Der Golfstrom
1. Definition
Der Golfstrom ist eine rasch fließende Meeresströmung im Atlantik. Er ist eine der größten, schnellsten und wärmsten Meeresströmungen unseres Planeten. Der Golfstrom gehört zu einem globalen maritimen Strömungssystem, dem „globalem Förderband“. Er wird in Richtung Europa zum Nordatlantikstrom und ist Teil der westlichen Randströmung, weswegen er das Klima in Nordeuropa sehr stark beeinflusst.
Im Golfstrom wird ca. einhundertmal mehr Wasser transportiert als in allen Flüssen der
Bild 1: Satellitenbild Golfstrom Welt zusammen. In Zahlen geschrieben bedeutet das, dass er ungefähr 30*106 m3 Wasser pro Sekunde am Floridastrom, bei einer Geschwindigkeit von 1,8m/s transportiert und bei 55° West sind es sogar 1,5*108 m3. Seine Energie übersteigt mit 1,5 Petawatt1 die Kapazität von zwei Millionen modernen großen Kraftwerken.
Der Golfstrom ist bei uns in Europa für das außergewöhnlich milde Klima verantwortlich. Gäbe es ihn nicht, wäre es hier im Schnitt fünf bis zehn Grad kälter und die Winter wären so hart und kalt wie in Sibirien.
2. Geschichte des Golfstroms
Im Jahre 1513 brach der spanische Seefahrer Juan Ponce de León2 vom Inselstaat Puerto Rico aus auf. Sein Ziel war es neue Länder in seiner Umgebung zu entdecken. Auf seiner Reise begegnetem ihm viele Probleme. Unter anderem stellte er fest, dass seine Schiffe, je weiter sie nach Süden kamen, immer langsamer wurden.
Seine Leute vermuteten, dass es sich um eine warme Strömung handelt, die sie auf ihrem Weg bremst. Diese Entdeckung brachte den Seefahren die davon wussten viele Vorteile, denn sie waren viel schneller als andere Schiffe wenn sie auf dem Golfstrom in die richtige Richtung fuhren.
Erst mehr als 200 Jahre später wollte der Erfinder Benjamin Franklin3 die Ursache dafür herausfinden. Er tat sich mit dem Walfänger Timothy Folger zusammen und nach zahlreichen Messungen zeichneten sie die erste Karte des Stroms. Sie tauften den Strom Golfstrom, weil er im Golf von Mexiko beginnt.
Da die Karte aber nicht vollständig war, erforschten der Hobby-Seefahrer Fürst Albert l. von Monaco4 und der französische Meeresforscher George Pouchet5 1885 mit Hilfe von 1675 Flaschenposten den weiteren Verlauf des Golfstroms. Sie entdecken so, dass der Golfstrom sich auf dem Atlantik in zwei kleinere Ströme teilt.
Bild 2: Karte von Benjamin Franklin
3. Verlauf
Der Golfstrom hat kein Anfang und kein Ende. Er ist ein fortwährender Kreislauf der von Winden und verschiedenen Kräften angetrieben wird. Durch das Auftreten von Passatwinden wird das, durch die starke Sonneneinstrahlung warme, Wasser von den westlichen Küsten Afrikas im Nordäquatorialstrom in die Karibik getrieben.
Zu diesem Zeitpunkt hat der Golfstrom eine Temperatur von ca. 30°C erreicht. Nun bildet der amerikanische Kontinent eine natürliche Landbarriere und der, jetzt Karibikstrom genannte, Strom wird gezwungenermaßen in den Golf von Mexico gepresst. Da der Golf von Mexiko im Norden nur eine Öffnung hat: die Straße von Florida, fließt der Golfstrom dort mit einer Geschwindigkeit von zwei Metern pro Sekunde hindurch und bildet den Floridastrom um schließlich wieder im Atlantik zu landen.
An dieser Stelle trifft der Strom auf dem aus dem Süden kommenden Antillenstrom. Sie vereinen sich und der nun vereinte Golfstrom verläuft als etwa 100 bis 200 km breites Band weiter entlang der Küste Nordamerikas. Bei Kap Hatteras, North Carolina, löst sich der Golfstrom von der Küste und fließt als Strahlstrom östlich in das nordamerikanische Becken in den offenen Atlantik.
