Golfstrom Europas Fernwärmepumpe schwächelt

Die Botschaft paßte hervorragend zum Schneechaos vom vergangenen Wochenende. Britische Forscher schrieben am Donnerstag im Wissenschaftsmagazin Nature, daß sich der Nordatlantikstrom, also jene Fernwärmeheizung, die Nordwesteuropa ein relativ warmes Klima beschert, seit Mitte des 20. Jahrhunderts deutlich abgeschwächt habe. Eine solche Abschwächung als mögliche Folge der globalen Erwärmung prognostizieren Klimamodelle schon seit Jahren. Würde der Nordatlantikstrom komplett versiegen, könnten die Temperaturen in Europa den Modellen zufolge um bis zu fünf Grad sinken. Wer sich nach dieser Nachricht allerdings mit reichlich Wollschals eingedeckt hat, kann diese getrost wieder einmotten. Denn kälter wird es in Europa vermutlich trotzdem nicht.

Der Nordatlantikstrom ist der nach Europa hinüberreichende verlängerte Arm des Golfstroms. Der eigentliche Golfstrom entsteht in der Karibik und verläuft vor der Südostküste Nordamerikas entlang nach Norden, bis er sich etwa auf der Höhe Neufundlands auf den offenen Atlantik wagt. Bis dahin hat sich der Strom nach Ansicht der Autoren nicht abgeschwächt. Aber hier spaltet er sich in zwei Arme auf. Einer fließt als subtropische Rezirkulation wieder im Bogen zurück nach Süden, während der andere Arm als Nordatlantikstrom an der Westküste Europas entlang weiter nach Norden fließt. Die warmen Wassermassen dieses Stroms geben Wärme an die Luft ab, und zwar reichlich - etwa soviel, wie eine Million Kraftwerke produzieren würden.

Zum ersten Mal wurde die Gesamtströmung untersucht

Dabei kühlt sich der Nordatlantikstrom langsam ab. Da kaltes Wasser schwerer ist als warmes, sinkt es und kehrt als kalte tiefe Rückströmung wieder nach Süden zurück. Und genau diese Rückströmung ist es, die Harry Bryden, Hannah Longworth und Stuart Cunningham von der Universität Southampton Sorgen macht. Für ihren Nature-Artikel haben die drei die Strömungsverhältnisse im Atlantik auf einer Linie zwischen den Bahamas und Teneriffa gemessen und dabei festgestellt, daß im Jahr 2004 nur noch halb soviel kaltes Tiefenwasser nach Süden über den 25. Breitengrad geströmt ist wie noch im Jahre 1957. Gleichzeitig fanden sie viel mehr relativ warmes, oberflächennahes Wasser, das mit der subtropischen Rezirkulation wieder in die tropischen Gewässer zurückfloß. Statt den Golfstrom also nach Norden zu verlassen und Europa zu erwärmen, strömt mehr warmes Wasser unverrichteter Dinge wieder nach Süden.

Detlev Quadfasel von der Universität Hamburg hat, ebenfalls in Nature, einen Begleitartikel veröffentlicht, um die Ergebnisse der Briten einzuordnen. Er hält die Studie für eine sehr wichtige Veröffentlichung, da sie zum ersten Mal zeige, daß der Nordatlantikstrom wirklich schwächer werde. „Es gab zwar früher schon Untersuchungen, die auf eine Veränderung der Strömungsverhältnisse hindeuteten, aber bisher sind immer nur Teilaspekte des Systems untersucht worden. Bryden und seine Kollegen haben sich zum ersten Mal die Gesamtströmung angeguckt“, sagt Quadfasel. So hatten skandinavische Forscher schon Ende der neunziger Jahre beobachtet, daß am nördlichsten Absinkpunkt nördlich des Grönland-Schottland-Rückens weniger Wasser in die Tiefe strömt. „Das hätte aber noch bedeuten können, daß sich der Nordatlantikstrom einfach andere Absinkregionen gesucht hat.“ Das hat er offensichtlich nicht getan.

Kälter wird es in Europa nicht - aber deutlich nässer

Generell wird die Umwälzbewegung im Nordatlantik von der Temperatur und dem Salzgehalt des Wassers angetrieben. Denn nicht nur Kälte, sondern auch Salz erhöht die Dichte und damit das Gewicht des Wassers. Nun ist eine wahrscheinliche Konsequenz des Klimawandels die Zufuhr von zusätzlichem Süßwasser in den nördlichen Teil des Atlantiks - durch höhere Niederschläge und das Abschmelzen des Grönland-Eisschildes. Dadurch verringert sich die Dichte des Wassers, und es sinkt nicht mehr so stark. Damit schwächt sich auch die Sogwirkung ab, die im Moment noch die warmen Wassermassen aus dem Süden nach Norden zieht. Die von der Temperatur und dem Salzgehalt angetriebene thermohaline Zirkulation läßt nach.

