Welchen Einfluss wird der Klimawandel auf den Nordatlantikstrom

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Welchen Einfluss wird der Klimawandel auf den Nordatlantikstrom
Seminararbeit im Profil „System Erde“ des Oberstufenverbandes der Schulen Gymnasium
Farmsen, Johannes-Brahms-Gymnasuim und Gymnasium Osterbek
Welchen Einfluss wird der Klimawandel auf den
Nordatlantikstrom haben und mit welchen Folgen
muss Europa rechnen?
Bleibt somit der Klimawandel in Europa aus?
Vorgelegt von:
Johanna Link
Amtsstraße 74d
22149 Hamburg
Abgabetermin: 15.12.2011
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.2 Problemstellung
Seite 2
Seite 2
2. Die thermohaline Zirkulation im Nordatlantik und die
Auswirkungen für Europa
2.1 Strömungssystem
Seite 3
2.2 Klimatische Folgen durch den Nordatlantikstrom
Seite 7
2.3 Rückblicke in die Vergangenheit
Seite 8
3. Einfluss des Klimawandels auf die thermohaline Zirkulation
3.1 Einflussfaktoren
Seite 9
4. Die thermohaline Zirkulation in der Zukunft und die
Folgen für Europa
Seite 11
5. Fazit und Ausblick
Seite 16
6. Glossar
Seite 19
7. Literaturverzeichnis
Seite 19
1
1.
Einleitung
In meiner Arbeit zum Thema „Nordatlantikstrom“ habe ich mich schwerpunktmäßig mit der
Frage „Welche Folgen hat der Klimawandel auf den Nordatlantikstrom und das Klima in
Europa?“ auseinander gesetzt. Ich habe mich für dieses Thema entschieden, da es mich sehr
interessiert, wie sich das Klima in meiner eigenen Umgebung sichtbar verändern wird und ob es
beispielsweise in 100 Jahren noch warme Sommer geben wird. Zunächst werde ich genauer auf
die Folgen den Klimawandels eingehen (Temperaturerhöhung, mehr Niederschlag in den höheren
Breiten, Eisschmelze) und natürlich auf die Effekte dieser Änderungen auf den
Nordatlantikstrom. Anschließend werde ich noch einmal auf die Leitfrage zurückkommen und
anhand von Klimaprognosen, die ich in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut Hamburg
erstellt habe, zu einem Fazit kommen und einige Lösungsmöglichkeiten für die entstehenden
Probleme vorstellen. Zuletzt folgt eine Stellungnahme. Fachbegriffe sind in der gesamten Arbeit
unterstrichen und anschließend in einem Glossar erklärt. Die jeweils benötigten Quellen sind mit
Hilfe von Fußnoten unter den Texten angegeben. Anzumerken ist, dass die Nummerierung bei
jedem Text wieder bei eins beginnt, so wird es übersichtlicher gehalten. Die Quellen sind am
Ende der Arbeit noch einmal im Literaturverzeichnis erfasst.
1.2 Problemstellung
Seit mehreren Jahren ist sichtbar, dass bereits eine Klimaveränderung stattfindet. Ein
wesentliches Problem dabei ist, dass niemand genau weiß, wie der Nordatlantikstrom auf den
Klimawandel reagieren wird. Wenn er tatsächlich weiter abgeschwächt wird und in einigen
Jahrzehnten total versiegt, würde es theoretisch zu einer Abkühlung in Europa kommen können.
Doch der Klimawandel sorgt schon jetzt dafür, dass sich die Erde überall zunehmend erwärmt.
Wird durch diesen Gegensatz zwischen einer Abkühlung durch den Nordatlantikstrom und der
globalen Erwärmung die Temperatur in Europa wieder ausgeglichen? Kann es sein, dass Europa
den Klimawandel nicht spürt?
2
2. Die thermohaline Zirkulation im Nordatlantik und die Auswirkungen für Europa
2.1 Das Strömungssystem
Das Klima in Europa ist unter anderem abhängig von dem Nordatlantikstrom. Dieser ist jedoch
nur ein Teil des großen marinen Förderbands. Dieses Förderband erstreckt sich vom
Nordatlantik über das antarktische Zirkumpolarmeer und den Indischen Ozean bis in den
nördlichen Pazifik und zurück. Aufgrund der wichtigsten Antriebsfaktoren Temperatur und
Salzgehalt wird es auch als “thermohaline Zirkulation“ (THC – nach engl. Thermohaline
Circulation) bezeichnet. Der wichtigste Antrieb der THC ist das durch hohe Dichte bedingte
Absinken von kaltem und salzreichem Wasser im Nordatlantik. Die hohe Dichte des Wassers
entsteht hier durch mehrere Effekte: Zum einen kann das Wasser Wärme an die Luftwirbel über
der Wasseroberfläche abgeben und kühlt sich dabei ab. Ein viel größerer Effekt ist jedoch, das
Verdunsten von Wasser. Um Wasser zu verdunsten, wird sehr viel Energie bzw. Wärme benötig,
die anschließend dem Oberflächenwasser fehlt und es kalt macht. Kaltes Wasser hat eine höhere
Dichte als warmes Wasser. Da das Salz nicht mit verdunstet, entsteht durch die Verdunstung
außerdem ein hoher Salzgehalt, wodurch ebenfalls die Dichte erhöht wird. Die Verdunstung
geschieht vor allem im Herkunftsgebiet des Nordatlantik- bzw. Golfstroms in den Subtropen.
