Veränderung des Golfstroms. Auswirkungen und Risiken für Europa

Inhaltsverzeichnis

1. Der Golfstrom im Strudel der Klimadiskussion

2. Analyse des Golfstromsystems
2.1 Das Nordatlantische Strömungssystem (NAS)
2.1.1 Begriffserklärung und geographische Lage
2.1.2 Strömungsverlauf und Faktoren, die bei der Entstehung und dem Fortwirken der Strömung eine Rolle spielen
2.1.3 Auswirkungen auf das Klima im NW Europas
2.1.4 Kritischer Auseinandersetzung mit Medienberichten
2.1.5 Messmethoden
2.2 Potentielle Schwachpunkte und somit mögliche Auslöser für eine Veränderung des Golfstromsystems
2.2.1 Erhöhter Süßwassereintrag
2.2.2 Globale Klimaerwärmung
2.3 Mögliche Änderung des Strömungssystems (NAS)
2.3.1 Vollständiges Versiegen der NAS und Folgen
2.3.2 Prognostizierte Veränderungen unter Berücksichtigung der Klimaerwärmung

3. Veränderungen in Europa anhand ausgewählter Emissionsszenarien
3.1 Klimatische Veränderungen
3.1.1 Temperatur
3.1.2 Luftdruck und Stürme
3.1.3 Hydrologische Verhältnisse
3.2 Meeresspiegelerhöhung
3.3 Meeresbiologische Veränderungen
3. 4 Auswirkungen und Risiken für Europa
3.4.1 Zunahme von Wetterextremen
3.4.2 Vegetation, Ökosystem und Biodiversität
3.4.3 Fischindustrie, Forst- und Landtwirtschaft
3.4.4 Tourismus, Energie und Transport
3.4.5 Gewinner und Leidtragende, sozioökologische Auswirkungen

4. Schlussbemerkung

5. Abkürzungen und Definitionen

6. Literaturverzeichnis

1. Der Golfstrom im Strudel der Klimadiskussion

Die globale Erwärmung ist ein Top-Thema der Gegenwart. Kein Tag vergeht ohne Berichte oder Diskussionen in den Medien über die menschgemachte Klimaerwärmung, deren Ausmaße, Risiken und mögliche Gegenmaßnahmen.

Berichte über Veränderungen des Golfstroms, gar einen möglichen Zusammenbruch unserer natürlichen „Fernwärmequelle“ sind hingegen eher selten, lösen aber dennoch bei den betroffenen Anrainerstaaten Besorgnis aus. Was ist dran an solchen Meldungen? Wie kann sich der Golfstrom ändern, der ununterbrochen warmes Wasser aus der Karibik bis ans Nordkap heranführt, dem Norden Europas die milden Wintermonate beschert und die Häfen eisfrei hält? Was für Auswirkungen hätte dies für Europa?

2. Analyse der Golfstromsystems

2.1 Das nordatlantische Strömungssystem

2.1.1 Begriffserklärung und geographische Lage des nordatlantischen Strömungssystems

Das Golfstromsystem, auch nordatlantisches Strömungssystem genannt, ist ein Teil des globalen ozeanischen Förderbandes. (s. Abb.1) Es befindet sich im Atlantischen Ozean, wo es im Westen vom Kontinent Amerika, im Osten von den Landmassen Nord-Afrikas und Europas, sowie im Norden von der Arktis eingegrenzt wird. Es umfasst mehrere Einzelströmungen des atlantischen Ozeans und beschreibt deren komplexes Zusammenwirken.^[1]

Mit dem Begriff „Golfstrom“ wie wir ihn im heutigen, alltäglichen Sprach-gebrauch verwenden, ist lediglich die warme, polwärts fließende Oberflächen-strömung gemeint. Also eine Zusammensetzung aus dem eigentlichen, geographisch korrekten Golfstrom vor der Ostküste der USA und dessen Ausläufer, der Nordatlantikströmung (NAS).^[2] (s. Abb.2)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1 Schematisierte Darstellung der globalen thermohalinen Zirkulation (THC),

Ozeanisches Förderband^[3]

2.1.2 Strömungsverlauf und Faktoren, die bei der Entstehung und dem Fortwirken der Strömung eine Rolle spielen

Seinen Ursprung besitzt der Golfstrom in den äquatorialen Breiten bzw. vor der Westküste Afrikas, wo tropisch-warme , oberflächennahe Wassermassen

