Wie die atlantische Umwälzzirkulation zu ihrem Beobachtungssystem kam

Jochem Marotzke entwickelte die grundlegenden Elemente des RAPID-Systems kurz nach dem Antreten einer Professur in Southampton, UK, im Jahr 1999. Indirekt liegt der Ursprung der Idee jedoch viel weiter zurück, nämlich in den ersten Tagen seiner Doktorarbeit im Jahr 1985. Er erhielt die Aufgabe, ein vereinfachtes Modell der AMOC zu konstruieren, um deren Stabilität und mehrfache Gleichgewichte zu untersuchen. Um die vereinfachenden Annahmen zu rechtfertigen, musste er eine dynamisch konsistente (geostrophische) Kräftebilanz für die AMOC formulieren, und zwar nur in Form von zonal (Ost-West) gemittelten Größen. Er scheiterte komplett und verlor deshalb nie seine Besessenheit von dieser Kräftebilanz.

Etwa zehn Jahre später erzielte er einen theoretischen Fortschritt, indem er die Dichte am Ost- und Westrand getrennt vorhersagte und damit auf das Beharren auf nur zonal gemittelten Größen verzichtete. Außerdem berief er sich auf ein exaktes geostrophisches Gleichgewicht, auch im westlichen Randstrom. Diese Kombination brach mit allen früheren Versuchen, vereinfachte und dennoch quantitative Charakterisierungen der AMOC zu formulieren, und später bildeten diese Ideen die theoretische Grundlage für die RAPID-Messungen.

Nach seiner Übersiedlung nach Großbritannien ermöglichte ein bemerkenswertes Zusammenkommen von Personen und Ideen die Einrichtung des RAPID-Systems, das im Kern auf der Überwachung der Randdichten und auf Geostrophie beruht. Zur See fahrende Expert*innen übernahmen dann das Beobachtungssystem und setzten es um, auch nachdem Jochem Marotzke das Vereinigte Königreich verlassen hatte, um seine Stelle am MPI-M anzutreten. RAPID lieferte die allererste Zeitreihe der ozeanischen Umwälzzirkulation; die Ergebnisse zeigten eine überraschend große sub-saisonale Variabilität, was darauf hindeutet, dass die frühere Methode der Schätzung der AMOC durch unregelmäßige Ausfahrten anfällig für Fehlinterpretationen war. Die RAPID-Ergebnisse haben später Ansätze zur Überwachung der AMOC auf anderen Breitengraden angeregt, wo die Überwachung viel anspruchsvoller ist als bei 26,5°N.

In seinem Beitrag verweist Jochem Marotzke auch auf zwei theoretische Konzepte, die er in den 1990er Jahren entwickelte, und schlägt vor, dass diese Konzepte in Verbindung mit fortgesetzten Beobachtungen und den globalen gekoppelten Simulationen des MPI-M mit sehr hoher Auflösung unser derzeit mangelhaftes Verständnis der Ursachen der AMOC-Variabilität erheblich verbessern sollten.

Der Aufsatz ist insofern ungewöhnlich, als er persönliche und wissenschaftliche Elemente miteinander verwebt, was im Ergebnis an das literarische Genre des „erzählenden Sachbuchs“ erinnert. Jochem Marotzke wählte dieses Format, weil die Geschichte von RAPID sehr eng mit wichtigen Momenten seiner persönlichen Karriere verbunden ist. Der Aufsatz ist Teil einer Sonderausgabe, die die Ergebnisse eines Diskussionstreffens der Royal Society zum Thema „Atlantic overturning: new observations and challenges“ enthält. Dankenswerterweise haben die Organisator*innen das ungewöhnliche Format akzeptiert, was bei den Gutachter*innen zu einigen hochgezogenen Augenbrauen geführt hat. Der Aufsatz enthält aber auch eine Moral von der Geschicht‘, die für Nachwuchswissenschaftler*innen nützlich sein könnte und somit das Format rechtfertigen würde, trotz der hochgezogenen Augenbrauen.