Das Wasser kommt also bereits mit einem hohen Salzgehalt im Nordatlantik an. Auch die
Bildung von Meereis trägt zu dem höheren Salzgehalt bei. Dies geschieht, da Meereis sehr wenig
Salz in seine Struktur einbaut und somit ein großer Teil des Salzes im Wasser zurück bleibt. Das
Absinken, des so entstandenen kalten und salzhaltigen und damit dichteren Wassers ist jedoch
kein permanenter Vorgang. Es geschieht im Nordatlantik vor allem im Winter. 1 Die relevanten
Absinkregionen sind auf dem beigefügten Bild noch einmal deutlich dargestellt.
1
Dieter Kasang: Das große marine Förderband: Strömungssystem,
http://bildungsserver.hamburg.de/ozean-und-klima/2070122/thc-stroemungssystem-artikel.html
3
Abb. 1: Skizze des Golfstroms und Nordatlantikstroms, sowie der relevanten Absinkregionen2
Das Wasser, das in den Subtropen verdunstet und somit warm und salzhaltig ist, strömt über den
Äquator und den Golf von Mexiko bis in das Gebiet zwischen Grönland, Island und Norwegen
und in die Labradorsee. Dieses Gebiet nennt man auch: GIN-See. Der Nordatlantikstrom
befördert eine Energiemenge von 1,3 Petawatt, was 1015 Watt entspricht in den
Nordatlantikraum. Diese Energie wird in Form von Wärme jedoch wieder abgegeben. In der
GIN- und Labradorsee kühlt sich das salzhaltige Wasser stark ab und es bekommt die nötige
Dichte zum Absinken.3 Die Dichte ist an den auf dem Bild markierten Absinkregionen so hoch,
dass die Wassermassen in gewaltigen Mengen mehrere Kilometer absinken. Das Absinken
bewirkt einen Sog, der immer wieder warmes und salzreiches Wasser in die nördliche Richtung
zieht. Wie schon angeführt, kühlt sich das Wasser im Norden an vielen Stellen sehr stark ab und
2
Bildungswiki Klimawandel: Globales Förderband,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Globales_F%C3%B6rderband
3
Bildungswiki Klimawandel: Globales Förderband,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Globales_F%C3%B6rderband
4
das daraus folgende kalte Wasser fließt als nordatlantisches Tiefenwasser wieder nach Süden
zurück. Der größte Teil davon gelangt in den antarktischen Zirkumpolarstrom, der es dann in den
Indischen und Pazifischen Ozean verteilt. Hier strömen die Wassermassen in der Tiefe nach
Norden, steigen in die obersten Wasserschichten auf und strömen um die Südspitze von Afrika
und den Atlantik zurück.
Bei dem gesamten globalen Strömungssystem, wie auch bei den Abzweigungen, ist zu beachten,
dass es durch Wellen, Wind, Dichteunderschiede und Temperatur beeinflusst wird. Auch der
Atlantikstrom ist daher eine nicht ständig zu beobachtende Erscheinung, die erst seit dem 20.
Jahrhundert genauer bekannt ist. Außerdem werden zur Erforschung von Änderungen und
Transport viele aufwändige Messungen benötigt.
Aufgrund der Gefahr, dass der Ozean mit schwerem Wasser voll läuft und das Strömungssystem
somit still steht, muss Wasser gleichzeitig aus der Tiefe wieder aufsteigen, um Platz für das neue
Tiefenwasser zu schaffen. Das hierbei benötigte Aufsteigen von Wasser, ist jedoch nicht
gleichgesetzt mit dem Absinken und daher gelingt es nur, wenn Energie in die Tiefe transportiert
wird. Die benötigte Wärme, gelangt durch Prozesse wie zum Bespiel Gezeitenenergie und durch
Wind verursachte Mischungsvorgänge in die Tiefe. Ein wichtiges Gebiet von windbedingten
Mischungsvorgängen ist der antarktische Zirkumpolarstrom. Dadurch erwärmt sich das
Tiefenwasser, wird leichter gemacht, steigt nun wieder auf, und die Umwälzbewegung entsteht.