(ca. 30°C)^[4] durch den konstant wehenden Südost-Passatwind in Richtung Nordwesten zur Küste Mittelamerikas transportiert werden. Der so entstandene Südäquatorialstrom wird mit Hilfe des durch den Nordost-Passat angetriebenen Nord-Äquatorialstroms entlang der Nordostküste Südamerikas, durch die Karibik in den Golf von Mexiko getrieben. Die sich hier stauenden warmen Wassermassen werden nun mit einer Art Pumpwirkung durch die Floridastraße befördert, wo sie sich mit dem warmen Antillenstrom vereinigen und als der uns bekannte Golfstrom entlang der Südostküste der USA Richtung Nordosten fließen.^[5] Seine gemessene Stärke beträgt hier ca. 70 Sv, was einem nordwärtigem Hitzetransport von ca. 1,3 PW entspricht.^[6][7]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2 Strömungen im Nordatlantik: Oberflächenströmungen (rot + gelb),

Tiefenströmung (blau); Meereisbildung in den Wintermonaten^[8]

Die Strömung durchquert dann, getrieben von den Westwinden und zusätzlich abgelenkt durch den von NW kommenden, kalten Labradorstrom, mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von ca. 2,5 m/s^[9], den Nord-Atlantik. 1/3 der Wassermassen fließt im Subtropischen Wirbel zurück Richtung Äquator; die anderen 2/3 bahnen sich als Nordatlantikstrom den Weg Richtung Nordwest-Europa.^[10] Der Einfluss des Windes beschränkt sich dabei auf die obersten Wasserschichten, die je nach Windstärke bis zu einer Tiefe von 50 – 200m durchmischt werden. Bildlich gesehen fließt dabei das leichtere von Winden getriebene Wasser auf den schwereren darunter gelegenen Wassermassen.^[11]

Dabei gibt die Oberflächenströmung die im Wasser gespeicherte Wärme stetig an die Atmosphäre ab, wobei der Salzgehalt aufgrund fortwirkender Verdunstung immer höher wird.^[12] Zusätzliche Vermischungsprozesse und die weiter abnehmende Sonneneinstrahlung verstärken die Abkühlung der polwärts fließenden Strömung. Kälteres Wasser und höhere Salzkonzentration bewirken, dass das Strömungswasser auf seinem Weg Richtung Nordosten im Vergleich zu seiner Umgebung immer größere Dichte erlangt und somit schwerer wird.^[13] Dieses Phänomen führt dazu, dass die transportierten Wassermassen, wenn sie auf die weniger salzhaltigen, leichteren Gewässer der Arktisregion stoßen, vergleichsweise so schwer sind, dass sie kaskadenartig in die tieferen Schichten des Ozeans abstürzen.^[14]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3 Globale Meereszirkulationen und detaillierte Betrachtung der Strömungen im Atlantik^[15]

Der so in Gang gesetzte Umwälzungsprozess, auch Tiefenwasserbildung genannt, stellt eine wichtige Komponente der ‚thermohalinen Zirkulation’ (THC) dar.^[16] Diese beschreibt einen durch Dichteunterschiede in Gang gesetzten Strömungskreislauf. Neben den Westwinden, die schätzungsweise 3/4 ausmachen, ist die thermohaline Zirkulation mit 1/4 maßgebend am Bestehen und Fortwirken des atlantischen Strömungssystems beteiligt.^[17] Abgesunken auf eine Tiefe von 2000 - 3000 m bahnt sich das schwere, salzhaltige und kalte Tiefenwasser (NATW) dann sehr langsam seinen Weg Richtung Süden.^[18] Ein Teil des nährstoffreichen Wassers steigt in Äquatornähe wieder auf, um die dort von den Passatwinden wegtransportierten Wassermassen zu ersetzen

(s. Abb. 1 - upwelling).^[19] Der Rest vermischt sich langsam mit anderen Wasserschichten oder wird mit weiteren Strömungen um die ganze Welt befördert, um schließlich nach Jahrhunderten wieder an die Oberfläche zurück zu gelangen und erneut den Zyklus der Meeresströmungen zu wiederholen. (s. Abb. 3)^[20]