„Deshalb wird es aber nicht kälter in Europa werden“, schränkt Quadfasel ein, „bestenfalls kompensiert dieser Abkühlungseffekt die Erwärmung durch den Klimawandel, so daß es in Nordwesteuropa vielleicht weniger schnell warm wird als im Rest der Welt.“

Kälter wird es also nicht. Aber es könnte deutlich nässer werden. Anders Levermann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und seine Kollegen haben berechnet, was passiert, wenn mehr Süßwasser ins Meer fließt und sich der Nordatlantikstrom abschwächt. „Dadurch könnte der Meeresspiegel um bis zu einem Meter an den Küsten des Nordatlantiks ansteigen“, sagt Levermann. Denn im Moment ist der Meeresspiegel hier durch die Sogwirkung in den Absinkregionen etwas niedriger als im Südatlantik.

„Die Messungen sind auf jeden Fall seriös“

Anders Levermann findet die Ergebnisse der britischen Forscher noch aus einem anderen Grund beunruhigend: „Es hat während der letzten Eiszeit immer wieder abrupte und dramatische Klimawechsel gegeben, sogenannte Dansgaard-Oeschger-Ereignisse.“ Die Forscher am PIK haben versucht, mit Hilfe von Computermodellen herauszufinden, wodurch diese Klimasprünge ausgelöst wurden. In ihren Simulationen änderte sich das Klima schlagartig immer dann, wenn sie die Nordatlantikströmungen veränderten. Es ist also gar nicht so unwahrscheinlich, daß das Klima auch in der Zukunft schnell und heftig umschlägt, wenn der Nordatlantikstrom in Unordnung gerät.

Auch Jochem Marotzke vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg hält die Studie der britischen Forscher für wichtig. Er hat selbst lange Jahre mit den Autoren in Southampton zusammengearbeitet und kennt deren Arbeitsweise: „Die Messungen sind auf jeden Fall seriös.“ Harry Bryden wisse besser als jeder andere, wie man solche Analysen durchführt. „Aber er und seine Kollegen weisen bei der Diskussion ihrer Ergebnisse nicht deutlich genug darauf hin, daß sie sich auf nur fünf Momentaufnahmen innerhalb der letzten fünfzig Jahre stützen und nicht auf kontinuierliche Messungen.“

Alles einen natürliche Variabilität?

Die Daten der Briten stammen von Atlantik-Überquerungen in den Jahren 1957, 1981, 1992, 1998 und 2004. Die Forscher haben auf jeder dieser Touren etwa alle fünfzig Kilometer Proben genommen, um die Temperatur und den Salzgehalt in verschiedenen Tiefen zu messen. Daraus konnten sie die Dichteunterschiede und damit die Strömungsrichtungen ablesen. Die Ergebnisse der ersten drei Untersuchungen ähneln einander stark, aber 1998 und 2004 ist eine deutliche Abschwächung des Nordatlantikstroms erkennbar. „Das heißt aber noch nicht, daß wir hier wirklich eine langfristige Änderung sehen, wie es im Artikel suggeriert wird. Es könnten genausogut kurzfristige Schwankungen, also eine natürliche Variabilität sein“, kritisiert Marotzke. „Wenn ich persönlich wetten müßte, würde ich auf die Variabilität setzen.“ Nach kurzem Zögern fügt er hinzu: „Aber viel Geld würde ich nicht verwetten wollen.“

Während der Artikel in Nature noch von einer eindeutigen Abschwächung des Nordatlantikstroms spricht, äußern sich die Autoren selbst im nachhinein doch vorsichtiger: „Unsere Ergebnisse sind nur ein erster Hinweis darauf, daß sich etwas geändert haben könnte“, betont Stuart Cunningham. „Wir können aus unseren Daten zwar sehr gut den Jahresdurchschnitt im Meßjahr ablesen, aber ob es im Jahr davor oder danach genauso aussah, wissen wir nicht.“

Schwächt sich der Nordatlantikstrom nun wirklich ab, oder schwankt er nur ein bißchen? Diese Frage soll jetzt in einem neuen Forschungsprojekt beantwortet werden, an dem sich sowohl Cunningham und seine Kollegen als auch Jochem Marotzke beteiligen. Dafür haben die Forscher bei der letzten Atlantik-Überquerung im vergangenen Jahr 19 Meßeinheiten entlang von 26,5 Grad nördlicher Breite im Meeresboden verankert. Diese liefern seitdem kontinuierliche Daten über die Dichteverhältnisse. Die Werte des ersten Jahres werden zur Zeit noch ausgewertet. „Wir können jetzt schon sagen, daß die Zirkulation schwankt“, sagt Marotzke, „aber wir wissen noch nicht, wie stark.“ Und auch Cunningham ist sich sicher, daß es noch Jahre dauern wird, bis man eine eindeutige Aussage treffen kann: „Vielleicht wissen wir in zehn Jahren, ob Europas Fernwärmeheizung wirklich nachläßt.“