Golfstrom

Der Golfstrom ist ein warmer Meeresstrom vor der Atlantikküste Nordamerikas. Seinen Namen erhielt er zu einer Zeit, als man seinen Ursprung im Golf von Mexiko vermutete. Doch tatsächlich ist er Teil eines Systems von Meeresströmungen, die den gesamten Atlantik durchziehen und im äußersten Süden über den Antarktischen Zirkumpolarstrom sogar mit den benachbarten Ozeanen in Beziehung stehen.

Die Geschichte der Erforschung des Golfstroms, von dem der spanische Seefahrer Juan Ponce de León zu Beginn des 16. Jahrhunderts erstmals berichtet hat, begann in der Mitte des 19. Jahrhunderts vor der nordamerikanischen Ostküste. Um die Strömung zu verfolgen, werden Bojen eingesetzt, die in unterschiedlicher Wassertiefe mit dem Strom treiben. Eine ganz wesentliche Hilfe sind heute Wärmemessungen von Satelliten aus. Auch sehr präzise Höhenmessungen der Wasseroberfläche sind ein Mittel zur Erforschung des Golfstroms, denn je schneller er fließt, desto stärker ist er aufgewölbt. In der Mitte der Strömung kann die Aufwölbung einen Meter betragen.

Als Golfstrom im eigentlichen Sinne bezeichnet man heute die zunächst nach Nordosten, dann nach Osten gerichtete Meeresströmung von der Nordostküste Floridas bis südöstlich von Neufundland. Sie geht hervor aus dem Zusammenfluss zweier Meeresströmungen, nämlich dem sehr kräftig strömenden Floridastrom und dem schwächeren Antillenstrom. Da beide Strömungen aus warmen Regionen kommen, weist das mitgeführte Wasser die für die Tropen typischen Temperaturen auf. Auf dem Weg nach Norden verringert sich die Temperatur nur wenig, da warmes Wasser meist an der Oberfläche bleibt und sich kaum mit dem kälteren Wasser der Umgebung vermischt.

Im Süden verläuft der Golfstrom parallel zur Atlantikküste der USA. Jenseits von Kap Hatteras, auf ungefähr 35° nördlicher Breite gelegen, weicht jedoch die Küste zurück, während der Golfstrom seinen Nordostkurs zunächst beibehält und schließlich nach Osten schwenkt. Auf der Breite von New York ist der Golfstrom bereits 1500 km von der Küste entfernt. Auf die Temperaturverhältnisse des amerikanischen Nordostens hat der Golfstrom deshalb keinen Einfluss mehr.

Die höchsten Strömungsgeschwindigkeiten erreicht der Golfstrom nicht an der Oberfläche, sondern in Tiefen von 50 bis 150 m. Mit über 100 km je Tag hat die Strömung in der Straße von Florida ihre höchste Geschwindigkeit. Die hier transportierte Wassermenge ist gewaltig und liegt bei 30 Millionen m³ je Sekunde. Das ist fast 14 000mal mehr, als der Rhein in die Nordsee fließen lässt. Weiter im Norden, auf 40° nördlicher Breite, werden sogar über 100 Millionen m³ Wasser je Sekunde transportiert.

Die Tiefe, bis zu der die Strömung nachgewiesen werden kann, ist in den einzelnen Abschnitten des Golfstromsystems unterschiedlich und kann zwischen 100 und 1000 m liegen. Schon in einigen hundert Metern Tiefe ist manchmal eine entgegen gerichtete Strömung festzustellen.

Südöstlich von Neufundland stößt von Norden der kalte Labradorstrom auf den Golfstrom. Beim Zusammentreffen entsteht durch die Abkühlung der feuchten Luft sehr häufig Nebel. Für die Schifffahrt ist diese Region besonders gefährlich, weil der Labradorstrom nicht selten auch Eisberge weit nach Süden treiben lässt. Seit dem Untergang der Titanic, die 1912 im Nebel mit einem Eisberg zusammenstieß, wird diese Region durch den damals begründeten Eisbergwarndienst besonders beobachtet.

Nach dem Zusammentreffen mit dem Labradorstrom lässt sich der Golfstrom nicht mehr durchgehend verfolgen. Ein Teil des Wassers strömt nach Osten und schließlich nach Süden und mündet vor der nordwestafrikanischen Küste in den Kanarenstrom ein. Die nach Nordosten gerichtete Strömung ist der Nordatlantische Strom. Von ihm zweigt wiederum der Irmingerstrom ab, der die Südküste Islands erreicht. Vor der Westküste Irlands teilt sich auch der Nordatlantische Strom auf. Ein Teil strömt südlich an den Britischen Inseln vorbei durch den Ärmelkanal in die Nordsee. Ein andere Ast umgeht die Britischen Inseln im Norden und führt an Schottland vorbei nach Norwegen. Dieser Norwegische Strom macht sich bis über das Nordkap hinaus noch in der Barentssee und im Eismeer bemerkbar.