Eine ähnlich ausgeprägte Tiefenwasserbildung wie die an der Arktis (ca. 15 Sv) ist nur noch im Ross- und im Weddell-Meer, zwei tiefen Randmeeren der Antarktis, zu beobachten.^[21][22] (s. Abb.3) Dies lässt darauf schließen, dass nahezu das gesamte Tiefen- und Bodenwasser der Weltmeere aus den beiden Polarregionen stammt und diese somit eine Schlüsselfunktion für das Ökosystem innerhalb der Ozeane darstellen.^[23]

Die Darstellung des komplexen Systems der ozeanischen Strömungen, wie es oftmals vereinfacht in den Atlanten oder auch in den hier verwendeten Abbildungen zu sehen ist, verleitet zu der Fehlannahme von immergleichen linear fließenden Wassermassen. In Wirklichkeit bestehen die Strömungen aus etlichen kleinen Wirbeln und Verästelungen, die erst in ihrem Gesamtbild einen Strömungsverlauf beschreiben, und in ihrer Stärke erheblich schwanken können.^[24]

2.1.3 Auswirkungen der NAS auf das Klima im Nordwesten Europas

Ein Blick auf die Eisbildung bzw. die eisfreien Häfen in den nördlichen Breitenkreisen um Europa (Abb. 2) genügt um sich ein Bild davon zu machen, inwiefern der Wärmetransport des Golfstroms und der NAS diese Küstenregionen beeinflusst. Noch deutlicher wird der Einfluss der warmen Strömung bei einem direkten Vergleich zweier Klimadiagramme von sich gegenüberliegenden Regionen der Ost- bzw. Westatlantischen Küste.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4 Vergleich der Jahrestemperaturen zweier Klimadiagramme an West- und Ostküste des Nordatlantiks (auf ~ 54°N)^[25]

Obwohl Cartwright an der Westküste Neufundlands und Belmullet an der Ostküste Irlands auf vergleichbarer geographischer Breite liegen, besitzt Belmullet eine um 10°C höhere jährliche Durchschnittstemperatur. Während die winterlichen Temperaturen in Cartwright deutlich unter den Gefrierpunkt sinken, beschert die NAS Belmullet seine für diese Breitenkreise ungewöhnlich milden Wintermonate. Ähnlich verhält es sich an der kompletten Nordwestküste Europas. (s. Abb.5)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 5 Abweichung der Oberflächentemperatur vom zonalen Mittelwert (in °C)^[26]

Der Einfluss reicht bis nördlich von Spitzbergen. Doch es ist nicht allein die warme Strömung. Vielmehr sind es die anhaltenden Westwinde, welche die über dem Ozean freigelassene Wärme Richtung Festland befördern. So beschränken sich die klimatischen Einflüsse nicht nur auf die Küstenregionen, sondern zeigen selbst weit im Landesinneren Nordeuropas noch ihre wärmende Wirkung, wenn auch in geminderter Form.^[27] Deshalb wird die NAS auch „Fernheizung“ oder „Warmwasserheizung Europas“ genannt.

2.1.4 Fehlmeldungen und mangelnde Fachkenntnis in den Medien

Die Bedenken der betroffenen Bevölkerung bzgl. eines eventuellen Versiegens des Golfstroms und den damit einhergehenden Veränderungen ist bei der oben genannten klimatischen Sonderstellung durchaus begründet. Kritisch zu betrachten sind jedoch die in regelmäßigen Abständen wiederkehrenden Fehlmeldungen in den Medien bzw. in der Laienpresse.

Aufsehen erregte z.B. die Meldung, dass der Wassertransport der NAS zwischen 1957 und 2004 um 30% abgenommen hat.^[28] Dieser voreilige Schluss basierte auf nur fünf Momentmessungen.^[29] Ausreichend Langzeitdaten, auf die man sich hätte stützen können, waren nicht vorhanden. Trotzdem dauerte es nicht lange und die Fehlinformation fand sich in sämtlichen Medien wieder. Durch spätere Messungen fand man heraus, dass die Strömung gewissen natürlichen Schwankungen unterliegt. Das Jahresmittel der MOC (Meridional Overturning Circulation; gesamter nord- und südwärts verlaufender Wassertransport im Nordatlantik;s. Anhang Def.) liegt bei 19 Sv, wobei natürliche Schwankungen von 4 bis 35 Sv gemessen wurden.^[30] Prof. Jochem Marotzke, Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg erklärt: „Es gibt noch keinerlei Anzeichen einer Abschwächung der MOC. Die großen Schwankungen sind auch die Ursache dafür, dass früher diagnostiziert wurde, eine Abschwächung habe bereits stattgefunden. Man hat zufälligerweise zu einem Zeitpunkt gemessen, als die Zirkulation gerade recht schwach war.“^[31]

