Forscher lösen Rätsel der kalten Südhalbkugel

Näher an der Sommersonne, größerer Warmwasserspeicher, mehr Strahlung - trotzdem ist die Südhalbkugel im Durchschnitt anderthalb Grad kälter als die Nordhälfte der Erde. Wie ist das möglich? Jetzt meinen Forscher, das Jahrhunderträtsel erklären zu können.

Je häufiger Naturforscher ihre Thermometer ablasen, desto stärker wuchs ihre Verwunderung: Nach Messungen an Tausenden Orten festigte sich im 19. Jahrhundert eine überraschende Erkenntnis: Im Norden der Erde ist es wärmer als im Süden - im Durchschnitt um anderthalb Grad, wie moderne Messungen bestätigen.

Der Naturforscher Alexander von Humboldt geriet vor knapp 200 Jahren darüber in heftige Debatten mit seinen Kollegen. Wie war der Temperaturgegensatz zu erklären, wo die Südhalbkugel im Sommer doch näher an der Sonne steht als die Nordhälfte im Nordsommer? Die elliptische Bahn der Erde sorgt dafür, dass der sonnennächste Punkt Anfang Januar erreicht wird. Also müsste sich doch eigentlich der Süden stärker aufheizen?

Nun meinen Wissenschaftler, das Rätsel gelöst zu haben. Ozeanströmungen und unterschiedliche Landschaften an den Polen könnten erklären, warum die Nordhalbkugel so deutlich wärmer sei, berichtet eine Gruppe um Georg Feulner vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union in Wien (EGU).

Erde in der Steilkurve

Den Wärmeeffekt des Südsommers hatten Forscher bereits frühzeitig entzaubert. Die größere Nähe zur Sonne im Januar sorgt zwar für stärkere Sonnenstrahlung auf der Südhalbkugel. Gleichzeitig wird der Planet auf seiner Umlaufbahn in dieser Jahreszeit aber beschleunigt wie in einer Steilkurve, so dass die Südsommer kürzer sind. Beide Effekte heben sich gegenseitig auf.

Doch auch der Blick auf die Erdkugel lässt eigentlich vermuten, dass die Südhemisphäre wärmer sein müsste: Unendliche blaue Weiten bedecken die Südhälfte des Planeten. Die Ozeane sollten eigentlich dafür sorgen, dass der Süden milder ist - denn Meere speichern mehr Wärme als Landflächen. Und moderne Messungen vergrößern das Rätsel noch: Satellitendaten zeigen, dass die Südhemisphäre mehr Strahlung von der Sonne aufnimmt als der Norden. Die Ursache sei unklar, berichtet Feulner. Zu erwarten wäre gleichwohl eine stärkere Aufheizung des Südens.

Wolken mildern die Wärme, erläutert der Forscher: Über den Ozeanen des Südens schweben gewöhnlich Myriaden Schönwetterwolken. Viele keimen an Schwefeltröpfchen, die von Algen aus den großen Meeren in die Luft gelangen; sie erzeugen den typischen Meeresduft. Die Wolken werfen Sonnenlicht zurück ins All und kühlen auf diese Weise den Süden - der Effekt der größeren Meereswärme ist damit futsch.

Die Warmwasserquelle

Können vielleicht die schwülen Dschungel des Nordens das Geheimnis des Temperaturgegensatzes erklären? Forscher sahen in den ausgedehnten Tropengebieten eine Erklärung für den Wärmeüberschuss im Norden: Dort verdunsten riesige Mengen Wasserdampf, sie sorgen für einen starken Treibhauseffekt - unter der Dampfhaube staut sich Hitze. Die Wirkung sei aber vernachlässigbar, haben Feulner und seine PIK-Kollegen Stefan Rahmstorf, Anders Levermann und Silvia Volkwardt in ihrer Studie berechnet. Der große Temperaturunterschied zwischen Nord und Süd sei damit nicht zu rechtfertigen.

Es müsste wohl irgendwie Wärme von Süd nach Nord fließen, hatte bereits 1870 der schottische Naturforscher James Croll gemutmaßt. Vergangenes Jahr stützten Sarah Kang und Richard Seager von der Colombia University Crolls Verdacht, Ozeanströmungen könnten für den Wärmeüberschuss verantwortlich sein. Ihre grobe Abschätzung ergab, dass Strömungen in Atlantik und Pazifik so viel Wärme nach Norden schaufeln, dass der Temperaturunterschied großteils zu erklären wäre.

Feulner und seine Kollegen haben den Wärmetransport der Ozeanströmungen nun mit Computer-Klimasimulationen überprüft: Würde der Golfstrom im Atlantik zusammenbrechen, bliebe vom Wärmeüberschuss der Nordhalbkugel kaum etwas übrig, berichten die Klimatologen. Der Golfstrom und seine Ausläufer treiben tropisches Wasser aus dem Süden bis ins Nordmeer. Ein vergleichbares Warmwasserreservoir für Strömungen gen Süden gibt es nicht. Getrieben wird das ozeanische Nord-Förderband von der Drehung der Erde.

Zudem wirkt die Antarktis als Kühlung, berichten die Forscher. Der weiße Kontinent strahlt wie ein riesiger Spiegel Sonnenenergie ins All zurück. Am Nordpol hingegen gibt es keinen Kontinent. Dort legt berstendes Meereis immer wieder große Wasserflächen frei, die Wärme speichern. Etwa ein Zehntel des Temperaturunterschiedes zwischen Nord und Süd lasse sich mit der unterschiedlichen Landschaft an den Polen erklären, erklären Feulner und seine Kollegen. Im Zuge der Klimaerwärmung könnte der Wärmegegensatz sogar noch zunehmen, folgern die Forscher: Das Meereis der Arktis schwindet.