So lernen wir es in der Schule: Der Golfstrom macht das Klima in Europa. Er sorgt dafür, dass unsere Winter nicht sibirisch kalt sind, dass auf den Kanal-Inseln Palmen wachsen und die Engländer kaum Schnee kennen. Experten weisen jedoch darauf hin, dass der Name „Golfstrom“ die Sache nicht ganz trifft. Damit wird nur eine windgetriebene atlantische Strömung bezeichnet, die in den Tropen um den Golf von Mexiko (daher der Name) beginnt und weit nach Nordwesten reicht.

Entscheidend für die gigantische Wasser-Zirkulation auf dem Ozean ist die Atlantische Meridionale Umwälzbewegung (Atlantic Meridional Overturning Circulation), bezeichnet mit dem leicht irreführenden Kürzel AMOC. Von Süden kommt an der Oberfläche warmes Wasser an, kühlt ab und erhält so eine höhere Dichte. Daraufhin sinkt das Wasser ab und strömt in der Tiefe zurück in Richtung Tropen.

Der üppige Garten eines Wohnhauses auf der Kanalinsel Jersey.
Der üppige Garten eines Wohnhauses auf der Kanalinsel Jersey. | Bild: Harald Biebel– stock.adobe.com

Messungen schließen eine Lücke

Für Nordwesteuropa ist AMOC wichtig, weil seine Wärme an die Atmosphäre abgegeben wird und damit zum milden Klima beiträgt. Daher lässt aufhorchen, was der Weltklimarat sagt: Er hält es für „sehr wahrscheinlich“, dass die AMOC im Zuge des Klimawandels schwächer wird und stützt sich auf Modellrechnungen. Gerade in hohen Breiten gab es bisher nur wenige Messungen. Eine breite Messkampagne hat diese Lücke nun etwas geschlossen und stellt damit Annahmen der Klimamodelle infrage.

Die Forscher haben von 2014 bis 2016 die Zirkulation zwischen Kanada über die Südspitze Grönlands bis nach Schottland beobachtet, sowohl an der Oberfläche als auch in der Tiefe. „Wir haben in der Labradorsee vor der kanadischen Küste Stahltrossen versenkt, die von alten Eisenbahnrädern am Boden gehalten wurden und Messgeräte für Temperatur, Salzgehalt und Strömungsgeschwindigkeit in verschiedenen Tiefen enthielten“, erzählt Johannes Karstensen vom Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (Geomar). „Nach zwei Jahren fährt man mit dem Schiff die Strecke ab und löst per akustischem Signal die Halterung am Meeresboden. Daraufhin steigen die Geräte auf und werden eingesammelt, um die Daten auszulesen.“

Gerade die Labradorsee gilt Forschern als eine Schlüsselregion für die AMOC und damit für das Klima auf der Nordhalbkugel. Hier, westlich von Grönland, sinken große Mengen Wassers in die Tiefe. „In Klimamodellen wird häufig eine Verbindung zwischen der Menge des neugebildeten Tiefenwassers und der AMOC gefunden“, sagt Karstensen. Nimmt die Bildung des Wassers ab, etwa durch höhere Lufttemperaturen oder Schmelzwasser von Gletschern, so würde das unmittelbar die AMOC beeinflussen. „In den vergangenen Jahren gab es einige Hinweise, dass das womöglich nicht ganz stimmt“, sagt der Forscher.

Forscher müssen nachsitzen

Die neuen Messungen haben nun deutlich gezeigt: Die Atlantische Umwälzbewegung – landläufig „Golfstrom“ – unterliegt deutlichen Schwankungen, über Monate und über Jahreszeiten. Ursächlich dafür sind aber nicht Vorgänge in der Labradorsee, sondern in der Meeresregion östlich von Grönland, in der Irminger See und dem Island Becken. Dort ist die Variabilität rund siebenmal stärker als in der Labradorsee, betonen US-Forscher jetzt.

„Die Umwälzzirkulation und damit ein gewaltiger Wärmetransport findet also vor allem im Osten statt und nicht in der Labradorsee. Das müssen wir erst mal verdauen“, sagt Karstensen. Nun müsse man herausfinden, wo das Gros des Tiefenwassers gebildet wird und wie. „Die neuen Resultate bedeuten nicht zwangsläufig, dass die vorhandenen Modelle falsche Ergebnisse liefern“, äußert sich Monika Rhein von der Universität Bremen. Dort überblickt man Zeiträume von mehreren Jahren und Jahrzehnten. Das US-Team habe nur Daten über 21 Monate erhoben.

Drohen Kälte-Störungen?

