Keine Änderungen der gesamten AMOC-Stärke in interglazialen PMIP4-Zeitabschnitten

Zusammenfassung. Die atlantische meridionale Umwälzströmung (AMOC) ist ein Schlüsselmechanismus für den polewarden Wärmetransport und ein wichtiger Bestandteil des globalen Klimasystems. Wie sie auf vergangene Änderungen der Antriebskräfte, wie sie während der quartären Interglaziale erlebt wurden, reagierte, ist eine interessante und offene Frage. Frühere Modellstudien legen nahe, dass die AMOC im mittleren Holozän im Vergleich zur vorindustriellen Zeit verstärkt war. In früheren Simulationen des Palaeoclimate Modelling Intercomparison Project (PMIP) ergab sich dies aus Rückkopplungen zwischen Meereis- und AMOC-Änderungen, die von der Auflösung abhingen. Hier präsentieren wir eine erste Analyse der kürzlich verfügbaren PMIP4-Simulationen für drei Experimente, die unterschiedliche interglaziale Bedingungen darstellen – eines vor 127.000 Jahren im letzten Interglazial (127 ka, genannt lig127k), eines in der Mitte des Holozäns (midHolocene, 6 ka) und eine vorindustrielle Kontrollsimulation (piControl, 1850 n. Chr.). Sowohl lig127k als auch midHolocene haben im Vergleich zu piControl veränderte orbitale Konfigurationen. Der Ensemblemittelwert der PMIP4-Modelle zeigt, dass die Stärke der AMOC zwischen den midHolocene- und piControl-Experimenten oder zwischen den lig127k- und piControl-Experimenten nicht deutlich variiert. Daher scheint es, dass die orbitaaleren Antriebe selbst die gesamte AMOC nicht verändern. Wir untersuchen weiter die Kohärenz der erzwungenen Reaktion der AMOC über die beiden Interglaziale hinweg sowie die Stärke des Signals, wobei wir acht PMIP4-Modelle verwenden, die beide interglazialen Experimente durchgeführt haben. Nur zwei Modelle zeigen eine stärkere Veränderung bei der stärkeren Antriebskraft, aber diese Modelle stimmen nicht in der Richtung der Veränderung überein. Wir schlagen vor, dass die starken Signale in diesen beiden Modellen durch eine Kombination von Antrieb und interner Variabilität verursacht werden. Nach der Untersuchung der AMOC-Änderungen in den Interglazialen haben wir weiter die Auswirkungen der AMOC auf das Klimasystem, insbesondere auf die Änderungen der simulierten Oberflächentemperatur und Niederschlag, erforscht. Nachdem wir den Fingerabdruck der AMOC auf die Oberflächentemperatur und den Niederschlag identifiziert hatten, zeigen wir, dass nur ein kleiner Prozentsatz der simulierten Oberflächenklimaveränderungen der AMOC zugeschrieben werden könnte. Proxy-Daten des sedimentären Pa/Th-Verhältnisses während der beiden Interglazialperioden zeigen beide eine ähnliche AMOC-Stärke im Vergleich zur vorindustriellen Zeit, was gut mit den simulierten Ergebnissen übereinstimmt. Obwohl die gesamte AMOC-Stärke minimale Änderungen zeigt, sind zukünftige Arbeiten erforderlich, um zu untersuchen, ob dies durch kompensierende Variationen in den verschiedenen Komponenten der AMOC (wie z.B. das Überlaufwasser von Island nach Schottland) geschieht. Diese Evidenz warnt davor, Rekonstruktionen des früheren interglazialen Klimas als von der AMOC angetrieben zu interpretieren, abgesehen von abrupten Ereignissen.