Alle diese Meeresströmungen des Nordostatlantiks sind allerdings weitaus schwächer als der eigentliche Golfstrom. Sie wurden früher dem Golfstrom zugerechnet. Heute geht man davon aus, dass der größere Teil des Golfstromwassers in der Mitte des Atlantiks, vor allem in der Grönlandsee, in Folge starker Abkühlung absinkt und als Tiefenströmung äquatorwärts wandert. In einem anschaulichen Vergleich spricht man von der Nordatlantischen Pumpe, die das Wasser nach unten abführt und neues Wasser aus Südwesten nachströmen lässt. Manche Forscher sehen in diesem Vorgang einen ganz wesentlichen Antrieb für den Golfstrom.

Das Absinken ist darauf zurückzuführen, dass das Wasser des Golfstroms schwerer wird. Die Zunahme des spezifischen Gewichts hat seine Ursache in der Abkühlung infolge der Wärmeabgabe an die Luft, Verdunstung und Mischung mit dem Wasser des kalten Labradorstromes. Ein weiterer Grund, dem man heute in der Forschung besondere Beachtung schenkt, ist das Ansteigen des Salzgehaltes, das mit der Abkühlung zusammenhängt. Das Meer südlich von Grönland gehört zu den salzhaltigsten Regionen der hohen See. Weil für das Absinken sowohl die Temperatur als auch der Salzgehalt eine Rolle spielt, spricht man von thermohaliner Zirkulation (von griech. thermos = warm, hals = Salz).

Auch wenn der Golfstrom nach heutigen Vorstellungen die europäische Küste selbst nicht erreicht, so hat er doch einen ganz gewichtigen Einfluss auf das Klima Europas.

Der Golfstrom ist ein außerordentlich wirksamer Temperaturregulator. Er lässt gewaltige Mengen warmen Wassers von Florida bis weit nach Norden strömen und trägt damit ganz wesentlich zum Temperaturausgleich zwischen den heißen und den kalten Regionen der Erde bei. Im mittleren Nordatlantik bewirkt die Wärmezufuhr, dass das Oberflächenwasser um rund 6 Grad wärmer ist, als für Meeresgebiete dieser Breitenlage zu erwarten ist.

Der Wärmetransport durch das Golfstromsystem hat weit reichende Folgen nicht nur für das Meer und das Leben in ihm, sondern auch für die Atmosphäre. Die Wärme des Wassers überträgt sich nämlich auf die Luft, so dass auch hier ein Wärmeüberschuss festzustellen ist. Er ist besonders stark im Winter.

Allerdings ist der unmittelbare Übergang der Wärme vom Wasser an die Luft allein nicht allzu wirksam. Entscheidend ist vielmehr, dass die Erwärmung der Luft von unten für eine Labilisierung der Luftschichten sorgt. Damit ist gemeint, dass innerhalb der unteren Atmosphäre die Neigung zur vertikalen Durchmischung zunimmt, da die warme Luft aufsteigt. Dies wiederum begünstigt die Entstehung von Tiefdruckgebieten. Sie entstehen vor allem dort, wo das warme Wasser des Golfstroms auf das kalte Wasser des Labradorstroms stößt, also vor der Küste Neufundlands. Hier bilden sich scharfe Luftmassengrenzen aus, die die Wirbelbildung begünstigen.

Auch die hohe Luftfeuchtigkeit, die durch die Verdunstung von der relativ warmen Wasseroberfläche hervorgerufen wird, hat Einfluss auf das Geschehen in der Atmosphäre. Er ist die Voraussetzung für die Wolkenbildung, bei der große Mengen an Wärme in der Atmosphäre freigesetzt werden. Der Wasserdampf ist gewissermaßen ein Transportmittel für die Energie, die beim Verdunsten dem Wasser entzogen wird und bei der Wolkenbildung den höheren Luftschichten zugeführt wird. Dieser Vorgang trägt dazu bei, dass die Tiefs über dem Atlantik besonders kräftig sind und sich lange halten.