Wer hat nun recht? Die Geomar-Forscher wollen ihre Beobachtungen unbedingt weiterführen, am besten über ein oder zwei Jahrzehnte. „So erhalten wir Datenreihen, die lang genug sind, um Schwankungen im Klimasystem, also solche über Jahrzehnte, aufzuspüren“, sagt der Geomar-Forscher Karstensen. „Und wir könnten Klimamodelle, die ja auf längere Zeiträume zielen, überprüfen und Daten liefern, um sie zu verbessern.“

Dazu braucht man Messungen, um festzustellen, ob sich die AMOC tatsächlich abschwächt, was für Europa zwar keinen filmreifen Kältekollaps – wie in Roland Emmerichs Kino-Schocker „The Day After Tomorrow“ -, aber deutliche Störungen bringen könnte. In seinem jüngsten 1,5-Grad-Bericht schreibt der Weltklimarat, es sei „wahrscheinlicher als nicht“, dass sich diese Zirkulation in den vergangenen Jahrzehnten abgeschwächt habe.

Auf den Kanaren? Nein! Das Foto entstand auf der britischen Kanalinsel Guernsey, die vom Golfstrom profitiert.
Auf den Kanaren? Nein! Das Foto entstand auf der britischen Kanalinsel Guernsey, die vom Golfstrom profitiert. | Bild: Delphine Poggianti– stock.adobe.com

Stefan Rahmstorf vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) meint sogar, es sei „sehr wahrscheinlich“ und führt Studien an, die Indizien dafür liefern. Ein Argument ist die seit mehr als 50 Jahren abnehmende Temperatur des subpolaren Atlantiks, während alle anderen Regionen der Welt eine Erwärmung erfahren. Dieses Muster passe exakt zu den Vorhersagen der Klimamodellierung, die eine Schwächung der AMOC beinhaltet.

„Leider gibt es keine langfristigen direkten Messungen über das 20. Jahrhundert“, sagt Rahmstorf. Allerdings erfolgten seit 2004 Messungen weiter im Süden auf einer Linie bei rund 25 Grad Nord. „Sie zeigen eine Abschwächung, aber der Zeitraum ist mit 15 Jahren noch zu kurz um zu beurteilen, wie viel davon natürliche Schwankung ist und wie viel die globale Erwärmung beiträgt.“

Der Kieler Forscher Karstensen ist zurückhaltender. „Ich bin vorsichtig, die Muster in der Oberflächentemperatur könnten auch andere Ursachen haben.“ Für eine gesicherte Aussage müsse man wirklich messen: über einen längeren Zeitraum, um kurzfristige Schwankungen als solche zu erkennen. „Bisher ist in den Messdaten kein klarer Trend zur langfristigen Abschwächung erkennbar. Doch das könnte sich in den nächsten Jahrzehnten ändern – wenn der Trend denn existiert.“

Die Riesen-Heizung für Westeuropa

Wissenschaftler sprechen mittlerweile vom Nordatlantikstrom, während sich allgemein die Bezeichnung Golfstrom gehalten hat. Schon kurze Zeit nach dem Aufeinandertreffen mit dem Labradorstrom teilen sich die Wassermassen in zwei große Ströme auf.

  • Kanarenstrom: Er biegt Richtung Süden ab, fließt an der westafrikanischen Küste entlang und mündet schließlich wieder in den Nordäquatorialstrom. Dieser wärmt das Wasser wieder auf und transportiert es erneut Richtung amerikanische Küste. Der erste Kreis schließt sich.
  • Nordatlantikstrom: Er bewegt sich auf Irland zu, fließt an Nordschottland vorbei und trifft am Ende auf die Küste Norwegens. Auf dem Weg hat er viel Wärme verloren. Zudem ist der Salzgehalt des Stroms durch die ständige Verdunstung stark angestiegen. Das Wasser wird immer dichter, es wird förmlich in die Tiefe gezogen. Der oberflächennahe Nordatlantikstrom löst sich auf, das Wasser fließt als Tiefenströmung zurück in den Atlantik, überquert den Äquator, landet im antarktischen Zirkumpolarstrom und erscheint alsbald wieder an der Oberfläche. Der zweite Kreis schließt sich.
  • Superlative: Der Golfstrom transportiert mehr Wasser als alle Flüsse der Erde zusammen. Seine Energie übersteigt die Kapazitäten aller europäischen Kraftwerke um ein Tausendfaches, und an der wärmsten Stelle ist sein Wasser bis zu 30 Grad Celsius warm. Seine sichtbare Bedeutung erhält der Golfstrom erst durch den Einfluss, den er auf das Klima Europas ausübt. Der Westen Norwegens liegt auf gleicher geografischer Breite wie der Süden Grönlands und der Osten Kanadas. Während in Grönland und Kanada nur sehr spärliche Vegetation auf Permafrostboden wächst, gedeihen an den Küsten Norwegens Obstbäume, Erdbeeren und Gemüse.
  • Und wenn der Golfstrom versiegt? Wissenschaftler beschäftigen sich schon lange mit dieser Frage. Durch die globale Erderwärmung regnet es mehr und Gletscher schmelzen schneller. Der Salzgehalt des Meeres verringert sich und so kann das Wasser nicht mehr so leicht in die Tiefe sinken. Das globale Förderband wäre damit unterbrochen. Die schlimmsten Szenarien lassen vermuten, dass es in Europa im Winter durchschnittlich um mehrere Grad kälter wäre. In Nord- und Westeuropa wären im Winter Temperaturen und Schnee wie in Sibirien zu erwarten.