Streifzug durch die Rezeptionsgeschichte einer ozeanografischen Schlüsselpublikation

Ozeanforscher Henry Stommel schuf 1961 die Grundlage für das Verständnis der thermohalinen Zirkulation. In einer aktuellen Sonderausgabe der Fachzeitschrift Tellus greift MPI-M-Direktor Jochem Marotzke Stommels Arbeit erneut auf. Er zeigt, wie die Veröffentlichung berühmt wurde – und warum sie zu Recht als eine der wichtigsten der Ozeanografie gilt.

Lange bevor der Begriff „Kipppunkt“ geprägt wurde, entdeckte der amerikanische Ozeanograf Henry Stommel, dass eine Ozeanzirkulation, die durch Unterschiede in Temperatur und Salzgehalt angetrieben wird, mehrere Gleichgewichtszustände aufweisen kann. Er zeigte auch, dass relativ kleine Störungen abrupte Übergänge zwischen diesen Gleichgewichtszuständen auslösen können. Stommels bahnbrechende Arbeit, welche er 1961 in der Fachzeitschrift Tellus veröffentlichte, legte den Grundstein für einen Großteil, wenn nicht sogar die gesamte aktuelle Forschung zur Stabilität der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation.

Für eine Sonderausgabe des 2025 neu aufgelegten Tellus hat Jochem Marotzke, Ozeanograf und Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M), Stommels Arbeit 65 Jahre nach ihrem ersten Erscheinen noch einmal aufgegriffen. Er hebt ihre Stärke und Finesse hervor und analysiert die Geschichte ihrer Rezeption – von den schleppenden Anfängen bis zu ihrem bleibenden Vermächtnis.

„Die Geschichte von Stommel (1961) liegt mir besonders am Herzen, denn diese Arbeit war letztlich der Ausgangspunkt meiner eigenen Forschungskarriere“, so Marotzke. „Ihre Rezeption zeigt, wie verschlungen der Fluss wissenschaftlicher Ideen sein kann. Die Arbeit zählt heute zu Recht zu den wichtigsten, die er – und damit das gesamte Fachgebiet – je hervorgebracht hat.“

Erster Hinweis auf Kipppunkt

Stommel verwendete in seiner Arbeit ein einfaches Modell, in dem zwei Wasserbehälter durch zwei Röhren oben und unten miteinander verbunden sind. Er untersuchte, welche Zirkulation entsteht, wenn sich Salzgehalt und Temperatur des Wassers in den beiden Behältern unterscheiden, wobei einer dem polaren und einer dem äquatorialen Ozean entsprach. Stommel zeigte, dass dieses System zwei stabile Gleichgewichte mit jeweils gegensätzlichen Strömungsrichtungen sowie ein instabiles Gleichgewicht aufweist. Letzteres wird heutzutage oft als Kipppunkt bezeichnet.

Die Arbeit wurde anfangs vor allem als theoretischer Beitrag angesehen und in den ersten 25 Jahren nur achtmal zitiert. Das Interesse an dem Thema wuchs Mitte der 1980er-Jahre erheblich, als nachgewiesen wurde, dass multiple Gleichgewichte auch in realistischeren Modellen der allgemeinen Ozeanzirkulation auftreten. Heute gilt Stommels Arbeit als wegweisend – aufgrund der bahnbrechenden Idee, die sie einführte, und aufgrund ihrer konzeptionellen Einfachheit. So ist Stommels Modell Marotzke zufolge ein „hervorragendes Lehrmittel für dynamische Systeme.“ Der MPI-M-Direktor mutmaßt, auch die Berühmtheit des Autors möge eine Rolle für den langfristigen Erfolg der Veröffentlichung gespielt haben: Henry Stommel leistete weitere viel beachtete Beiträge, etwa zum Verhalten des Golfstroms, und gilt als einer der angesehensten Ozeanografen des 20. Jahrhunderts.

Originalpublikation

Marotzke, J. (2026) ‘Stommel’s 1961 Tellus Paper on Thermohaline Circulation Stability: Curious Early History and Lasting Legacy’, Tellus, 79(1), p. 126–135. DOI: 10.16993/tellus.4175.

Kontakt

Prof. Dr. Jochem Marotzke
Max-Planck-Institut für Meteorologie
jochem.marotzke@we dont want spammpimet.mpg.de