Wichtige Aufstiegszonen sind neben dem Gürtel um die Antarktis der nördliche Indische und
Pazifische Ozean.4 Das Zusammenspiel von Temperatur und Salzgehalt und deren Unterschiede
ermöglichen also die Dichteunterschiede zum Antrieb der globalen Umwälzung und somit auch
den Antrieb des Nordatlantikstroms.5 Ein weiterer wichtiger Antrieb ist außerdem der Wind.
Daher wird die Bezeichnung “thermohaline Zirkulation“ von vielen Forschern als nicht ganz
zutreffend gesehen und von “meridionaler Zirkulation“ gesprochen. Das Wort “meridional“ steht
einfach für den Transport in Nord-Süd-Richtung.
4
Dieter Kasang: Das große marine Förderband: Strömungssystem,
http://bildungsserver.hamburg.de/ozean-und-klima/2070122/thc-stroemungssystem-artikel.html
5
Bildungswiki Klimawandel: Globales Förderband,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Globales_F%C3%B6rderband
5
Wie aber wird das ganze Strömungssystem überhaupt aufrecht gehalten? Eine wichtige
Voraussetzung für den Antrieb des Nordatlantikstroms ist der hohe Salzgehalt im Nordatlantik.
Dieser ist um 2-3 %o höher als zum Beispiel im Pazifik. Auch insgesamt ist das Wasser im
Atlantik salzhaltiger und damit schwerer als im Indischen Ozean und im Pazifik, wodurch es zu
Ausgleichsströmungen kommt: Das schwerere Atlantik-Wasser schiebt sich unter das leichtere
Wasser der anderen beiden Ozeane, von denen her zum Ausgleich Wasser an der Oberfläche
wieder zurück fließt. Der hohe Salzgehalt lässt sich z.T. auf die Zufuhr von salzhaltigem Wasser
aus dem Mittelmeer zurückführen, wo sehr viel Süßwasser verdunstet. Der Hauptgrund besteht
aber in dem Export von Süßwasser über die Atmosphäre vom Atlantik in den Pazifik (s. Abb. 2)
Das in den Subtropen über dem Atlantik verdunstete Wasser wird als Wasserdampf mit den von
Ost nach West wehenden Passatwinden über die schmale mittelamerikanische Landbrücke
transportiert und regnet sich über dem Pazifik aus. Es gibt dafür keinen Ausgleich über die
Westwindzonen, da die Hochgebirge der Rocky Mountains und der Anden einen
Wasserdampftransport vom Pazifik in den Atlantik weitgehend verhindern. Anschließend lässt
sich das äußerst komplexe System noch einmal auf der Abbildung 2 veranschaulichen.
Abb. 2 : Wasserdampfexport vom Atlantik zum Pazifik und die Folgen für die Meeresströmungen6
6
Bildungswiki Klimawandel: Globales Förderband,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Globales_F%C3%B6rderband; ursprünglich: Norbert
Noreiks, Max-Planck-Institut für Meteorologie
6
2.2 Klimatische Folgen durch den Nordatlantikstrom
Der Nordatlantikstrom hat, wie
bereits in Punkt 2.1 genannt, einen
wesentlichen Einfluss auf das
europäische Klima. Durch den
Wärmetransport wirkt er wie eine
große Heizung und wird deshalb
Abb. 3: Meeresoberflächentemperatur im Mai 2008 in
Grad Celsius (Quelle: Bildungswiki Klimawandel:
Erwärmung des Ozeans,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Erw
%C3%A4rmung_des_Ozeans )
auch als „Warmwasserheizung
Europas“ bezeichnet. Durch den
Transport des warmen Wassers, wird
die Luft über dem Meer erwärmt.
Diese Wärmeenergie wird von Winden sehr weit in den europäischen Kontinent transportiert.
Die Folge dessen ist, dass große Teile West- und Nordeuropas, wie Irland, Großbritannien
und Skandinavien, aber auch Deutschland, ein wärmeres Klima haben, als es aufgrund ihrer
hohen Breitengeraden üblich ist. Insgesamt wird das regionale Klima in Europa durch den
Nordatlantikstrom bis zu 10°C erwärmt und dieser sorgt somit für das milde Klima in
Nordwesteuropa. 7 Beispielsweise beschert er Mitteleuropa Laubwälder und Wiesen und legt
die Grundlage für gute Voraussetzungen in Ackerbau und Viehzucht.8 Die Abbildung zeigt
die Auswirkungen der thermohalinen Zirkulation auf die Meeresoberflächentemperatur in °C.
So liegen die Temperaturen vor der Küste Schottlands um ca. 6-8 °C höher als die vor der
Küste Südalaskas. Auch die Küstenregionen der südlichen USA profitieren deutlich von den
warmen Wassermassen des Nordatlantikstroms.
