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Golfstrom: Megaströme wo seid ihr?

Golfstrom: Megaströme wo seid Ihr? (Wordle)Im Nordatlantik fließt das vom Golfstrom herangeführte Wasser in die Tiefe. Die Mengen kann sich eigentlich niemand vorstellen. Das in die Tiefe hinabströmende Wasser ist die 20fache Menge des Wassers, das alle Flüsse der Erde zusammen ins Meer spülen. Davon ist zumindest ein großer Teil der Wissenschaftler überzeugt. Einzig und allein ein stichhaltiger Beweis steht noch aus, denn niemand hat die gigantischen Ströme beobachtet.

Animation Golfstrom

Oberflächennahe Zirkulation des Golfstromes (Bildquelle: IFM-Geomar.de)

Ähnlich wie der Badewannenabfluss zieht ein Sog unheimliche Wassermassen in die Tiefe zwischen Grönland (Dänemark) und Norwegen sowie vor Neufundland (Kanada). Diese Abwärtsbewegung, wenn kaltes Wasser nach unten sinkt und oben warmes Wasser nachströmt, ist der Motor, der das gesamte globale Förderband antreibt. Als globales Förderband wird ein gewaltiges System des Wasseraustausches zwischen den Weltmeeren beschrieben – die sogenannte thermohaline Zirkulation. Ein Baustein in diesem System ist der Golfstrom.

Exkurs: Was ist der Golfstrom?

Als Golfstrom bezeichnet man eine warme, rasch fließende Meeresströmung im Atlantik. Der Golfstrom teilt sich und wird, wenn er in Richtung Europa strömt, zur Nordatlantikströmung. Er befördert 30 x 106 m³ Wasser pro Sekunde mit einer Geschwindigkeit von 1,8 m/s (~ 7 km/h) direkt am Floridastrom. Bei 55° West sind es bis zu 1,5 x 108 m³ Wasser. Seinen Ursprung selbst hat der Golfstrom im Floridastrom und im Antillenstrom. Dabei ist der Floridastrom die Fortsetzung der Karibischen Strömung, die sich wiederum aus dem Südäquatorialstrom speist. Durch den schmalen Durchgang der Meerenge zwischen Kuba und Yukatan (Mexiko) fließt die Karibische Strömung in den Golf von Mexiko. Man nennt sie jetzt auch Loop Current (Schleifenstrom). Sie durchläuft den Golf im Uhrzeigersinn und presst sich durch die noch engere Passage zwischen Kuba und Florida (USA) in den Atlantik. Der Floridastrom und der Antillenstrom vereinigen sich nördlich der Bahamas zum eigentlichen Golfstrom. Dieser konnte im Golf von Mexiko enorm viel Wärme in den Wassermassen speichern. Als Golfstrom bewegt sich diese warme, 100 bis 200 km breite Strömung nun an der Küste Nordamerikas weiter. In der Nähe von Cape Hatteras verlässt der Golfstrom die nordamerikanische Küste und fließt als Strahlstrom östlich des nordamerikanischen Beckens in den offenen Atlantik. Durch die Ostwendung wird der Golfstrom instabil. Er fangt an, Mäander auszubilden. Zum Teil lösen sich Ringe von ihm ab. Auf dem Weg durch den Atlantik spalten sich Teile ab. Sie fließen wieder zurück in südliche oder westliche Richtungen.

Golfstrom

Verlauf des Golfstroms (Bildquelle: Wikipedia)

Der Golfstrom wird auch als Europas Zentralheizung bezeichnet. Diese Metapher kommt nicht von ungefähr. In den tropischen Regionen heizt die Sonne das Oberflächenwasser auf. Die Verdunstung steigt. Mit ihr nimmt der Salzgehalt zu. Angetrieben durch Winde und letztlich abgelenkt durch die sogenannte Corioliskraft der Erdrotation nimmt der Golfstrom Kurs Richtung Norden. In dem von ihm transportierten warmen Wasser steckt die Energie, die eine halbe Million große Kernkraftwerke erst erzeugen müssten. Auch diese Zahl ist gigantisch. Forscher geben sie mit 1 Milliarde Kilowatt an. Das wären 300 Millionen Kilowattstunden pro Sekunde. Ohne diese Wärmezufuhr würden in Europa sibirische Temperaturen herrschen.

Die Theorie der Megaflüsse ist da, doch wo ist der empirische Beweis?