Er ist nun statt 100 bis 200 nur noch bis zu 50 km breit und transportiert mit einer Fließgeschwindigkeit von rund zwei m/s bis zu 100 Millionen m3 Wasser pro Sekunde in Richtung Europa. Der Golfstrom wird durch die Ostwendung instabil und mäandriert6. Es lösen sich einzelne Wirbel vom Hauptstrom.
Etwa 1500 km weiter trifft er auf den aus dem Norden kommenden, eiskalten Labradorstrom. Die beiden Ströme vermischen sich. Das hat zur Folge, dass der Golfstrom an Kraft und Wärme verliert. Wissenschaftler sprechen jetzt vom Nordatlantikstrom, die Gesellschaft benutzt aber weiterhin die Bezeichnung Golfstrom.
Kurze Zeit nach dem
Aufeinandertreffen trennt sich der Golfstrom in zwei eile. Der eine Teil fließt als Kanarenstrom in Richtung Süden an der westafrikanischen Küste entlang und mündet letztendlich wieder in den Nordäquatorialstrom. Damit ist der erste Kreis geschlossen.
Der so genannte Nordatlantikstrom aber fließt in Richtung der Küste Irlands, an Nordschottland vorbei und trifft schließlich auf die Küste Norwegens.
Bis dort hin hat er viel Wärme verloren. Das Wasser wird durch den Steigenden Salzgehalt immer schwerer und wird in die Tiefe gezogen. Der ehemals oberflächliche Nordatlantikstrom fließt nun als Tiefenströmung in den Atlantik, über den Äquator bis in den antarktischen Zirkumpolarstrom wo er bald wieder an der Oberfläche erscheint.
4. Entstehung
Der Golfstrom besteht aus Oberflächenströmungen, die direkt unter der Wasseroberfläche bis in Tiefen von 100 bis 200m vorkommen, und Tiefenströmungen welche unterhalb der Oberflächenströmungen fließen. Die Entstehung von Meeresströmungen ist auf drei verschiedene Antriebskräfte zurück zu führen.
Zum einen die Winde, dann die Druckunterschiede und zuletzt noch die Gezeiten. Hinzu kommt als Einflussgröße für die Richtung der Meeresströmungen die Corioliskraft7.
4.1. Oberflächenströmung
Die Oberflächenbewegungen sind die an der Oberfläche sichtbaren Meeresbewegungen. Sie werden im Wesentlichen durch Winde angetrieben. Hauptsächlich durch die Passatwinde und die Westwindströmungen. Die Wassermassen werden durch den Wind und die Reibung in Bewegung gesetzt, wobei die Meeresströmungen an der Oberfläche aber durch die Corioliskraft um 45° von der Windrichtung auf der Südhalbkugel nach links und auf der Nordhalbkugel nach rechts abweichen.
4.2. Tiefenströmung
Besteht ein Ungleichgewicht von Druck- oder Temperaturverhältnissen9;10, setzen sich automatisch Ausgleichsströmungen in Bewegung, da das Wasser immer von der höheren zur geringeren Dichte strömt. Sehr häufig entstehen diese Ungleichgewichte gerade an der Wasseroberfläche, somit erfolgt der Antrieb der Tiefenströmung oft indirekt durch die Wasseroberfläche und zwar durch die entstehenden Druckveränderungen, wenn Oberflächenwasser zusammengedrängt oder auseinandergetrieben wird.
Es entstehen also Ausgleichsströmungen, die einen Druckausgleich anstreben. Auch durch Klimaunterschiede an der Meeresoberfläche können Druckunterschiede entstehen, zum Beispiel, wenn durch erhöhte Sonneneinstrahlung mehr Wasser verdunstet und dadurch ein ähnlicher Effekt, wie wenn Wasser auseinandergetrieben wird bewirkt wird.
Aufgabe der Thermohalinen Zirkulation ist es, dass weltweite Strömungssystem (also auch den Golfstrom) aufrecht zu erhalten. Nur das Zusammenspiel von Temperatur und Salzgehalt und deren Unterschiede bewirken also die nötigen Dichteunterschiede zum Antrieb der Golfströmung.
4.3. Konkrete Entstehung des Golfstroms
Der Nordatlantikwirbel, dessen wesentlicher Teil der Golfstrom ist, wird durch die Nordostpassate das Wasser von der afrikanischen Küste weg nach Westen Richtung Karibik. Die weitere Abweichung von Südwest nach Nordwest ist eine Folge der Corioliskraft.
