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Vom Wind und von der Corioliskraft angetriebenes warmes Wasser stösst auf kaltes Wasser und vermischt sich: Der Golfstrom ist ein wichtiger Naturkreislauf – besonders für das Klima von Europa.
In den letzten beiden Beiträgen haben wir uns mit Naturkreisläufen befasst, die das Leben von Menschen, Tieren und Pflanzen bestimmen, etwa mit dem Stickstoffkreislauf und dem Jahreskreislauf. Nur der Homo sapiens (= der weise, verstehende und kluge Mensch) ist als einziges Lebewesen fähig, die Kreisläufe der Schöpfung zu stören oder sogar zu unterbrechen.
Bewegtes Wasser
Unser Planet Erde ist ein Wasserplanet. Fast drei Viertel der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt. Diese riesigen Wassermassen sind durch Meeresströmungen ständig in Bewegung und beeinflussen wesentlich auch unser Weltklima. Die Bewegungen werden durch Winde angetrieben, einerseits von den Passatwinden in den tropischen Zonen und andererseits von den Westwinden in den gemässigten Zonen zwischen 30 und 60 Grad nördlicher Breite.
Kraft aus der Drehung
Die Winde allein genügen aber noch nicht, um solch riesige Wassermassen zu transportieren. Es braucht dazu eine noch wichtigere Kraft, nämlich die Drehung der Erde um ihre eigene Achse. Diese Rotation übt auf die fliessenden Wassermassen eine Kraft aus. Man nennt diese Kraft nach ihrem Entdecker, dem französischen Physiker und Mathematiker Gaspard de Coriolis, Corioliskraft.
Die Corioliskraft bewirkt bei allen geradlinigen Bewegungen auf der Nordhalbkugel der Erde eine Ablenkung nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links. Die Meeresströmungen bewegen warmes Wasser aus äquatorialen und tropischen, das heisst warmen Gebieten, in Richtung Nord- und Südpol. Damit wird ein Temperaturausgleich zwischen dem sehr warmen Äquator und den kalten Polen angestrebt. Das in den polaren Regionen abgekühlte Oberflächenwasser fliesst dann als kaltes Tiefenwasser wieder zurück. Damit entsteht ein Kreislauf.
Weltumspannendes Band
Der Golfstrom, der unser Wetter und besonders auch das Klima in ganz Europa beeinflusst, ist ein Teil dieses weltumspannenden Meerwasserkreislaufes. Man nennt ihn «Conveyor Belt» oder «globales Förderband» (siehe Abbildung 1).
Wir wollen nun den Golfstrom etwas genauer unter die Lupe nehmen. Das in den Tropen durch die Sonne aufgewärmte Meereswasser fliesst als Äquatorialstrom über den Atlantik in die Karibik und den Golf von Mexiko (siehe Abbildung 2). Dort wird der Äquatorialstrom zum Golfstrom.
Beim Verlassen des Golfs von Mexiko zwängt sich das warme und sehr salzhaltige Meerwasser durch die Florida-Strasse. An der Ostküste von Nordamerika hat der Golfstrom eine Breite von 100 bis 200 Kilometern. Die Wassermenge, die da bewegt wird, beträgt auf der Höhe von New York etwa 150 Millionen Kubikmeter Wasser pro Sekunde. Das ist rund 150 Mal mehr Wasser, als alle Flüsse der Erde zusammen transportieren.
Unterwegs nach Europa
Nach Neufundland wird der Golfstrom durch den vom Norden herkommenden kalten Labradorstrom in den offenen Atlantik abgedrängt. Von dort überquert die warme Meeresströmung den Atlantik nach Nordeuropa. Sie erreicht das Nordmeer und wird durch polare Winde abgekühlt. Im kühleren Wasser kann der Golfstrom aber den hohen Salzgehalt nicht mehr halten. Das kühle Salzwasser ist spezifisch schwerer und stürzt zwischen Island und Norwegen wie ein Wasserfall in die Tiefe des Meeres (siehe Abbildung 3).
Es sind circa 17 Millionen Kubikmeter Wasser pro Sekunde, die hinabstürzen. Erst dann fliesst das kalte Tiefenwasser in Richtung der Antarktis zurück. Dort wird der Strom zum Indischen Ozean und weiter zum Pazifik abgelenkt.
Durch gewisse Temperatureinflüsse mit vertikalen Wasserbewegungen («Wasseraufzüge») steigt das Tiefenwasser in diesen Regionen wieder auf und wird als warmes Oberflächenwasser zurückbeordert. Damit schliesst sich der Kreislauf, wie das in Abbildung 1 eindrücklich gezeigt wird.
Länger unterwegs
Könnte man dem Golfstrom eine Flaschenpost übergeben, die den ganzen Kreislauf mitmacht, dann käme, nach theoretischen Berechnungen, die Flasche mit der Botschaft nach 300 bis 400 Jahren wieder zurück, wenn sie im Indischen Ozean aufsteigt. Über 1000 Jahre würde die Flaschenpost benötigen, wenn sie noch den weiteren Weg zum Pazifik zurücklegen wollte….!
Grund für milde Winter
Zurück zum Klima in Europa: Wasser ist ein sehr guter Wärmespeicher. Die Wärme des Golfstroms trägt dazu bei, dass die Küstenfjorde in ganz Norwegen im Winter eisfrei bleiben. Im Gegensatz dazu sind das Meer und die Seen zwischen Grönland und Kanada, auf den gleichen Breitengraden, über mehrere Monate zugefroren.
Das milde Golfstromklima lässt auch zu, dass man in Norwegen noch Apfel- und Kirschenbäume pflanzen kann, deren Früchte man jedes Jahr erntet. Diese warme Meeresströmung ist ebenfalls dafür verantwortlich, dass in ganz Europa relativ milde Winter auftreten.
Grosse Sorgen der Klimatologen: Der Golfstrom im grossen Conveyor Belt, dem globalen Förderband, ist für uns Europäer lebenswichtig. Wenn nun im Rahmen der globalen Erwärmung unserer Erde die Gletscher schmelzen, dann wird dieser Kreislauf nachhaltig gestört. Das Eis auf Island, Grönland und der Arktis ist ein Süsswasserspeicher, denn das Meersalz bleibt beim Gefrierprozess im Meereswasser zurück und wird nicht in das Gletschereis aufgenommen.
Ein zentraler Faktor
Schmilzt nun das gesamte Eis in diesen Gegenden, dann wird der Salzgehalt des Golfstroms so massiv verdünnt, dass er nicht mehr als kaltes Tiefenwasser absinken kann. An den Absinkstellen würde ein Abriss im Kreislauf entstehen. Gemäss der Klimaforschung hätte das nachhaltige Auswirkungen auf das Weltklima, aber ganz speziell auch auf das angenehme Westwindklima in Europa. Der Golfstrom wird daher von den Klimatologen weiterhin sehr genau beobachtet und gilt als «Kipppunkt» im weltweiten Klimasystem.
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