Kühlt schließlich das aus den Tropen herangeführte Wasser ab, nimmt seine Dichte zu. Es wird schwerer und sinkt in die Tiefe. Dort fließt es zurück nach Süden. Dieser simple Mechanismus entscheidet über Warmzeiten. Käme er zum Erliegen, würde es wieder eine Eiszeit geben. Soweit die Theorie. Sie gilt als gesichert. Auf ihrer Basis berechnen Klimaforscher und Wetterfrösche Klimaprognosen und das alltägliche Wetter. Doch müssen die Forscher zugeben, dass sie nicht wissen, wo und wie das Wasser absinkt. Und das obwohl seit fast 100 Jahre Forschungsschiffe die vermuteten Regionen untersuchen, Tauchfahrten bis zum Meeresgrund stattfanden und ständig Messbojen im Wasser treiben. Lediglich winzige Abwärtsstrudel konnten die Wissenschaftler lokalisieren. Doch sind dies Winzlinge im Vergleich zu den herabsinkenden Wassermassen. Allein vor Grönland und in der Labradorsee soll insgesamt 150 mal so viel Wasser in Richtung Meeresgrund strömen wie der Amazonas Wasser ins Meer spült. Die Suche der Ozeanografen gleicht trotzdem der Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Schließlich muss man am richtigen Ort zur richtigen Zeit die richtigen Messinstrumente haben. Verkompliziert wird das ganze zusätzlich, dadurch, dass sich die Absinkgebiete verlagern. Außerdem glauben die Forscher beobachtet zu haben, dass das Wasser eher sporadisch absinke als kontinuierlich.

Golfstrom-Töne: Lauschen in die Tiefe

Ihre Hoffnungen setzen die Forscher nun auf Sonarsonden. Auf dem deutschen Forschungsschiff „Maria S. Merian“ legen sich die Forscher auf die Lauer. Der Schall ist dabei ihr Verbündeter. Schallwellen aussende Sonden werden ins Meer hinabgelassen. Der Widerhall wird registriert. Da absinkendes Wasser die Schallwellen ausdehnt, kann die Veränderung registriert werden. Die Sonden machen alle 10 min eine Messung. Insgesamt bleiben sie maximal 3 Jahre an Ort und Stelle und werden dann geborgen. Registrieren konnten sie bisher kleinere Schlote von ein paar hundert Metern Breite. Dort sinkt Wasser mit einer Geschwindigkeit von wenigen Zentimetern pro Sekunde hinab in die Tiefe. Das Wasser zieht allenfalls Plankton mit nach unten. Für größere Lebewesen oder Schiffe sehen die Forscher keine Gefahr. Doch die bisherigen Beobachtungen kommen dem Geheimnis der herabsinkenden Wasserströme noch nicht auf die Spur. Das dies wirklich geschieht, konnte mit Hilfe von Radioaktivität nachgewiesen werden. Diese stammte von Atombomben, die bei Nurkleartests in den fünfziger und sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts gezündet wurden. Sie hinterließen Spuren im Ozean. Radioaktives Tritium rieselte auf die Meeresoberfläche. Mit dem Golfstrom gelangten die Isotope nach Norden und sanken ab. Wenige Jahre später konnten Forscher das Tritium in 3000 Metern Tiefe nachweisen. Anfang der achtziger Jahre hatten die untermeerischen Strömungen die Partikel zurück zur Südhalbkugel transportiert. Das ist aber auch das einzig positive an Atomtests, dass damit der Nachweis der weltumspannenden Ozeanzirkulation gelang.

Süßwasser mag der Golfstrom gar nicht

Doch auch wenn die thermohaline Zirkulation seit Jahrtausenden vielleicht sogar seit Jahrmillionen existiert, ist sie keineswegs störungsanfällig. Die Grenze zwischen „mollig warm“ und „eiskalt“ wird durch wenige Promille Salzgehalt bestimmt. Verdünnt zu viel Regen- oder Schmelzwasser den Salzgehalt im Nordatlantik, fehlt dem Wasser das zum Absinken benötigte Gewicht. Der Sog kommt zum Erliegen, denn kann kein Wasser Absinken und am Meeresboden von Norden nach Süden zurückströmen, so fehlt der Sog, um das Wasser an der Oberfläche von Süden nach Norden zu transportieren. Europa würde ähnlich wie im Hollywood Blockbuster „The Day after Tomorrow“ in die nächste Eiszeit stürzen. Vor vier Jahren geisterte eine Meldung durch die Medienlandschaft. Britische Forscher meldeten im Fachblatt Nature, dass der Golfstrom nur noch zwei Drittel der Wassermenge nach Norden transportieren würde. Die Daten, auf die sie sich beriefen, stammten von fünf Schiffsexpeditionen (zwischen den Jahren 1957 und 2004), die auf der Höhe der Kanarischen Inseln die Strömungen an der Meeresoberfläche vermaßen. Zum Glück war es diesmal nur ein Fehlalarm, denn das nach Norden strömende Wassermenge kann stark schwanken und die Forscher hatten durch Zufall jeweils zu einem ungünstigen Zeitpunkt gemessen.
Doch ganz so unwahrscheinlich ist das Stocken des Wärmemotors nicht. Einige Forscher halten es für denkbar, dass die globale Erwärmung die grönländischen Gletscher schneller tauen lassen könnte. Deren Schmelzwasser würde dann das Absinken in der Labradorsee unterbinden. Doch noch funktioniert der Golfstrom. Irgendwo sinkt genügend Wasser nach unten. Man muss sie halt nur finden, die rätselhaften Ströme, die das Wasser in die Tiefe reißen.

 


Quellen:

 

Aktualisiert ( Donnerstag, 16. Februar 2012 um 20:23 Uhr )
 

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