Die auf diese Weise in den Golf von Mexiko gepressten und dort aufgestauten Wassermassen finden ihren Weg durch die enge Straße von Florida. Das Wasser in den mittleren Breiten wird dagegen, durch die dort herrschenden Westwinde und die Corioliskraft nach Süden gedrängt.
Das Golfsystem hat auf seinem Weg durch die Tropen und Subtropen viel Wasser verloren (Verdunstung), wodurch der Salzgehalt und folglich auch die Dichte anstiegen. Als Nordatlantikstrom gibt das Wasser in den höheren Breiten Wärme an die Atmosphäre ab und kühlt aus, was zu einer weiteren Dichteerhöhung führt.
Als Folge sinken zwischen Grönland, Norwegen und Island große Wassermassen in die Tiefe, wodurch ein Sog entsteht, der immer neues Wasser nach sich zieht.
5. Golfstrom als „Klimamotor“ Europas
Der Einfluss den der Golfstrom auf Europa hat ist enorm. Er wirkt wie eine Warmwasserheizung, da er die überströmende Luft erwärmt und eine extrem klimatische Begünstigung für den nord- und westeuropäischen Kontinent bedeutet. Der Effekt des Golfstroms wird durch die westlichen Winde und das flache Relief in Europa noch verstärk.
Andere Beispiele sind die Palmen an der Südwestküste Irlands und die Rhododendren in Nordschottland, die so weit im Norden eigentlich nicht wachsen können. Aber durch den Golfstrom ist es möglich. Gäbe es den Golfstrom nicht wäre es bei uns in Deutschland im Schnitt bis zu 10°C kälter.
6. Zukunft des Golfstroms
6. 1. Wirkung der Klimaerwärmung auf den Golfstrom
Wissenschaftler weisen seit Jahren auf ein Versiegen des Golfstroms aufgrund der globalen Erwärmung hin. Dem nördlichen Teil des Atlantiks würde mehr Süßwasser12 hinzu geführt werden, was zum Sinken des Salzgehaltes und somit zum leichter werden des Wassers beitragen würde.
Berechnungen des Woods Hole Oceanographic Institute zufolge sind zwischen den Jahren 1965 und 1995 20000 km3 geschmolzenes Polareis in den Atlantik geflossen. Einer Verringerung des Salzgehaltes um nur ein Prozent würde ausreichen, um den Nordatlantikstrom zu unterbrechen, sagt der Forscher Bill Turner vom Aberdeen Laboratoy in Schottland.
6.2. Wenn der Golfstrom aufhört zu fließen…
Viele Erwarten nach dem Stopp des Golfstroms die nächste Eiszeit. Wenn der Golfstrom nicht mehr existiert, dann gibt es auch keine natürliche Warmwasserheizung mehr in Europa und die milden Tage werden immer weniger. Europa kühlt mit der Zeit immer mehr ab.
Auch in der Geschichte hat eine Abschwächung des Golfstroms zu einer Eiszeit geführt. Im Jahre 1300 n.Chr. verlangsamte sich der Golfstrom und eine „kleine Eiszeit“ von 1300 bis ins 19. Jahrhundert wurde ausgelöst. Doch das ist nicht die einzige mögliche Folge. Studien stellen die Theorie auf, dass die Abschwächung des Golfstroms den Meeresspiegel um bis zu einen Meter an den Küsten des Nordatlantiks anheben könnte.
Bild 1:
Bild2:
Bild3: Nordatlantikzirkulation.jpg
11 Petawatt sind 1 Billiarde Watt
2* um
1460
in
Santervás de Campos,
Provinz Valladolid,
Spanien; †Juli
1521
in
Havanna,
Kuba
3*
17. Januar
1706
in
Boston,
Massachusetts; â€
17. April
1790
in
Philadelphia,
Pennsylvania
4*
13. November
1848; â€
26. Juni
1922
in
Paris
5* 26 Februar 1833; †1894
6Mäandrieren=übergehen in gewundenen Verlauf wie der
Mäander
7 von dem Franzosen Gaspard de Coriolis 1835 beschreiben, besagt: Objekte, die sich auf einem rotierendem
Körper bewegen, werden abgelenkt.
8
Sogenannte Ekman-Spirale
9
Kälteres Wasser hat eine höhere Dichte als wärmeres
10
Salzreiches Wasser ist schwerer al Salzarmes
11
Thermo = Temperatur; Haline = Salze
DE