7
Vgl. Meeresströmungen / von A. B. C. Whipple u. d. Red. d. Time-Life-Bücher. [Aus d. Engl. übertr. von Birgit
Ress-Bohusch] von Lizenz für Amsterdam : Time-Life-Bücher, 1984, Seite 60-63
8
Vgl. Wikipedia: Nordatlantikstrom, http://de.wikipedia.org/wiki/Nordatlantikstrom
7
2.3 Rückblicke in die Vergangenheit
Aufgrund der Antriebsfaktoren der thermohalinen Zirkulation, nämlich Salzgehalt und
Temperatur, ist es selbstverständlich, dass es in der Vergangenheit einige Veränderungen gab.
Dadurch wurde selbstverständlich auch die Wirkung des Nordatlantikstroms beeinflusst.
Neben verschiedenen kleinen Veränderungen, die oftmals gar nicht gemessen werden
können, sondern nur vermutet werden, gab es auch viele stärkere Veränderungen.
Rekonstruktionen der Vergangenheit zeigen, dass die Richtung der THC sich abrupt
(innerhalb weniger Jahre) ändern kann. Starke lokale Temperaturänderungen sind die Folge.
In der Geschichte gab es bereits prägende Ereignisse. Das am besten nachgewiesene und
meist erforschte ist das „jüngere Dryas-Ereignis“. Es fand am Ende der sogenannten WürmKaltzeit, die zwischen 10 000 und 100 000 v.h. lag, statt und hatte starke
Klimaschwankungen im nordatlantischen Raum zur Folge.
Das jüngere Dryas-Ereignis brachte um 13 000 Jahre v.h., nachdem das Klima der Erde sich
schon kräftig erwärmt hatte, für große Teile der Nordhalbkugel einen Rückfall in die Eiszeit.
Die Ursache des zu Beginn sehr starken Temperaturabfalls lag vermutlich in der
Abschwächung oder sogar dem Aussetzen der Tiefenkonvektionen im Nordatlantik, die am
Ende der letzten Kaltzeit den Nordatlantikstrom abstellte. Der Grund für das Aufhören der
Tiefenkonvektionen war das Auftauen der Eismassen auf dem nordamerikanischen Kontinent
und die daraus resultierende gewaltige Schmelzwasserzufuhr über die Labradorsee in das
Absinkgebiet der THC.9 10 Das Schmelzwasser verringerte nämlich rapide den Salzgehalt und
damit die Wasserdichte, und die Antriebsfaktoren für die THC waren nicht mehr erfüllt. Das
Erliegen der Strömung brachte eiszeitliche Verhältnisse mit sich und sie währten so lange, bis
das Abschmelzen der Eismassen aufhörte. Nachdem durch den immer weiter steigenden
Salzgehalt der Betrieb der THC wieder aufgenommen wurde, nahm die die Form an, die wir
bis heute kennen und untersuchen.
In der Geschichte wurde diese Form von Veränderung nur einmalig festgestellt. Auf weitere
Veränderungen weisen jedoch die warmen Dansgaard-Oeschger- und die kalten Heinrich9
Vgl. Lektüre: „Seewetter“ von Dipl.-Met.Karl-Heinz Bock, 2009
10
Vgl. Bildungswiki Klimawandel: Thermohaline Zirkulation der Vergangenheit,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Thermohaline_Zirkulation_der_Vergangenheit
8
Ereignisse hin. Heutzutage lassen sich anhand von Meeressedimenten Veränderungen noch
genauer nachweisen. Die THC zeigte während der letzten Kaltzeiten drei typische Modi. Der
Modus A (= Dansgaard–Oeschger-Ereignis) gleicht der heutigen Stärke der
Tiefenwasserbildung. Bei dem Modus B versiegte die Tiefenwasserbildung im Nordatlantik
und verlagerte sich in die Regionen südlich von Island und reduzierte sich dabei um die
Hälfte. Bei dem Modus C (= Heinrich-Ereignis) war die THC im Nordatlantik komplett
versiegt. Dies kam allerdings eher selten vor. Anhand von Modellrechnungen lässt sich
erkennen, dass der dritte Modus C eine Folge normaler Kaltzeitverhältnisse war. Bei Modus
A und Modus C waren die Gründe vermutlich besondere glaziale Bedingungen, die instabil
waren und nur kurzfristig anhielten. Die warmen Dansgaard–Oeschger-Ereignisse entstanden
durch eine verringerte Süßwasserzufuhr, die kalten Heinrich-Ereignisse durch eine erhöhte
Zufuhr von Süßwasser in den Nordatlantik durch Eisschmelze auf dem nordamerikanischen
Kontinent.
