Klima-Wendepunkt für Europa: Der Golfstrom ist außer Atem

Der Klimawandel, der durch die vom Menschen in die Luft geblasenen Treibhausgase verursacht wird, heizt die ganze Erde auf – zumindest fast. Denn der Nordatlantik ist die einzige Region der Welt, die sich diesem Trend widersetzt und in den letzten Jahrzehnten sogar kühler geworden ist.

Diese Anomalie hängt mit dem Golfstrom zusammen. Seit den 1980er Jahren warnen Klimatologen, dass die globale Erwärmung die enorme Meeresströmung schwächen und schließlich austrocknen könnte. Es liefert Wärme mit einer Leistung von mehr als einer Billion Watt, was in etwa der elektrischen Leistung von einer Million großer Kernkraftwerke entspricht.

Auch Norddeutschland kann betroffen sein

Messungen zeigen nun, dass die Dämpfung anscheinend tatsächlich auftritt. Die Folgen für das europäische Klima sind noch nicht vollständig vorhersehbar. Nach der derzeitigen Doktrin sollte es in Nordeuropa und Nordamerika ohne ozeanische Fernwärme kälter sein, und auch Norddeutschland könnte betroffen sein. In seinem Film „Der Tag nach morgen“ hat der deutsche Regisseur Roland Emmerich dieses Szenario auf die Spitze getrieben, indem er die Erde in einem Kälteschock eingefroren hat. Das ist aber noch nicht ganz sicher.

Der Golfstrom ist ein entscheidender Faktor im Klimasystem der Erde. Es verdrängt mehr als hundertmal so viel Wasser wie alle Flüsse der Welt. Sein Ursprung liegt nördlich der Bahamas, wo die Strömungen von Florida und Antillen zusammenlaufen. Das Wasser wird auf dem Weg bis zu 30 Grad Celsius sein. Erstens fließt es entlang der amerikanischen Küste nach Norden. In Cape Hatteras, North Carolina, biegt es nach Nordosten ab und trifft vor der Küste Neufundlands auf den kalten Labrador-Strom. Es verzweigt sich und bildet Zweige.

„Global Conveyor Belt“ der Meeresströmungen

Einer davon ist der Nordatlantikstrom, der das warme Oberflächenwasser in hohe Breiten transportiert. Es gibt Nord- und Nordwesteuropa ein mildes Klima, ohne das es dort durchschnittlich fünf bis zehn Grad kälter wäre. Anstelle von grünen Weiden, Wäldern und Landwirtschaft würde es karge, eisbedeckte Landschaften geben, die Winter wären genauso hart und kalt wie in Sibirien. Genau wie in Hudson Bay in Kanada Auch die Elbmündung, die auf dem gleichen Breitengrad liegt, und die Nordsee wären monatelang gefroren.

Auf dem Weg in die Arktis verdunstet Wasser aus dem Nordatlantikstrom und erhöht die Salzkonzentration des im Meer verbleibenden Wassers. Gleichzeitig kühlt sich der Strom zunehmend ab. Beide Faktoren – Kälte und hoher Salzgehalt – machen das Wasser dichter und damit schwerer. Infolgedessen sinkt es in die Tiefsee und fließt im Südatlantik wie eine kalte, tiefe Strömung nach Südwesten zurück. Damit ist es Teil des „globalen Förderbandes“ der Meeresströmungen, die vier der fünf Ozeane verbinden.

Die Tiefwasserpumpe funktioniert nicht – und kann irgendwann anhalten

Der Untergang erfolgt hauptsächlich im Labrador- und Grönlandmeer. Der größte Wasserfall der Welt entsteht zwischen Spitzbergen und Grönland. In bis zu 15 Kilometer breiten Säulen fallen 17 Millionen Kubikmeter Wasser bis zu einer Tiefe von 4000 Metern pro Sekunde ab. Das ist 15-mal so viel Wasser wie alle Flüsse der Welt. Das plötzliche Absinken erzeugt einen Sog, der den Golfstrom nach Europa zieht.

Wenn durch die globale Erwärmung viel frisches Wasser durch das schmelzende arktische Eis in die sinkenden Gebiete fließt, wird das dichte Wasser verdünnt und fließt nur viel langsamer oder gar nicht zum Meeresboden. Die Tiefwasserpumpe funktioniert nicht richtig und kann sogar irgendwann zum Stillstand kommen. Dann wird die „Atlantic Meridional Overturning Circulation“ (zum Beispiel: „Atlantic North-South Overturning Circulation“, kurz AMOC), wie das Strömungssystem technisch genannt wird, geschwächt und kann schließlich vollständig austrocknen.

