Klimawandel Forscher warnen vor Kollaps des Golfstroms

Der Golfstrom hört auf zu fließen, Europa erfriert - dieses Horrorszenario galt längst als widerlegt. Doch nun erkennen Klimaforscher eine Gefahr, die sie bislang übersehen haben.

NASA

Von Christopher Schrader


Wenig Zeit? Am Textende gibt's eine Zusammenfassung.


Der Atlantik vor Kapstadt ist kein sonderlich freundliches Gewässer: Das kalte Wasser zerrt an Schwimmern, der Untergrund fällt teilweise jäh ab, und im Wasser gibt es Haie. Baden ist nicht unbedingt zu empfehlen.

Die Qualität des Wassers vor und südlich der südafrikanischen Metropole ist jedoch nicht nur für Einheimische und Touristen interessant, sondern auch für alle daheimgebliebenen Europäer. Denn hier, wo Atlantik und Indischer Ozean ineinander übergehen, entscheidet sich auch die Zukunft des Golfstroms - der Fernheizung Europas. Seine Wärme sorgt für mildes Klima in Nordeuropa.

Segensreicher Golfstrom

Die warme Wasserströmung im Atlantik entspringt im Golf von Mexiko. Von dort gelangt das warme Wasser, gelenkt von Winden und der Erddrehung, nach Norden. Auf dem Weg kühlt es sich ab und wird immer salziger, weil ständig Wasser verdunstet. Seine Dichte steigt. Schließlich sinkt das abgekühlte, salzreiche Wasser in die Tiefe und fließt zurück nach Süden - siehe Karte:

Golfstrom
Der Spiegel

Golfstrom

Wie aber beeinflusst der Klimawandel diese Prozesse? Hier kommt das ferne Kap der Guten Hoffnung ins Spiel, denn eigentlich beginnt die Strömung schon dort. Es geht um die Frage, in welcher Richtung Indischer Ozean und Atlantik am 34. Grad südlicher Breite ihre Salzfracht austauschen. Eine veränderte Salzbilanz könnte im hohen Norden, vor der Küste Grönlands, den Antrieb für die warme Meeresströmung stören - und so den Golfstrom zum Kollabieren bringen.

Minus fünf Grad in Norwegen

Von einer "übersehenen" Gefahr für den Golfstrom berichten nun amerikanische Forscher um Wei Liu vom Scripps-Institut im kalifornischen San Diego. Die Verhältnisse im Südatlantik machten Europas Fernheizung inhärent instabil. Ein möglicher Zusammenbruch des Golfstroms könnte die Temperaturen in Nordwest-Europa auf Talfahrt schicken:

  • minus sieben Grad Celsius im Winter in Island,
  • minus fünf in Nordnorwegen,
  • minus drei in Irland und Schottland,
  • minus ein Grad von der Bretagne über Norddeutschland bis ins Baltikum.

Und das, obwohl die globale Erwärmung die Durchschnittstemperatur der Erde bis dahin wohl um mindestens zwei bis drei Grad angehoben haben wird.

Die neuen Erkenntnisse wühlen eine Debatte auf, die längst beendet schien. Der Golfstrom versiegt, Europa stürzt in eine Eiszeit - dieses Schreckensszenario aus dem Kinofilm "The Day After Tomorrow" galt als wissenschaftlich widerlegt.

In seinem jüngsten Report hatte der Weltklimarat IPCC geschrieben, der Golfstrom könne sich zwar wegen des Klimawandels um 20 bis 30 Prozent abschwächen, aber er werde wohl nicht zusammenbrechen.

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Klimawandel und Golfstrom: Fragile Ozeanzirkulation

Das Gremium stützte sich dabei auf etliche Modell-Studien, die ein recht einheitliches Bild geliefert hatten. Nervös machte die Forscher allenfalls, was beim Abschmelzen des Eispanzers auf Grönland passiert. Den Salzaustausch im Süden hatte kaum jemand im Blick.

"Nicht nur in der Öffentlichkeit, auch in der Gemeinde der Klimaforscher schien das Thema nur von geringem Interesse", sagt Stefan Rahmstorf vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. "Jetzt macht die Liu-Studie für viele das Fass sozusagen wieder auf. Es war allerdings für die wenigen Spezialisten nie wirklich zu gewesen."

Messungen widersprechen den Modellen

In der neuen Studie ist Salz das entscheidende Element. Wie viel davon bleibt im Atlantik, wie viel fließt vor allem über die 34-Grad-Süd-Linie zwischen Kapstadt und Buenos Aires - und in welche Richtung?