Untersuchungen zeigen immer wieder den häufigen Wechsel der THC während der letzten
Kaltzeit von dem einen in den anderen Modus. Die THC hat sich als sehr empfindlich gezeigt
und die Absinkzonen wurden sogar schon durch kleinere Mengen von Süßwasserzufuhr
verändert. Solche kleineren Ereignisse, die von Faktoren wie der Sonneneinstrahlung und der
Schmelzwasser bzw. Süßwasserzufuhr abhängig sind, gab es in der letzten Eiszeit mindestens
zwanzig Mal in einem Abstand von 1500 Jahren. D.h. der heutige Zustand der THC ist
grundsätzlich nicht stabil und könnte sich auch in Zukunft ändern.11
3. Einfluss des Klimawandels auf die thermohaline Zirkulation
3.1 Einflussfaktoren
Die in den letzten Jahren veröffentlichten Berichte von Wissenschaftlern belegen die schon
jetzt sichtbare Abschwächung des Nordatlantikstroms. Der größte Einflussfaktor hierbei ist
der anthropogene Klimawandel. Dieser große fortlaufende Prozess bringt viele kleinere
Einflussfaktoren mit sich, die den Nordatlantikstrom auf jeden Fall weiter abschwächen
werden. Wie schnell dies geschieht, ist natürlich abhängig von der Stärke oder Schwäche des
Klimawandels. Die Frage, die dies mit sich bringt, ist jedoch, ob der Nordatlantikstrom stabil
11
Vgl. Lektüre: „Ozeane im Wandel“, National Geographic, Sydeney 2009
9
ist oder ob der Klimawandel ihn in absehbarer Zeit zum vollkommenen Versiegen bringen
wird.
Grundvoraussetzung einer möglichen Schwächung des Nordatlantikstroms ist die globale
Erwärmung durch die Emissionen von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen. Diese hat
drei Folgen. Sie verstärkt 1. den hydrologischen Zyklus. Die Verdunstung wird durch die
globale Erwärmung über den Ozeanen in den Subtropen verstärkt. Genauer erläutert, nimmt
wärmere Luft mehr Wärme und Wasserdampf auf und diese Feuchte wird anschließend von
den Subtropen in höhere Breiten transportiert. Angelangt in den höheren Breiten, regnet sich
die feuchte Luft in Form von Niederschlag aus und gelangt auf direktem Weg oder durch
Zuflüsse, z.B. der großen Ströme in Sibirien, in den Nordatlantik. Hier befinden sich die
relevanten Absinkregionen des Nordatlantikstroms und die hohe Süßwasser Zufuhr könnte
den Antrieb abschwächen.12 13 2. Bewirken steigende Temperatur der Atmosphäre auch
höhere Temperatur des Oberflächenwassers und verringern damit seine Dichte. Und 3. bringt
der Klimawandel große Eismassen zum Schmelzen, durch die ebenfalls Süßwasser in die
Absinkregionen der THC gelangt. Eine sehr wichtige Rolle spielt hierbei das Grönlandeis.
Auch bei geringem Schmelzen dieser Eismassen gelangen nämlich erhebliche Mengen
Süßwasser direkt in den Nordatlantikstrom. Wasser, das aus dem Landeis stammt, ist reines
Süßwasser, da das Eis durch Niederschläge entstanden ist. Alle drei Effekte könnten somit
eine Verringerung der Dichte in den nordatlantischen Absinkgebieten der THC zur Folge
haben. Das folgende Bild veranschaulicht noch einmal die Faktoren, die Auswirkungen auf
den Nordatlantikstrom haben.
12
Vgl. Bildungswiki Klimawandel: Abschwächung der thermohalinen Zirkulation,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Abschw%C3%A4chung_der_thermohalinen_Zirkulation
13
Vgl. Lektüre: „Lob des Golfstroms“ von Érik Orsenna und Detlef Kügow,2007
10
Abb. 4: Einflussfaktoren des Klimawandels auf den Nordatlantikstrom: Danach gibt es die
folgenden Einflussfaktoren:
1. Erwärmung des Wassers durch die wärmere Atmosphäre
2. Höherer Niederschlag durch mehr Wasserdampf in der Atmosphäre. Der Niederschlag
gelangt auch über die großen Flüsse ins Meer.
3. Weitere Süßwasserzufuhr durch Abschmelzen von Eis: Grönlandeis und Meereis14
4. Die thermohaline Zirkulation in der Zukunft und die Folgen für Europa
Der Blick auf die THC im Eiszeitalter liefert viele Anhaltspunkte für Fragen nach dem
Verhalten der Zirkulation in den folgenden Jahrzehnten. Bei dem folgenden Diagramm wurde
die Erkenntnis, dass die jetzige Zirkulation besonders empfindlich auf eine erhöhte
Süßwasserzufuhr reagiert, besonders berücksichtigt. Dieses Diagramm zeigt sich als
angemessen, um die vermutlich folgenden Veränderungen des Nordatlantikstroms erst einmal
überschaubar darzustellen.
