Meeresströmungen – Der Klimamotor der Erde

Einführung

Großbritannien liegt auf demselben Breitengrad wie Kanada – aber während London milde Winter mit selten unter 0 °C erlebt, friert Neufundland monatelang bei −20 °C zu. Der Unterschied? Der Golfstrom. Diese gewaltige Meeresströmung transportiert mehr Wasser als alle Flüsse der Erde zusammen und macht Westeuropa zu einem der gemäßigtsten Klimagebiete der Welt.

Meeresströmungen sind das Kreislaufsystem des Ozeans – sie transportieren Wärme, Nährstoffe und Salzgehalt über den gesamten Globus und vernetzen die Klimazonen der Erde auf eine Art, die wir gerade erst zu verstehen beginnen.

Grundidee

Stell dir einen Kochtopf mit Wasser auf der Herdplatte vor. Das Wasser am Boden erhitzt sich, steigt auf, kühlt an der Oberfläche ab und sinkt wieder – es entsteht eine Walze aus kreisenden Wasserströmen. Im Ozean passiert genau das – aber über tausende Kilometer und angetrieben nicht nur von Wärme, sondern auch von Wind und Salzgehalt.

Warmes Wasser aus den Tropen strömt in Richtung der Pole, kühlt sich dort ab, wird salzreicher und dichter, sinkt in die Tiefe und fließt zurück – ein planetares Förderband, das niemals stillsteht.

Erklärung

Oberflächenströmungen: Windgetrieben

Die großen Oberflächenströmungen werden primär durch die beständigen Winde der Erde angetrieben – die Passatwinde in den Tropen und die Westwindgürtel in den gemäßigten Breiten. Sie bewegen sich in den oberen 100–200 m des Ozeans.

Durch die Corioliskraft – eine Scheinkraft, die durch die Erdrotation entsteht – werden Strömungen auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt. Dadurch bilden sich geschlossene Wirbelsysteme, sogenannte ozeanische Gyres (Ozeanzirkel):

• Nordatlantischer Gyre (mit dem Golfstrom als Westrandstrom)
• Nordpazifischer Gyre
• Südatlantischer, Südpazifischer und Indischer Ozean-Gyre

Der Golfstrom ist der bekannteste Westrandstrom: Er transportiert warmes Wasser je nach Abschnitt mit etwa 30 bis 150 Mio. m³/s (stellenweise mehr als das Hundertfache aller Flüsse der Erde zusammen) von der Karibik über den Nordatlantik bis nach Europa.

Thermohaline Zirkulation: Das globale Förderband

Tiefenströmungen werden nicht durch Wind, sondern durch Temperatur (thermo) und Salzgehalt (halin) angetrieben – daher der Name thermohaline Zirkulation.

Das Prinzip: Wenn warmes Oberflächenwasser aus den Tropen in Richtung Nordatlantik strömt, kühlt es ab. Gleichzeitig verdunstet viel Wasser – der Salzgehalt steigt. Kaltes, salzreiches Wasser ist dichter und sinkt ab – besonders im Nordatlantik (vor Grönland und Norwegen) und in der Antarktis. Dieses kalte Tiefenwasser fließt langsam in Richtung Süden und Osten, erwärmt sich schließlich wieder und steigt an anderer Stelle auf.

Golfstrom und europäisches Klima

Ohne den Golfstrom wären die Temperaturen in Nordwesteuropa schätzungsweise 5–10 °C kälter. Länder wie Norwegen, Schottland und Island profitieren enorm: Die norwegische Küste ist das ganze Jahr eisfrei – auf demselben Breitengrad liegen in Kanada dauerhaft zugefrorene Gebiete.

Der Golfstrom bringt aber nicht nur Wärme: Er transportiert Nährstoffe, die den Nordatlantik zu einem der fischreichsten Meeresgebiete der Welt machen (z.B. Kabeljau, Hering, Makrele).

El Niño und La Niña (ENSO)

Das El-Niño-Südliche-Oszillation-Phänomen (ENSO) ist eine periodische Verschiebung der Meerestemperaturen und Windmuster im tropischen Pazifik.

Normalzustand: Passatwinde treiben warmes Wasser nach Westen. An der Westküste Südamerikas steigt kaltes Tiefenwasser auf (Upwelling), nährstoffreich und fischreich. Bei La Niña ist dieser Zustand besonders stark ausgeprägt.

El Niño: Die Passatwinde schwächen sich ab oder kehren um. Warmes Wasser schwappt zurück in den Ostpazifik. Das Upwelling bricht zusammen – Fischbestände kollabieren, Perus Fischereiindustrie leidet massiv. Gleichzeitig entstehen starke Regenfälle an der sonst trockenen Westküste Südamerikas Dürren in Australien und Indonesien und oft Starkregen in Ostafrika.

