfläche wirken.
Dadurch setzte sich die Strömung in Bewegung und entwickelte sich zu einem geschlossenen Ringstrom.
Warum Wind bei Ozeanströmungen so wichtig ist
Viele Menschen denken bei Meeresströmungen zuerst an Temperaturunterschiede. Doch Wind spielt ebenfalls eine zentrale Rolle.
Wenn starke Winde dauerhaft über die Wasseroberfläche streichen, übertragen sie Energie auf das Meer. So entstehen großräumige Strömungen.
Beim Antarktischen Zirkumpolarstrom ist dieser Effekt besonders stark, weil:
- Es kaum Landmassen gibt, die den Wind bremsen
- Die Westwinde sehr konstant sind
- Der Ozean die Antarktis vollständig umgibt
Die Studie macht deutlich: Ohne diese Windkraft hätte sich der Antarktische Zirkumpolarstrom trotz geöffneter Meeresstraßen nicht vollständig entwickelt.
Wie der Antarktische Zirkumpolarstrom das Weltklima veränderte
Mit der Entstehung des Ringstroms veränderte sich das globale Klimasystem tiefgreifend.
Der Antarktische Zirkumpolarstrom isolierte die Antarktis zunehmend vom wärmeren Wasser weiter nördlich. Dadurch kühlte sich die Region stärker ab.
Das wiederum förderte die Bildung des antarktischen Eisschilds.
Außerdem beeinflusste der Strom den globalen Kohlenstoffkreislauf. Der Ozean konnte mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen.
Weniger CO2 in der Atmosphäre bedeutete wiederum eine weitere Abkühlung.
Es entstand also eine Art Kettenreaktion:
- Die Kontinente verschoben sich.
- Die Westwinde konnten den Ringstrom antreiben.
- Der Antarktische Zirkumpolarstrom entstand.
- Die Antarktis wurde stärker isoliert und kühlte ab.
- Es bildete sich mehr Eis.
- Der Ozean nahm mehr CO2 auf.
- Die Erde kühlte sich weiter ab.
Diese Entwicklung könnte letztlich den Beginn der bis heute andauernden känozoischen Eiszeit eingeleitet haben.
Auch heute verändert sich die Zirkulation im Südozean. Durch den Klimawandel verschieben sich Windzonen, Temperaturen und Meeresströmungen. Wenn Forscher verstehen, wie empfindlich der Antarktische Zirkumpolarstrom in der Vergangenheit reagierte, können sie zukünftige Entwicklungen besser einschätzen.
Was die Forschung für heutige Klimamodelle bedeutet
Die Studie liefert nicht nur neue Erkenntnisse zur Erdgeschichte. Sie hilft auch dabei, moderne Klimamodelle zu verbessern.
Viele heutige Modelle versuchen vorherzusagen, wie sich der Klimawandel in den kommenden Jahrzehnten entwickelt. Dafür müssen Forscher möglichst genau verstehen, wie Ozeane, Eis und Atmosphäre miteinander zusammenhängen.
Die neue Untersuchung zeigt, dass kleine Änderungen große Folgen haben können. Schon eine leichte Verschiebung der Kontinente oder eine Veränderung der Windmuster kann das globale Klimasystem stark beeinflussen.
Gerade deshalb sind Simulationen vergangener Warmzeiten besonders wertvoll.
Warum die damalige CO2-Konzentration heute relevant ist
Vor 34 Millionen Jahren lag die CO2-Konzentration bei rund 600 ppm. Heute beträgt sie bereits mehr als 420 ppm und steigt weiter an.
Einige Klimaszenarien gehen davon aus, dass bis Ende des Jahrhunderts erneut Werte um 600 ppm erreicht werden könnten.
Die Vergangenheit ist zwar kein direktes Abbild der Zukunft. Dennoch zeigt sie, wie sensibel das Klimasystem auf hohe Treibhausgaskonzentrationen reagieren kann.
Die Forscher betonen allerdings ausdrücklich: Die damaligen Bedingungen lassen sich nicht eins zu eins auf die heutige Erde übertragen.
Dafür gibt es mehrere Gründe:
- Die Kontinente liegen heute an anderen Positionen.
- Die Antarktis ist bereits vollständig vereist.
- Die heutigen Veränderungen laufen deutlich schneller ab.
- Der Mensch greift zusätzlich direkt in das Klimasystem ein.
Grenzen der Forschung und offene Fragen
So spannend die Ergebnisse auch sind, bleiben dennoch einige Unsicherheiten.