14
Dieter Kasang: Die THC am Beginn des Holozäns und in der Gegenwart
http://bildungsserver.hamburg.de/ozean-und-klima/2075170/thc-holozaen-artikel.html
11
Abb. 5 : Entwicklung der thermohalinen Zirkulation (auch Meridionale Umwälzzirkulation
(MOC)) im Nordatlantik bei 30°N zwischen 1900 und 2200 nach drei verschiedenen
Modellsimulationen (rot: MPI-M Hamburg, lila: Hadley Centre Großbritannien, grün:
NASA/GISS USA)15
Diese Grafik bestätigt die Befürchtung der Wissenschaftler, nämlich dass die THC in den
nächsten Jahrzehnten durch wachsende Schmelzwasserzufuhr und Erwärmung stark
abgeschwächt wird. Sie zeigt bis 2200 eine Abschwächung der THC um 20 %.16 Die meisten
aktuellen Modelle deuten jedoch darauf hin, dass die Erwärmung des Oberflächenwassers
infolge des Treibhauseffektes im 21. Jahrhundert am meisten zur Verringerung der Dichte
beitragen wird. Bislang deutet noch kein Modell auf einen totalen Zusammenbruch der
Zirkulation hin. Demnach ist es sehr wahrscheinlich, dass die THC schwächer wird, jedoch
nicht einen sofortigen Abbruch erleiden wird. Weiterführend gibt es Modelle, die sich mit der
Stärke der THC nach dem 21. Jahrhundert auseinander setzten. Diese sind jedoch noch mit
großen Unsicherheiten behaftet, da noch niemand genau vorhersehen kann, wie stark der
Klimawandel die Erde noch erwärmen wird. Das Resultat ist nicht nur die Abschwächung,
sondern auch eine mögliche Verlagerung der Strömung. Beide bewirken jedoch einen
Klimawandel für Europa.
Durch die globale Erwärmung würde sich Europa um ca. 5 °C erwärmen. Doch die
15
Bildungswiki Klimawandel: Abschwächung der thermohalinen Zirkulation,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Abschw%C3%A4chung_der_thermohalinen_Zirkulation
16
Vgl. Lektüre „Meeresstrmung: Humboldtstrom, Thermohaline Zirkulation, Golfstrom, Nordatlantikstrom, Friendly
Floatees, Moskenstraumen, Kuroshio, Bücher Gruppe, 2009
12
Abschwächung des Nordatlantikstroms würde dagegen wirken. Auch die Modelle stimmen in
dem Punkt überein, dass eine Schwächung des Nordatlantikstroms in den betroffenen
Regionen nicht zu einer Abkühlung führen wird, d.h. dass die Erwärmung in Westeuropa
lediglich schwächer ausfallen wird als ohne eine Veränderung dieser Strömung. Somit könnte
es tatsächlich passieren, dass Europa nichts oder nur wenig von dem Klimawandel spüren
wird. Ob bzw. ab wann sich die beiden Temperatureffekte in Europa gegenseitig aufheben
werden, ist nur schwer vorhersehbar.17 Aufgrund des schon derzeit sichtbaren Klimawandels
und der eventuell vorhandenen Veränderung des Nordatlantikstroms ist es denkbar, dass die
Temperaturen in Europa zunächst leicht ansteigen werden. Nur bei einem sehr
unwahrscheinlichen Abbrechen der THC würden sie dauerhaft bis zu 5 °C unter die heutigen
Durchschnittswerte fallen können.
Heutzutage wird durch einige Modelle schon versucht darzustellen, wie bzw. ob sich die
THC nach einen möglichen Abschwächung oder einem totalen Aussetzten wieder erholen
wird oder nicht. In einigen Modellen erholt sich die THC recht schnell und dadurch wird der
Nordatlantikstrom wieder angetrieben, in anderen jedoch nie. Aus der voraussichtlichen
Temperaturschwankung können sich nicht nur klimatische Folgen für Europa ergeben,
sondern auch starke wirtschaftliche Probleme. Bei einem möglichen Temperaturabfall für
Europa um 5 °C könnten verschiedene Obst- und Gemüsesorten nicht mehr angebaut werden
und somit würde alles viel teurer werden. Für die Gegenwart zeigen zwar weder Modelle
noch Messungen Veränderungen in dieser Richtung, aber man kann eine solche Entwicklung
für die Zukunft auch nicht völlig ausschließen. Die Unsicherheit liegt zunehmend an
fehlenden Messdaten und an der Tatsache, dass es keine permanente Strömung ist. Sie zeige
in der Vergangenheit auch schon Veränderungen, die jedoch nicht relevant waren. Um die
Klimaveränderung noch einmal übersichtlich darzustellen, habe ich die Daten der
Oberflächentemperatur selber ausgewertet. Die Auswertungen beginnen auf der nächsten
Seite.