Wie bereits erwähnt, sollte dies den Nordatlantik nur deshalb kühlen, weil das derzeitige System keinen Wärmeeintrag liefert. Gleichzeitig wird das Meer vor der nordamerikanischen Küste wärmer. Denn mit einer schwächeren Strömung fließt der Golfstrom näher an die Küste. Beide Effekte sind messbar und stellen zum Teil einen „Fingerabdruck“ der durch Modellberechnungen vorhergesagten Änderungen des AMOC dar.

Die Strömung in Florida verlor zwischen 1909 und 1981 erheblich an Stärke

Jetzt bestätigen zwei neue Studien den Abwärtstrend. In einem von ihnen Der Ozeanograph Christopher Piecuch von der Woods Hole Oceanographic Institution untersuchte den Florida-Strom, der entlang der Küste Floridas fließt und später mit dem Antillenstrom in den Golfstrom übergeht. Das Problem dabei: Die kontinuierlichen Durchflussmessungen begannen erst 1982.

Daher berechnete Piecuch ihre Stärke anhand der unterschiedlichen Höhen des Meeresspiegels zwischen den beiden Ufern des Flusses. Diese gehen auf die sogenannte Coriolis-Kraft zurück, die sich wiederum aus der Erdrotation ergibt. In der nördlichen Hemisphäre lenkt es Ströme nach rechts ab, was bedeutet, dass die rechte Seite eines Stroms höher ist als die linke. Die Daten hierfür stammen von Wasserstationen in Florida und der Karibik und reichen mehr als 110 Jahre zurück.

Das Ergebnis: Der Florida Current verlor zwischen 1909 und 1981 viel an Stärke und ist seitdem noch schwächer. „Die Ergebnisse bestätigen die Hypothese, dass der tiefe Zweig des Strömungssystems kürzlich zurückgegangen ist“, schrieb Piecuch in der Fachzeitschrift „Nature“. Er berechnete auch, dass der reduzierte Wärmetransport ausreicht, um das „Wärmeloch“ (dh die Kühlblase) im Nordatlantik zu erzeugen.

Golfstrom: „Aktive Komponente des Klimasystems der Erde“

Die zweite Studie, veröffentlicht in Natur Klimawandelwurde von Meeresforschern an der Ocean University of China Geschrieben in Qingdao und der Ohio State University. Das AMOC ist ein „aktiver Bestandteil des Klimasystems der Erde, seine Reaktion auf die globale Erwärmung ist für die Weltbevölkerung von entscheidender Bedeutung“, sagt er. Ihre Verzögerung ist aufgrund der kurzen Beobachtungszeit schwer zu erkennen. Daher müssen Sie ihre Fingerabdrücke wie das Wärmeloch mit indirekten Methoden suchen, die lokal auf den subpolaren Nordatlantik beschränkt sind.

Die Autoren stützten sich daher auf Daten aus Beobachtungen und Modellberechnungen, die von außerhalb dieses Meeresgebiets stammten. Sie zeigen, dass eine durch die globale Erwärmung verursachte Schwächung des AMOC den Salzgehalt des Meerwassers im fernen subtropischen Südatlantik erhöht.

Der Grund dafür ist, dass dort viel Wasser verdunstet, was die Salzkonzentration erhöht. Die Strömung in der Nähe der Oberfläche lenkt dieses Salzwasser normalerweise nach Norden. Aber wenn der Strom schwächer wird, bleibt er zurück. „Die Beweise dafür stimmen mit einer Verlangsamung des AMOC aufgrund der anthropogenen globalen Erwärmung überein und legen nahe, dass die gesamte Umkehrzirkulation in den Südatlantik schwächer wird“, schließen die Autoren.

Es sollte sicher nicht angenehm sein

Es bleibt die Frage, wie das AMOC unser verändert Nochmal beeinflussen. Wie amerikanische Forscher mit den neuesten Klimamodellen berechnetenkönnte das Stromnetz bis 2100 um 34 bis 45 Prozent schwächen. Wenn sich der Trend fortsetzt, wird er irgendwann instabil. Dies ist einer der sogenannten Wendepunkte im Klimasystem, der sich dann in einen neuen Zustand verwandelt.

Klimatologen dachten zunächst, dass Nordeuropa, einschließlich Norddeutschland, deutlich kälter sein würde. Es kann aber auch anders enden. Berichtet im Jahr 2016 Britischer Entdeckerdass die Hitzewellen, die Europa von Juni bis Mitte September 2015 verbrannten, mit denen der kalten Blase im Nordatlantik zusammenhängen. Der arktische Jetstream, der sich am Rande der Stratosphäre um den Globus bewegte, krümmte sich nach Süden um die Blase und blieb in dieser Position. Infolgedessen strömte warme Luft aus dem Südwesten nach Europadas trieb das Thermometer hoch.

Laut der Studie hatten ähnliche Konstellationen zuvor Hitzewellen ausgelöst. Ob es in diesem Land heiß oder kalt sein wird, ist noch offen. Aber es sollte auf keinen Fall angenehm sein.