Die Tiefs sind vom Klima her gesehen das wichtigste und weit reichendste "Ergebnis" des Golfstroms. Da sie in der Westwindzone entstehen, treiben sie auf Europa zu. Bei ihrer Wanderung nach Osten machen sie nicht an der Küste halt, sondern sorgen auch auf dem Festland für reichlich Niederschlag, insbesondere dort, wo Gebirge die Luft zu weiterem Aufsteigen veranlasst. Deswegen gehören küstennahe Gebirgsregionen, wie z.B. Südnorwegen und Schottland, zu den regenreichsten Gebieten Europas.

Doch wenn die Regen bringenden Tiefs auch manchem Urlauber sehr ungelegen kommen, so ist ihre Wirkung doch von Vorteil. Sie bringen nämlich außer Niederschlag auch relativ warme Atlantikluft mit sich. Nicht nur Skandinavien, sondern der gesamte Nordwesten Europas profitiert davon, und selbst in Osteuropa lassen sich noch Auswirkungen der atlantischen Tiefs und damit des Golfstroms feststellen.

Auch wenn der größere Teil des Golfstromwassers in der Mitte des Atlantiks abtaucht, so gelangt ein Teil doch auch weiter nach Osten. Allerdings strömt hier das Wasser nicht als ein mächtiger Strom durch den Atlantik, sondern in Form vieler Schlingen und Wirbel, die sich nicht selten entgegen der allgemeinen Richtung bewegen. Einzelne Wirbel von oft über 100 km im Durchmesser können sich sogar ganz aus dem Strom lösen. Zusammenfassend nennt man diese weit aufgefächerten Strömungen Nordatlantikdrift.

Die Strömungsgeschwindigkeiten der Nordatlantikdrift sind jedoch weitaus geringer als die des eigentlichen Golfstroms. Doch immerhin gelangt auf verschlungenen Wegen doch noch ein Teil der Wärme bis nach Europa. Die atlantischen Wasserströme, die ins Europäische Nordmeer gelangen, haben im Durchschnitt eine Temperatur von 8,9 °C. Selbst in den kältesten Monaten Februar und März hat das Wasser hier noch eine Temperatur von durchschnittlich 6,4 °C.

Wäre der Atlantik so kalt, wie es seiner Breitenlage entspricht, bestünden in Deutschland subpolare Verhältnisse, wie sie auf gleicher Breite in Kanada oder in Sibirien anzutreffen sind. Die Häfen an der norwegischen Küste wären im Winter durch Treibeis blockiert. So aber kann ganzjährig Schifffahrt nicht nur hier, sondern auch noch im Eismeer bis hin zum russischen Hafen Murmansk betrieben werden. Nirgendwo an der norwegischen Küste sinkt die Wassertemperatur im Winter unter 5 °C.

Besonders ausgeprägt ist der Wärmegewinn durch das Meer an der Südküste Islands. Auf der vorgelagerten Inselgruppe Vestmannæyjar sind die Mittelwerte der Lufttemperatur im Winter sogar höher als in Mailand. Der Einfluss des Meeres ist hier besonders stark, weil die Oberflächentemperatur des Wassers, das der Irmingerstrom bis nach Island führt, fast 6 Grad über dem Breitenkreismittel liegt. Man nennt eine solche Abweichung positive Wärmeanomalie. Der Irmingerstrom beeinflusst das Klima an der Süd- und Westküste Islands und macht sich - stark abgeschwächt - noch an der westlichen Nordküste der Insel bemerkbar, wo er die winterliche Abkühlung um zwei Monate verzögert.

Ebenso wie die Meeresströmungen das Klima beeinflussen, haben umgekehrt auch die Vorgänge in der Atmosphäre Einfluss auf die Strömungen. Bei den eng verflochtenen und weit reichenden Zusammenhängen wird nicht ausgeschlossen, dass bei einer Klimaänderung auch der Golfstrom und die übrigen Meeresströmungen des Nordatlantiks betroffen wären. Ein Nachlassen oder eine Verlagerung der Strömung hätte vor allem für Nord- und Westeuropa katastrophale Folgen.

Das gesamte Leben in Mittel- und Nordwesteuropa würde sich radikal ändern, wenn der Golfstrom an Kraft verlöre. So ist es nur allzu verständlich, dass Wissenschaftler seit langem bemüht sind, die "Warmwasserheizung" des Atlantiks zu ergründen. Wodurch wird das Wasser angetrieben, wodurch gesteuert?

Heute weiß man, dass man den Golfstrom nicht isoliert betrachten darf, um hier Antworten zu finden. Auch die Verhältnisse in der Tiefe, beispielsweise das Vordringen kalten Tiefenwassers von der Arktis und der Antarktis, haben Einfluss auf das Strömungssystem des Atlantiks.