Klimamodelle sind immer Vereinfachungen der Realität. Niemand kann exakt nachbilden, wie die Erde vor 33 oder 34 Millionen Jahren aussah.
Forscher müssen viele Annahmen treffen, etwa zu:
- Der genauen Lage der Kontinente
- Der damaligen Tiefe der Meeresstraßen
- Den Windverhältnissen
- Der Größe des antarktischen Eisschilds
Auch die Datengrundlage aus Sedimenten und Gesteinen ist begrenzt. Deshalb lassen sich manche Details bisher nicht eindeutig beantworten.
Zu den offenen Fragen gehören unter anderem:
- Wie schnell entwickelte sich der Ringstrom wirklich?
- Welche Rolle spielte die Drake Passage im Vergleich zum Tasmanischen Seeweg?
- Wie stark veränderte sich der globale Kohlenstoffkreislauf konkret?
- Gab es zwischenzeitlich mehrere Phasen der Abschwächung und Verstärkung?
Die neue Studie liefert wichtige Hinweise, aber noch keine endgültigen Antworten.
Rechtliche und gesellschaftliche Einordnung
Rechtlich hat die Studie natürlich keine unmittelbaren Folgen. Dennoch ist sie gesellschaftlich und politisch relevant. Erkenntnisse über frühere Klimaveränderungen beeinflussen langfristig politische Entscheidungen, etwa im Bereich Klimaschutz, Emissionsziele und internationale Umweltpolitik.
Vor allem die Erkenntnis, dass bereits relativ kleine Veränderungen in Ozeanzirkulation und CO2-Gehalt große Folgen haben können, spielt in der aktuellen Klimadebatte eine wichtige Rolle.
Für folgende Gruppen ist die Studie besonders wichtig:
- Klimaforscher und Ozeanografen
- Politik und Umweltbehörden
- Menschen in Küstenregionen
- Unternehmen aus den Bereichen Energie, Schifffahrt und Landwirtschaft
- Alle, die sich mit dem Klimawandel beschäftigen
Wenn du dich für Klimawandel, Umweltpolitik oder Naturwissenschaft interessierst, liefert die Studie einen wichtigen Baustein zum Verständnis des globalen Klimasystems. Besonders spannend ist sie für alle, die wissen möchten, warum die Antarktis heute so aussieht, wie wir sie kennen.
Medizinische Grenzen und indirekte Folgen
Direkte medizinische Auswirkungen hat der Antarktische Zirkumpolarstrom natürlich nicht. Dennoch gibt es indirekte Zusammenhänge. Veränderungen im globalen Klima beeinflussen langfristig Gesundheit, Ernährung, Wasserverfügbarkeit und Extremwetterereignisse.
Steigende Temperaturen, Dürren oder häufigere Überschwemmungen können das Risiko für Krankheiten erhöhen und die Versorgung mit Lebensmitteln erschweren.
Die Studie selbst trifft jedoch keine Aussagen zu konkreten gesundheitlichen Folgen. Sie beschäftigt sich ausschließlich mit den geologischen und klimatischen Zusammenhängen.
Deshalb wäre es unseriös, aus den Ergebnissen direkte medizinische Aussagen abzuleiten.
Zusammenfassung: So entstand die mächtigste Ozeanströmung der Erde
Die neue Studie zeigt, dass der Antarktische Zirkumpolarstrom nicht einfach durch die Öffnung der Meerespassagen entstand. Entscheidend war erst das Zusammenspiel aus Kontinentalverschiebung, Wind und Ozeanzirkulation.
Vor allem die starken Westwinde im Tasmanischen Seeweg machten aus einzelnen Strömungen schließlich den geschlossenen Ringstrom rund um die Antarktis.
Dadurch wurde die Antarktis vom wärmeren Wasser isoliert, die Bildung des Eisschilds gefördert und das globale Klima dauerhaft verändert.
Die Forschung hilft dabei, die Vergangenheit der Erde besser zu verstehen und liefert zugleich wichtige Hinweise für die Zukunft. Denn nur wenn wir begreifen, wie empfindlich das Klimasystem auf Veränderungen reagiert, können wir heutige Entwicklungen realistisch einordnen.
Quelle / Infos / Pressemitteilung: https://idw-online.de/de/news868692
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Autor und Bild: Chad Gregor Paul Thiele
Kein Anspruch / Gewähr auf Aktualität, Vollständigkeit und Richtigkeit der News bzw. Pressemeldung