Die große Meeresströmung im Atlantik gilt als eine der wichtigsten Wärmepumpen des Planeten und prägt das Klima bis weit nach Europa. Alte Ablagerungen vom Meeresboden zeigen nun einen überraschenden Fall, in dem eine zentrale Zufuhr warmen, salzigen Wassers fast versiegte und die Umwälzung dennoch stark blieb. Teile der Zirkulation wurden während einer Kaltphase vor rund 3,4 Millionen Jahren sogar kräftiger statt schwächer. Damit gerät eine Lehrbuchannahme ins Wanken, nach der genau dieser Salznachschub die Strömung antreibt. Was das für das Verständnis des Klimasystems bedeutet, wird nun neu abgewogen.
Die Atlantische Umwälzzirkulation, kurz AMOC, transportiert warmes Oberflächenwasser nach Norden und führt kälteres, dichteres Wasser in der Tiefe zurück. Auf diese Weise verteilt sie Wärme über den Globus und trägt dazu bei, dass Teile Europas ein vergleichsweise mildes Klima genießen. Als ein wichtiger Zubringer dieser Ozeanzirkulation galt lange die sogenannte Agulhas-Leckage, also der Übertritt warmen, salzigen Wassers aus dem Indischen Ozean um die Südspitze Afrikas in den Atlantik. Nach der gängigen Vorstellung liefert dieser Salzstrom den Nachschub, der im Nordatlantik die Bildung von dichtem Tiefenwasser stützt und die Umwälzung am Laufen hält. Genau diese scheinbar feste Verbindung stellt die neue Auswertung nun infrage, und zwar mit Belegen aus der Tiefe der Erdgeschichte.
Um vergangene Zustände des Ozeans zu rekonstruieren, greifen Fachleute auf Bohrkerne aus dem Meeresboden zurück, in denen sich Klimabedingungen über Jahrmillionen ablesen lassen. Das internationale Team untersuchte das späte Pliozän, eine Phase zwischen etwa 3,6 und 2,6 Millionen Jahren vor heute. Dieser Abschnitt enthielt ein kurzes, aber ausgeprägtes Kälteereignis, gefolgt von einer Warmzeit, in der es global wärmer war als heute. Ein zentraler Sedimentkern stammt von einem Bohrpunkt auf dem Agulhas-Plateau rund 500 Kilometer südlich von Südafrika. Aus fossilen Kleinstlebewesen und organischen Molekülen im Sediment ließ sich rekonstruieren, wie sich die Fronten im Südlichen Ozean nach Norden und Süden verschoben und wie die Wasserschichten im Atlantik darauf reagierten.
Das Ergebnis widerspricht der Erwartung. Als sich eine Front im Südlichen Ozean nach Norden verlagerte und die Agulhas-Leckage deutlich schwächte, brach die Umwälzung im Nordatlantik nicht ein, sondern die Bildung von Tiefenwasser dort verstärkte sich sogar. Der Salznachschub aus dem Indischen Ozean steuert die Stärke der Strömung demnach nicht so unmittelbar, wie es das Lehrbuch nahelegt. Stattdessen hängt die Umwälzung offenbar vom jeweiligen Klimazustand und von regionalen Prozessen der Tiefenwasserbildung ab. Die vollständige Beweiskette samt Modellrechnungen haben die Forscher in ihrer Untersuchung zur Entkopplung von Salzzufuhr und Umwälzung zusammengeführt. Sie zeigt, dass die Zusammenhänge im Ozean weniger geradlinig sind als bislang gedacht.
Die AMOC gilt als mögliches Kippelement im Klimasystem, das bei starker Störung binnen Jahrzehnten in einen schwächeren Zustand übergehen könnte. Umso wichtiger ist es zu verstehen, welche Kräfte sie tatsächlich antreiben. Der neue Befund mahnt zur Vorsicht bei einfachen Ursache-Wirkung-Ketten, denn die maßgeblichen Kräfte können sich im Lauf der Erdgeschichte verschieben. Zugleich lassen sich die Verhältnisse des Pliozäns nicht eins zu eins auf die Gegenwart übertragen, weil der heutige Atlantik zusätzlich durch Süß- und Salzwasser aus der Arktis beeinflusst wird. Wie empfindlich große Systeme auf Veränderungen reagieren, zeigt sich auch an anderer Stelle, etwa daran, dass Sibirien doppelt so viel Methan freisetzt wie vor zehn Jahren.
Für sich genommen ist die Studie ein Blick tief in die Vergangenheit, doch ihr Wert liegt im besseren Verständnis der Gegenwart. Je genauer sich rekonstruieren lässt, unter welchen Bedingungen die Umwälzung stabil bleibt oder kippt, desto belastbarer werden Vorhersagen für die kommenden Jahrzehnte. Der Fall zeigt, dass eine geschwächte Zufuhr nicht zwangsläufig eine geschwächte Zirkulation bedeutet, sondern dass mehrere Stellschrauben zusammenwirken. Solche Erkenntnisse fließen in die numerischen Modelle ein, mit denen Forscher das künftige Verhalten des Atlantiks abschätzen. Dass Ökosysteme sich auch erholen können, wenn die Bedingungen stimmen, verdeutlicht der Befund, dass am Great Barrier Reef die Korallen wieder wachsen.
Nature Geoscience, Disconnection of the late Pliocene Agulhas Leakage from Atlantic Meridional Overturning Circulation; doi:10.1038/s41561-026-02055-5