Der Golfstrom hat immense Bedeutung für den Wärmetransport auf der Erde. Ohne das warme Wasser, das er über den Atlantik bringt, wäre es in großen Teilen Europa deutlich kälter. Doch der Golfstrom schwächelt anscheinend: Forscher aus Irland, Großbritannien und Deutschland, unter anderem vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, haben für eine Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Geoscience erscheint, sogenannte Proxy-Daten (englisch proxy: Stellvertreter) zusammengetragen. Diese Daten stammen hauptsächlich aus "Klima-Archiven" der Natur wie Ozeansedimenten oder Eisbohrkernen und können viele hundert Jahre zurückreichen. Damit rekonstruierten die Wissenschaftler die Fließeigenschaften des Golfstroms in den vergangenen Jahrhunderten und kamen zu dem Ergebnis, dass die bereits erkannte Verlangsamung des Golfstroms im 20. Jahrhundert im vergangenen Jahrtausend einzigartig war. Nach Ansicht der Forscher hängt sie wahrscheinlich mit dem vom Menschen verursachten Klimawandel zusammen. Die gewaltige Ringströmung im Atlantik beeinflusst das Wettergeschehen in Europa und die Höhe des Meeresspiegels an der Ostküste der USA. Auch ein Kältefleck (cold blob) im Nordatlantik steht anscheinend in Verbindung mit der Verlangsamung des Golfstroms.
"Das Golfstromsystem funktioniert wie ein riesiges Förderband, das warmes Oberflächenwasser vom Äquator nach Norden transportiert und kaltes, tiefes Wasser mit niedrigem Salzgehalt zurück nach Süden leitet. Es bewegt fast 20 Millionen Kubikmeter Wasser pro Sekunde, fast das Hundertfache des Amazonas." Stefan Rahmstorf, Potsdamer Institut für Klimafolgenforschung PIK, Initiator der Studie
Golfstrom wird seit Mitte des 19. Jahrhunderts langsamer
Frühere Studien von Stefan Rahmstorf und seinen Kollegen zeigten, dass die Meeresströmung seit Mitte des 20. Jahrhunderts um rund 15 Prozent langsamer geworden ist. Das legt einen Zusammenhang mit der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung nahe. Bisher fehlte jedoch ein aussagekräftiges Bild, wie sich der Golfstrom langfristig entwickelt hat.
"Zum ersten Mal haben wir eine Reihe früherer Studien kombiniert und festgestellt, dass sie ein konsistentes Bild der Entwicklung des Golfstroms in den letzten 1.600 Jahren liefern. Die Studienergebnisse deuten darauf hin, dass es bis zum Ende des 19. Jahrhunderts relativ stabil war. Mit dem Ende der kleinen Eiszeit um 1850 begannen die Meeresströmungen abzunehmen, und seit Mitte des 20. Jahrhunderts folgte ein zweiter, drastischerer Rückgang." Stefan Rahmstorf, Potsdamer Institut für Klimafolgenforschung PIK
Schon der IPCC-Sonderbericht über die Ozeane und die Kryosphäre von 2019 kam zu dem Schluss, dass sich der Golfstrom im Vergleich zum Zeitraum von 1850 bis 1900 abgeschwächt hat. Die neue Studie liefert laut Rahmsdorf weitere unabhängige Beweise für diese Schlussfolgerung und stellt sie in einen langfristigen klimageschichtlichen Kontext.
Die Kunst, Klimaveränderungen zu rekonstruieren
Die laufenden direkten Messungen des Golfstroms begannen erst im Jahr 2004. Daher verwendeten die Forscher einen indirekten Ansatz und nahmen sogenannte Proxy-Daten zu Hilfe. Als Zeugen der Vergangenheit dienten ihnen Informationen, die in der Natur gespeichert sind, wie etwa Baumringe, Eisbohrkerne, Ozeansedimente und Korallen. Hinzu kamen historische Daten, beispielsweise aus Schiffsprotokollen.
"Wir haben eine Kombination aus drei verschiedenen Arten von Daten verwendet, um Informationen über die Meeresströmungen zu erhalten: Temperaturmuster im Atlantik, Eigenschaften der Wassermasse unter der Oberfläche und Sedimentkorngrößen in der Tiefsee, die 100 bis circa 1.600 Jahren zurückreichen. Einzelne Proxy-Daten können die Entwicklung des Golfstroms nur unvollständig darstellen. Die Kombination dieser Daten aber ergab ein aussagekräftiges Bild der kippenden Zirkulierung." Levke Caesar, Maynooth University und PIK.
Schmelzendes Eis verdünnt Meerwasser
Klimamodelle sagen seit langem voraus, dass der Golfstrom auf die durch Treibhausgase verursachte globale Erwärmung mit einer Verlangsamung reagiert. Nach einer Reihe von Studien ist die Erderwärmung wahrscheinlich der Grund für die beobachtete Schwächung. Das "Umkippen" des Atlantiks wird von dem, was die Wissenschaftler als tiefe Konvektion bezeichnen, ausgelöst. Ursache sind Unterschiede in der Dichte des Meerwassers: Warmes und salziges Wasser bewegt sich von Süden nach Norden, wo es abkühlt und somit dichter wird. Wenn es schwer genug ist, sinkt das Wasser in tiefere Ozeanschichten und fließt zurück nach Süden. Die globale Erwärmung stört diesen Mechanismus: Erhöhte Niederschlagsmengen und ein stärkeres Schmelzen der Eisdecke von Grönland versorgen die Oberfläche des Ozeans mit frischem Wasser. Dieses verringert den Salzgehalt und damit die Dichte des Meerwassers, hemmt so dessen Absinken und schwächt somit den Golfstrom.
Kältefleck im Atlantik
Die Abschwächung des Golfstroms ging auch mit einer erheblichen Abkühlung des Nordatlantiks in den letzten hundert Jahren einher. Auch diesen sogenannten „Cold Blob“ sagten Klimamodelle voraus, nämlich als Folge eines schwächeren Golfstroms, der weniger Wärme in diese Region transportiert. Ein schwächerer Golfstrom könnte auf beiden Seiten des Atlantiks verschiedene Folgen haben." Der Teil des Golfstroms, der nach Norden fließt, führt zu einer Ablenkung der Wassermassen nach rechts von der US-Ostküste weg. Dies ist auf die Erdrotation zurückzuführen, die (...) Strömungen auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links ablenkt. Wenn sich die Strömung verlangsamt, schwächt sich dieser Effekt ab und an der Ostküste der USA kann sich mehr Wasser ansammeln, was zu einem stärkeren Anstieg des Meeresspiegels führt."
In Europa könnte eine weitere Verlangsamung des Golfstroms extremere Wetterereignisse bedeuten. Winterstürme, die vom Atlantik herkommen, könnten ihren Weg ändern oder möglicherweise stärker werden. Auch extreme Hitzewellen oder eine Abnahme der Sommerniederschläge könnten die Folge sein. Wissenschaftler wollen nun herausfinden, welche Einzelelemente des Golfstroms sich wie und aus welchen Gründen verändert haben. "Wenn wir die globale Erwärmung weiter vorantreiben, wird sich das Golfstromsystem weiter abschwächen, laut der neuesten Generation von Klimamodellen bis 2100 um 34 bis 45 Prozent", sagt Rahmstorf. Dies könnte uns gefährlich nahe an den Kipppunkt bringen, an dem die Strömung instabil wird.
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