Unkenntnis, Sensationslust oder das wenig sorgfältige Recherchieren von Originalquellen können zu solch irrtümlichen Pressemitteilungen führen. Problematisch sind ebenso Verfälschungen in Form bewusster Verharmlosung bzw. eine durch Einflussnahme der Industriebranche manipulierte Berichterstattung. Ein derartiges Versagen der journalistischen Sorgfalt und Qualität sorgt für Verwirrung, macht wichtige Erkenntnisse unglaubwürdig und verzögert somit effektive Maßnahmen im Klima- und Umweltschutz.^[32]

[...]

^[1] Agenda 21 Lexikon, LearnLine Golfstrom ,http://www.learn-

line.nrw.de/angebote/agenda21/lexikon/Golfstrom.htm

^[2] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 146

^[3] Rahmstorf, S., Thermohaline Ocean Circulation.pdf , 2006, Fig. 1

^[4] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 26

^[5] Neues aus der Welt der Wissenschaft, http://science.orf.at/science/news/16143, 2001

^[6] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 36

^[7] Agenda 21 Lexikon, LearnLine Golfstrom, http://www.learn-

line.nrw.de/angebote/agenda21/lexikon/Golfstrom.htm#merk2

^[8] BBC News, Ocean changes will cool Europe,

http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4485840.stm, 2005

^[9] Neues aus der Welt der Wissenschaft, http://science.orf.at/science/news/16143

^[10] Das Kundenmagazin der TÜV NORD Gruppe, Explore.pdf , 03 August 2006, S. 15

^[11] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 25

^[12] PIK-Potsdam, Rahmstorf S., The Thermohaline Ocean Circulation (fact sheet), http://www.pik-

potsdam.de/~stefan/thc_fact_sheet.html, 2003, Abs. Non-linear behaviour of the THC

^[13] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 33

^[14] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 33

^[15] AlfredWegenerInstitut, http://www.awi.de/de/entdecken/klicken_lernen/lesebuch/meeresstroemungen/,

Strömungssystem - woraus besteht es?, 22.1.2008

^[16] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 33 / S.35

^[17] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 36

^[18] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 275

^[19] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 32 / S. 277

^[20] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 24

^[21] Rahmstorf, S., Ocean Circulation and Climate during the past 120.000 years.pdf , 2002, S. 208

^[22] Rahmstorf, S., Ocean Circulation and Climate during the past 120.000 years.pdf , 2002, S. 207

^[23] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 33 / S.35

^[24] Rahmstorf, S., Richardson, K., Wie bedroht sind die Ozeane?, 2007, S. 37

^[25] Klimadiagramme weltweit, http://www.klimadiagramme.de/index.html

^[26] Rahmstorf, S., Thermohaline Ocean Circulation.pdf, 2006, Fig. 11

^[27] Seager, R., et al., Is Gulf Stream responsible for Europe's mild winters.pdf, 2002, S. 2563

^[28] New Scientist, Failing ocean current raises fears of mini ice age,

http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn8398, 2005

^[29] Das Kundenmagazin der TÜV NORD Gruppe, Explore.pdf, 03 August 2006, S. 15

^[30] Max-Planck-Institut für Meteorologie, http://www.mpimet.mpg.de/presse/pressemitteilungen/einzig

artiges-beobachtungssystem-fuer-die-atlantische-zirkulation-hat-sich-bewaehrt.html#c4865, 2007

^[31] Max-Planck-Institut für Meteorologie, http://www.mpimet.mpg.de/presse/pressemitteilungen/einzig

artiges-beobachtungssystem-fuer-die-atlantische-zirkulation-hat-sich-bewaehrt.html#c4865, 2007

^[32] PIK-Potsdam, Rahmstorf S., Alles nur Klimahysterie?,

„http://www.pik- potsdam.de/~stefan/klimahysterie.html“, 2007