In den Klimamodellen, auf die der IPCC sich stützt, steckt folgende Annahme: Der Atlantik importiert im Süden salzarmes Frischwasser, dadurch sinkt sein Salzgehalt. Schwächt sich die Nordströmung im Atlantik ab, und damit der Golfstrom, nimmt auch der Salzverlust ab.

Es bleibt also mehr von dem wichtigen Stoff im Meer, und der Golfstrom stabilisiert sich. Die Modelle sehen die Fernheizung als in sich stabil gegen natürliche Schwankungen.

Wie ist die Salzbilanz?

Messungen im Südatlantik zeichnen jedoch ein ganz anderes Bild: Demnach importiert das Golfstromsystem das Salz, das seine Funktion stützt. Eine anfängliche Störung reduziert die Salzzufuhr und könnte sich darum selbst verstärken. Ein Teufelkreis.

"Eine solche sogenannte positive Rückkopplung bedeutet, dass das Golfstromsystem einen Kipp-Punkt hat, an dem es die Stabilität verliert und versiegt", warnt Rahmstorf. Der komplizierte Mechanismus des Wärmetransports wäre instabil.

Oberflächennahe Zirkulation im Atlantik
IFM-GEOMAR

Oberflächennahe Zirkulation im Atlantik

Dass es diesen Widerspruch zwischen Modellen und Messungen gibt, bestätigt Johann Jungclaus vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg. "Wir sprechen sicherlich seit zehn Jahren darüber, ob der Frischwasserfluss im Südatlantik das falsche Vorzeichen hat. Diese Diskussion dürfte nun intensiver werden."

Er ist aber bisher nicht überzeugt, dass die Messungen genau genug sind, um die Modelle umzuprogrammieren. Bis vor etwa einem Jahrzehnt hatten die Forscher an dieser Stelle noch in ihre Simulationen eingegriffen, so Jungclaus, es dann aber "vorgezogen, mit den Fehlern zu leben". Jetzt zeige sich, dass "die Korrektur ein signifikant verändertes Verhalten mit sich bringen kann".

Neue Simulation - ungebremster Klimawandel

Das Team um Wei Liu hat die Messdaten zum Salzfluss in seiner Simulation des Weltklimas berücksichtigt. Und weil es zunächst nur ums Prinzip ging, und sich so Rechenzeit auf dem Supercomputer einsparen ließ, haben die Forscher einfach mit einer konstanten CO2-Konzentration von 560 ppm gerechnet - genau das Doppelte der Werte vor Beginn der Industrialisierung. Die Einheit ppm steht für parts per million. Derzeit beträgt die CO2-Konzentration der Atmosphäre 400 ppm.

Das Ergebnis war drastisch: Die Stärke des Golfstroms fiel binnen 100 Jahren um ein Drittel, nach 300 Jahren erreichte sie ein neues tiefes Plateau gut zwei Drittel unter dem Ursprungswert.

Der Golfstrom war, sagen die Forscher, zusammengebrochen. In einer Vergleichsrechnung ohne Eingriff in den Salztransport fiel die Stärke der Strömung nur um ein Fünftel - also in dem Rahmen, den der IPCC abgesteckt hatte.

Es geht bei Lius Studie nun zwar um das 24. Jahrhundert, aber die Weichen für diese ferne Zukunft werden durch weiter zunehmenden Ausstoß von Treibhausgasen in diesem gestellt - womöglich unwiderruflich. Die Verdopplung der CO2-Werte gegenüber der vorindustriellen Zeit ist in Sichtweite, eine Frage von Jahrzehnten und nicht einmal eine radikale Vision ungebremsten Klimawandels.

Ob es wirklich so kommen muss, ist nach Lius Studie allerdings nicht sicher, dafür war die Berechnung etwas plump. Die Frage ist auch, wo die anfängliche Schwächung passiert, die sich dann auswächst, und wie stark sie ist.

Golfstrom im Wärmebild (rot=warm, blau=kalt)
NASA

Golfstrom im Wärmebild (rot=warm, blau=kalt)

Hier richtet sich die Aufmerksamkeit auf Grönland. Sein abschmelzender Eispanzer könnte große Mengen Frischwasser in den Nordatlantik schütten und dort das Salzwasser so verdünnen, dass es nicht mehr wie bisher in die Tiefe sinkt. Dieses Szenario lag 2004 dem Katastrophenfilm "The Day After Tomorrow" zugrunde".