17
Bücher Gruppe: Meeresströmung: Humboldtstrom, Thermohaline Zirkulation, Golfstrom, Nordatlantikstrom,
Friendly Floatees, Moskenstraumen, Kuroshio, 2009
13
Abb. 6: Wasseroberflächentemperatur zwischen 1961-1990 im Atlantik18
An der Abbildung kann man die Durchschnittswerte für die Wasseroberflächentemperatur
von 1961 bis 1990 im Atlantik ablesen. Die Höchstwerte betragen ca. 31°C und die kleinsten
Werte ca. 7°C.
18
eigene Darstellung der Daten aus: Roeckner, Erich; Lautenschlager, Michael;Schneider, Heiko 2006; IPCC-AR4,
MPI-ECHAM5_T63L31; MPImet/MaD Germany. World Data Center for Climate.
14
Abb. 7: Wasseroberflächentemperatur zwischen 2071-2100 im Atlantik19
An dieser Abbildung erkennt man die wahrscheinliche Entwicklung
derWasseroberflächentemperatur im Atlantik. Die Abbildung zeigt die Mittelwerte von 2071
bis 2100. Die höchsten Werte liegen bei ca. 34°C und die niedrigsten bei ca. 1 °C. Man
erkennt, dass die Wasseroberflächentemperatur im Durchschnitt steigen wird.
19
eigene Darstellung der Daten aus: Roeckner, Erich; Lautenschlager, Michael;Schneider, Heiko 2006; IPCC-AR4,
MPI-ECHAM5_T63L31; MPImet/MaD Germany. World Data Center for Climate.
15
Abb. 8: Differenz zwischen 1961-1990 und 2071-210020
Diese Abbildung zeigt die Differenz zwischen Abbildung 4 und Abbildung 5. Die
durchschnittliche Wasseroberflächentemperatur wird deutlich ansteigen. Die höchsten Werte
betragen ca. 7°C. Dieser Anstieg wird verheerende Folgen für das Schmelzen der Eismassen
haben. Die daraus folgende Frischwasserzufuhr würde den Nordatlantikstrom gefährden.
Hinzu kommt die Erwärmung des Meerwassers selbst.
5. Ausblick und Fazit
Die Frage, ob der Klimawandel in Europa ausbleibt, ist nicht einfach zu beantworten, da noch
nicht einmal sicher ist, um wie viel Grad sich die Erde durch den Klimawandel erwärmen
20
eigene Darstellung der Daten aus: Roeckner, Erich; Lautenschlager, Michael;Schneider, Heiko 2006; IPCC-AR4,
MPI-ECHAM5_T63L31; MPImet/MaD Germany. World Data Center for Climate.
16
wird. Jedoch kann man schon sagen, dass der Nordatlantikstrom und somit das Klima in
Europa durch das Schmelzen der Eismassen und der erhöhten Niederschlagszahl
abgeschwächt wird. Es hängt demnach von der Stärke des Klimawandels ab, wie bzw. wann
der Nordatlantikstrom verändert wird. Allerdings gibt es auch Modelle die gegenteiligen
Berechnungen enthalten. Diese sprechen für eine Stabilisierung des Nordatlantikstroms, vor
allem durch eine höhere Verdunstung in den Subtropen und damit einen höheren Salzgehalt.
Schon heute deutlich ist es jedoch, dass der Nordatlantikstrom schon etwas durch den
Klimawandel abgeschwächt wurde. Somit steht der Klimawandel mit dem Nordatlantikstrom
sehr eng in Verbindung und durch beide Prozesse wird das Klima in Europa beeinflusst. Es
kann zwischen ihnen zu vielen verschiedenen Wechselwirkungen kommen. Die globale
Erwärmung lässt zahlreiche Eismassen schmelzen und könnte durch die
Schmelzwasserzufuhr den Nordatlantikstrom zum Erliegen bringen. Dies würde die steigende
Temperatur in Europa wieder ausgleichen und somit wäre der Klimawandel in Europa
vermutlich nicht spürbar.
Doch um genauere Aussagen treffen zu können, sollten die Beobachtung und die Erforschung
der Strömung und des Klimawandels zunehmend wichtiger werden. Dies würde auch im
Interesse der Bürger in Europa liegen. Noch ist es nämlich nicht sicher, welche genauen
Folgen das Versiegen der Strömung hat und darüber hinaus fehlen exakte Bilanzen, um den
Verlauf der globalen Erwärmung abzuschätzen. Es ist jedoch mit sehr großer
Wahrscheinlichkeit anzunehmen, dass Europa trotz vermutlichem Ausgleich auch eine
Klimaschwankung, bis hin zu einer dauerhaften Klimaveränderung, spüren wird.
Doch als oberster Punkt gilt es, den Klimawandel so gut wie möglich zu verlangsamen und
ihn in einigen Jahren vielleicht ganz zu stoppen. Natürlich würden auch ohne den
menschlichen Einfluss Veränderungen des Nordatlantikstroms vorkommen. Dies geschieht
durch die genannten natürlichen Prozesse. Die Menschen besitzen zwei Möglichkeiten.