Risiko: Golfstrom-Abschwächung durch den Klimawandel

Klimaforscher beobachten seit Jahrzehnten eine Abschwächung der AMOC. Das Schmelzen des grönländischen Eisschildes pumpt große Mengen Süßwasser in den Nordatlantik. Süßwasser ist weniger dicht als Salzwasser – es sinkt nicht so tief. Damit schwächt sich der Antriebsmechanismus des Förderbands.

Eine signifikante AMOC-Abschwächung hätte dramatische Folgen: Westeuropa würde merklich kälter, der Meeresspiegel an den US-Ostküsten würde noch stärker steigen, Monsun-Muster in Afrika und Asien würden sich verschieben. Manche Studien sehen einen möglichen Kipppunkt bereits in diesem Jahrhundert.

Beispiel aus dem Alltag

Warum Lissabon und New York fast gleich kalt sind:

Lissabal (Portugal) und New York liegen auf fast demselben Breitengrad (~41° N). Trotzdem ist New Yorks Januar im Schnitt −1 °C, während Lissabon bei +11 °C liegt. Der Grund: An der Ostküste Nordamerikas strömt der Labradorstrom – eine kalte Meeresströmung aus der Arktis – südwärts und kühlt die Küste. In Europa wärmt der Golfstrom die Westküste. Breitengrad allein sagt also wenig über das Klima – Meeresströmungen sind entscheidend.

Anwendung

Wissenschaftler messen die AMOC-Stärke mithilfe eines Netzwerks von Messstationen im Atlantik. Seit 2004 zeigen die Daten eine Abschwächung von ca. 15 % gegenüber früheren Werten.

a) Erkläre, warum schmelzende Gletscher auf Grönland die Antriebskraft des globalen Förderbands schwächen können.

b) Welche konkreten Folgen hätte eine starke Abschwächung des Golfstroms für Deutschland?

c) Ein El-Niño-Ereignis kündigt sich an. Welche Regionen weltweit müssen mit welchen Wetterveränderungen rechnen?

d) Warum sind Meeresströmungen für die globale Fischerei wichtig? Erkläre am Beispiel des Perustroms.

Typische Fehler

„Der Golfstrom ist eine Strömung wie ein Fluss – er hat klare Ufer.” Der Golfstrom ist kein einzelner, klar begrenzter Strom, sondern ein breites, verwirbeltes System von Strömungen, das sich über Hunderte Kilometer erstreckt und sich ständig verändert. Im Nordatlantik teilt er sich auf und wird diffuser.

„El Niño und La Niña sind extreme Unwetter.” ENSO ist kein Unwetter, sondern ein periodischer Wechsel der Meeres- und Atmosphärenzirkulation im Pazifik, der global Wetterextreme auslöst – selbst aber ein normales Klimaschwankungsphänomen ist, das seit Jahrtausenden auftritt.

„Eine Abschwächung des Golfstroms würde Europa sofort in eine Eiszeit stürzen.” Eine vollständige Abschwächung ist unwahrscheinlich und würde allmählich verlaufen. Die Folge wäre keine Eiszeit, sondern eine merkliche Abkühlung Nordwesteuropas (ca. 3–5 °C), was dennoch erhebliche Auswirkungen auf Landwirtschaft und Gesellschaft hätte.

Zusammenfassung

Merke dir:

• Oberflächenströmungen werden durch Wind und Corioliskraft zu ozeanischen Gyres gebündelt; der Golfstrom ist der bekannteste
• Die thermohaline Zirkulation wird durch Temperatur und Salzgehalt angetrieben und bildet das globale ozeanische Förderband; dessen atlantischer Teil ist die AMOC
• Der Golfstrom macht Westeuropa ca. 5–10 °C wärmer als vergleichbare Breiten ohne diese Strömung
• El Niño schwächt die Passatwinde und verschiebt Regenzonen weltweit mit dramatischen Folgen für Landwirtschaft und Ökosysteme
• Schmelzendes Gletscherwasser aus Grönland könnte die AMOC destabilisieren – ein potenzieller Kipppunkt im Klimasystem
• Meeresströmungen transportieren Wärme, Nährstoffe und steuern Fischwanderungen auf globaler Ebene

Quiz

Frage 1: Was treibt Oberflächenströmungen an, und was treibt Tiefenströmungen an?

Frage 2: Erkläre, warum Westeuropa trotz seiner nördlichen Lage ein relativ mildes Klima hat.

Frage 3: Was genau passiert bei einem El-Niño-Ereignis, und welche Region leidet besonders?

Frage 4: Warum kann das Schmelzen des grönländischen Eisschilds das globale Förderband schwächen?