"Ob zusätzliches Schmelzwasser einen Einfluss hat, hängt ganz erheblich davon ab, ob es in die Gebiete kommt, in denen Tiefenwasser gebildet wird", sagt Monika Rhein von der Universität Bremen. Die Verteilung des Frischwassers aber passiert auf Skalen von nur einigen Kilometern, das können die gängigen Klimamodelle nicht darstellen. Das erschwert die Analyse. "Sonst braucht man zu viel Rechenzeit", sagt Rhein.

Eine der wenigen Simulationen dazu kommt zum Ergebnis, dass der Golfstrom nur dann zusammenbrechen könnte, wenn der Pariser Klimavertrag nicht umgesetzt wird.

"Dem Golfstrom geht es gut"

Insgesamt gehört die Erforschung der Stabilität des Golfstromsystems zu den eher vernachlässigten Aspekten der Klimaforschung. Die Wissenschaftler messen zum Beispiel erst seit etwa zehn Jahren die aktuelle Stärke der Strömung und ringen noch um die Interpretation der Daten.

Dramatisch ist die Entwicklung bisher nicht. "Danke der Nachfrage, dem Golfstrom geht es gut", sagt Monika Rhein jedenfalls, wenn sie darauf angesprochen wird. Doch über die fernere Zukunft, die vielleicht innerhalb der kommenden Jahrzehnte entschieden wird, ist wenig bekannt.

Stefan Rahmstorf bekennt seine Frustration: "Wie wenig Fortschritt es in den 20 Jahren gegeben hat, die ich mit Pausen an dem Thema arbeite! Aber vielleicht kommt jetzt mehr Dynamik in die Forschung, vielleicht interessieren sich jetzt mehr Kollegen dafür."

Zusammengefasst: Eine neue Klimasimulation zeigt, dass der Golfstrom infolge eines stärkeren Klimawandels zusammenbrechen könnte. Eine entscheidende Rolle spielt demnach der Salzaustausch zwischen Atlantik und Indischem Ozean. Verringert sich die Salzzufuhr, kollabiert den Berechnungen zufolge das komplexe Strömungssystem, das von der Karibik über Island und Norwegen bis nach Südafrika reicht. In der Folge würden die Durchschnittstemperaturen in Nordeuropa deutlich sinken.

Die Wahrheit über die Erwärmung
insgesamt 599 Beiträge
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Seite 1
markusherbert1 23.01.2017
1. Klingt doch harmlos
-7 Grad in Nordnorwegen im Winter klingt nun nicht nach ner Eiszeit, oder habe ich was falsch verstanden? Hört sich nach Ausgleichseffekten der Erwärmung an...
g.schindler 23.01.2017
2. Lang und breit
"34. Grad südlicher Länge"? Damit wären Sie als Seefahrer aber grandios gescheitert. :-)
hektor2 23.01.2017
3. Änderung
Der entscheidende Satz: ---Zitat--- Insgesamt gehört die Erforschung der Stabilität des Golfstromsystems zu den eher vernachlässigten Aspekten der Klimaforschung. ---Zitatende--- Das wird sich ja nun drastisch ändern, da ja die Schlüsselworte zum Öffnen des Geldhahns genannt wurden: Klimawandel, CO2, Abschmelzen in Grönland und: Eiszeit in Europa! Jetzt geht da mal was!^^
to78ha 23.01.2017
4. Problem = Natur des Menschen
Und wenn sie es bestätigen könnten das er zusammenbricht, ändern würde sich an unserem Verhalten nichts. Wir können zwar versuchen den Klimawandel zu bremsen, aber eben nur halbherzig. Das liegt in unserer Natur. Wir leben im Jetzt und Hier und wollen nicht für fiktive Nachkommen verzichten. So sind die Menschen nunmal. Traurig aber war.
susuki 23.01.2017
5.
Und wie gross ist in dieser Simulation ein Wassermolekül? Ein Kubikkilometer? Ich schmeiss mich weg. Trump wurde auch gewählt weil er jedes Angst-Scenario als "Blödsinn" gibt gewertet hat. Zur Zeiten der Römer wurde wohl Weizen auf dem Julierpass angebaut. Face it. Wir haben keine Ahnung. Der nächste unbekannte Sonnenzyklus wird uns Einheizen oder das frieren lehren.
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