Bislang wirken tropische Wirbelstürme als CO₂-Vermittler: Ozeane nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf, Zyklone und Co befördern es teilweise dorthin zurück. Der Klimawandel schwächt den Effekt jedoch ab und kehrt ihn sogar um, sodass die Stürme in wenigen Jahrzehnten die gegenteilige Wirkung haben könnten. Dann würden sie zur Kohlenstoffaufnahme der Meere beitragen, wie ein chinesisches Forschungsteam herausgefunden hat.

Man kennt sie eher unter ihren regionalen Bezeichnungen als Hurrikan, Taifun oder Zyklon. Ganz gleich, wie sie heißen, die gigantischen Meeresstürme entstehen alle ähnlich: Das Wasser der obersten 50 Meter eines Ozeans erwärmt sich über eine kritische Temperatur von rund 26 Grad Celsius, woraufhin große Mengen Wasser verdunsten und nach oben steigen. In der Höhe kondensiert das Wasser zu Wolken, wobei Wärme frei wird, welche die Luftmassen noch schneller steigen lässt. Auf Meereshöhe bildet sich ein Tiefdruck, und Luft strömt von allen Seiten heran. Weil die Erde sich währenddessen unter den Winden wegdreht, entstehen Wirbelstürme.

Wenn ein solcher Sturm über einen Ozean fegt, durchmischt er nicht nur dessen Oberflächenschichten. Zusätzlich führt die Wirbelform zur sogenannten Ekman-Suction, welche tiefes Wasser im Auge des Sturms nach oben saugt.

Das hat schwerwiegende Auswirkungen auf den Kohlenstoffdioxid-Haushalt der Erde. Die Ozeane nehmen etwa 20 bis 30 Prozent des menschengemachten CO₂ auf – das entspricht rund zwei Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr. Ein Großteil davon ist in den tiefen, kalten Schichten der Meere gebunden, die ein tropischer Wirbelsturm an die Oberfläche befördert.

Dies führt zu einem komplexen Zusammenspiel: An der Oberfläche entsteht ein Ungleichgewicht der CO₂-Konzentration zwischen Atmosphäre und Ozean, und das tiefe, CO₂-gesättigte Wasser setzt das Gas frei. Gleichzeitig kann kaltes Wasser mehr CO₂ aufnehmen als warmes, und die Oberfläche kühlt durch die tiefen Wasserschichten ab. Bis zu einem Monat nach einem Sturm nimmt das gekühlte Wasser daher einen Teil des abgegebenen Kohlendioxids wieder auf. Durch die unüblich hohe Konzentration von CO₂ an der sonnendurchstrahlten Oberfläche entsteht zudem ein perfekter Lebensraum für Algen, die CO₂ binden und Sauerstoff produzieren.

Insgesamt führten diese ineinander verflochtenen Effekte bisher zu einer CO₂-Abgabe aus den Ozeanen in die Atmosphäre. Laut der in »Nature Geoscience« publizierten Studie waren tropische Wirbelstürme in den 1990er-Jahren für die Ausgasung von etwa 100 Millionen Tonnen Kohlenstoff aus den Ozeanen verantwortlich. In den 2010er-Jahren scheint sich diese Zahl jedoch halbiert zu haben. Grund dafür seien vor allem die gestiegenen Temperaturen der Meeresoberflächen: Zwar bleibe der Prozess derselbe, die Kühlung der Oberfläche nach einem Sturm nehme relativ zur Umgebung allerdings zu. Anschließend absorbiert der Ozean fast wieder so viel CO₂ wie zunächst abgegeben.

Angesichts der möglichen Auswirkungen machen die Autoren der Studie darauf aufmerksam, wie wichtig künftige Maßnahmen zur CO₂-Reduzierung sein werden. Schon in einem Jahrzehnt könne sich der Effekt von tropischen Wirbelstürmen umgekehrt haben, und sie würden in Zukunft insgesamt eher dafür sorgen, dass noch mehr Kohlendioxid in den Ozeanen gebunden wird. Das klingt erst einmal positiv, schließlich ist das Gas wegen seiner Klimawirkung in der Atmosphäre unerwünscht. Doch die Ozeane würden noch schneller versauern – und das führt zu ernst zu nehmenden Problemen für die Meereslebewesen.