Erstens können sie versuchen, den Klimawandel aufzuhalten, indem sie beispielsweise die
landwirtschaftlichen und industriellen Emissionen und die Emissionen aus den privaten
Haushalten verringern. Somit würde möglicherweise die globale Erwärmung reduziert
werden und der Nordatlantikstrom wäre nicht mehr gefährdet. Andererseits sollten die
Politiker in Europa auch versuchen andere Kontinente von der Verringerung des CO2
Ausstoßes zu überzeugen. Zum Beispiel sollten sie trotzdem das Abkommen zur CO217
Senkung eingehen, auch wenn Europa vom Klimawandel vermutlich nicht einmal betroffen
wäre. Es geht nämlich darum, die verheerenden Folgen weltweit zu stoppen und nicht nur auf
sein eigenes Land zu achten. Die beste Möglichkeit besteht weiterhin darin, auf erneuerbare
Energien umzusteigen. Dies wären Optionen, die es schaffen könnten, die globale
Erwärmung zu stoppen und den Antrieb des Nordatlantikstroms aufrecht zu erhalten. Wenn
nämlich ein klimatisch wirksamer Faktor einmal die kritische Schwelle überschritten hat,
können die resultierenden Veränderungen Jahrtausende anhalten.
18
6. Glossar
Thermohaline Zirkulation (THC): Die thermohaline Zirkulation (THZ) im
Nordatlantik ist Teil des weltumspannenden globalen Förderbandes, das durch
alle drei Ozeane warme und kalte Wassermassen transportiert. Antriebskräfte
dieser Zirkulation sind zum einen Winde, zum anderen durch Temperatur und
Salzgehalt bedingte Unterschiede in der Dichte des Wassers.
Meridionale Zirkulation: Ein anderes Wort für thermohaline Zirkulation.
Beschreibt genauer den Transport in Nord-Süd-Richtung.
Emissionen: Ausstoß von Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre
7. Literaturverzeichnis
Internet:
• Dieter Kasang: Das große marine Förderband: Strömungssystem,
http://bildungsserver.hamburg.de/ozean-und-klima/2070122/thcstroemungssystem-artikel.html
• Bildungswiki Klimawandel: Globales Förderband,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Globales_F%C3%B6rderba
nd
• Bildungswiki Klimawandel: Erwärmung des Ozeans,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Erw%C3%A4rmung_des_Ozeans
• Bildungswiki Klimawandel: Thermohaline Zirkulation der Vergangenheit,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Thermohaline_Zirkulation_der_Ve
rgangenheit
• Bildungswiki Klimawandel: Abschwächung der thermohalinen Zirkulation,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Abschw%C3%A4chung_der_ther
mohalinen_Zirkulation
• Wikipedia: Nordatlantikstrom, http://de.wikipedia.org/wiki/Nordatlantikstrom
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Lektüre:
• Meeresströmungen / von A. B. C. Whipple u. d. Red. d. Time-Life-Bücher. [Aus
d. Engl. übertr. von Birgit Ress-Bohusch] von Lizenz für Amsterdam : TimeLife-Bücher, 1984, Seite 60-63
• Bücher Gruppe: Meeresströmung: Humboldtstrom, Thermohaline Zirkulation,
Golfstrom, Nordatlantikstrom, Friendly Floatees, Moskenstraumen, Kuroshio, ,
2009, Seite 103-128
• „Lob des Golfstroms“ von Érik Orsenna und Detlef Kügow,2007, Seite 3-16
• „Seewetter“ von Dipl.-Met.Karl-Heinz Bock,2009, Seite 87-89
Bilder:
• Abb. 1: Bildungswiki Klimawandel: Globales Förderband,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Globales_F%C3%B6rderba
nd
• Abb. 2: Bildungswiki Klimawandel: Globales Förderband,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Globales_F%C3%B6rderba
nd; ursprünglich: Norbert Noreiks, Max-Planck-Institut für Meteorologie
• Abb. 3: Bildungswiki Klimawandel: Erwärmung des Ozeans,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Erw%C3%A4rmung_des_Ozeans
• Abb. 4: Dieter Kasang: Die THC am Beginn des Holozäns und in der Gegenwart
http://bildungsserver.hamburg.de/ozean-und-klima/2075170/thc-holozaenartikel.html
• Abb. 5: Bildungswiki Klimawandel: Abschwächung der thermohalinen Zirkulation,
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Abschw%C3%A4chung_der_ther
mohalinen_Zirkulation
• Abb. 6-8: eigene Darstellung der Daten aus: Roeckner, Erich; Lautenschlager,
Michael;Schneider, Heiko 2006; IPCC-AR4, MPI-ECHAM5_T63L31;
MPImet/MaD Germany. World Data Center for Climate
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