Agenda 21, Lexikon: Golfstrom: Begriffserklärung, Hintergrund, Aktuelles/ Archiv; Daten/Statistiken/Infografiken, Links, Unterrichtsmaterialien

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[FR]

Mit "Golfstrom" bezeichneten ursprünglich Seeleute eine starke Meeresströmung, die nach ihrer Erfahrung im Golf von Mexiko beginnend an der Ostküste der USA vorbei nach Norden führte. Die Erforschung der Meeres-strömungen hat inzwischen gezeigt, dass der Golfstrom nur ein Teil einer umfassenderen Meeresströmung im Atlantik und diese wiederum Teil eines weltweiten Systems von Meeresströmungen ist, dem sog. "globalen Förderband".

globales Förderband

Animation [mpg.de]

Die Hauptbedeutung des Golfstroms liegt auch keineswegs darin, dass er scheinbar im Golf von Mexiko entsteht, sondern dass er im Nordatlantik durch die sog. "thermohaline Zirkulation" (s.u.) seinen Hauptantrieb erfährt. Deswegen ist in der Wissenschaft eher der nördiche Teil des Golfstroms wichtig, der dort auch mit "Nordatlantik-Strom" bezeichnet wird. In den Medien und wird allerdings meist ohne diese genaue Differenzierung übergreifend die Bezeichnung "Golfstrom" verwendet.

Der Hauptantrieb des Golfstroms liegt im Nordmeer bei Grönland/ Island: auf dem Weg nach Norden verdunstet das warme Wasser des Golfstroms relativ zur kühleren Umgebung stärker, wodurch sich der Salzgehalt erhöht. Im Nordmeer kühlen kalte Winde aus der Polarregion das Golfstromwasser. Das dann kältere stark salzhaltige Wasser sinkt aufgrund seiner höheren Dichte in die Tiefsee ab ("thermohaline Zirkulation"). Gleichzeitig wird in den Tropen, u.a. im Golf von Mexiko, das Meerwasser an der Oberfläche stark erwärmt und dadurch leichter (verringerte Dichte). Durch das absinkende Wasser im Nordmeer entsteht ein Sog, der das warme Oberflächenwasser aus den Tropen anzieht, was wiederum ein Zurückströmen des Kaltwassers am Meeresgrund nach Süden ermöglicht. Verstärkt wird die Strömung durch die Corioliskraft, die auch eine Ablenkung in Richtung Nordost nach Nordeuropa bewirkt.
Aus diesem Zusammenspiel entsteht an der Meeresoberfläche eine kräftige warme Meeresströmung ( ~ 100 mal alle Flüsse der Erde [1] ), die stetig gewaltige Wärmemengen ( ~ 1 Mio Atomkraftwerke [2] ) nach Norden verfrachtet. Der Golfstrom wirkt im Nordatlantik daher wie ein gewaltiges Wärme-Förderband bzw. wie eine gigantische Wärmepumpe und wird daher auch als "nordatlantisches Förderband" bzw. "Klimapumpe" bezeichnet. Er sorgt für das vergleichsweise milde Klima im Nordatlantik (Grönland = Grünland) sowie in West- und Nordeuropa. Ohne den Golfstrom hätten diese Regionen ein Klima wie etwa in Kanada mit sehr kalten Wintern. Die Elbmündung (~ 54°N) und die Nordsee wären monatelang vereist, wie die Hudson-Bai in Kanada auf etwa gleichen Breitenkreisen.

In der Spiegel-Grafik (im folgenden) werden die Jahresdurchschnittstemperaturen an zwei Orten auf nahezu gleichem Breitenkreis ( ~ 67°N) verglichen:
    Inuvik (Kanada): – 9,35 °C;    Bodö (Norwegen): + 4,49 °C.

Infografik: Wie der Golfstrom funktioniert/ SPIEGEL-ONLINE

Großansicht [SPIEGEL]

Die Infografik [SPIEGEL-Online,13.4.04] veranschaulicht den Mechanismus des Golfstroms ("Förderband") im oberen Teil der einmontierten kleinen Grafik. Im unteren Teil wird erklärt, wie der Antrieb des Golfstroms durch die globale Erwärmung geschwächt wird und möglicherweise in Zukunft - wie schon in der Vergangenheit - ganz zum Stillstand kommt. Durch die Klimaerwärmung schmilzt das Eis der Arktis und der Grönlandgletscher. Das ins Nordmeer abfließende Schmelzwasser ist aber Süßwasser (es stammt ursprünglich aus Regen). Es verringert daher den Salzgehalt und damit die Dichte des Oberflächenwassers. Das nicht mehr so schwere Wasser sinkt langsamer ab, dadurch wird der Antrieb des Golfstroms geschwächt.
Die Forschungen zur Klimageschichte legen nahe, dass der Golfstrom in der Vergangenheit schon mehrfach ganz zum Stillstand kam, und zwar in klimageschichtlich sehr kurzen Zeitspannen (einige Jahrzehnte). Forscher vermuten, dass wahrscheinlich das Über-/Unterschreiten von bestimmten Schwellenwerten beim Salzgehalt des Meerwassers wie ein An-/Ausschalter für den Golfstrom wirken können. (=> Film: "Wenn der Golfstrom versiegt")

Die Folgen eines geschwächten oder gestoppten Golfstroms auf das Klima waren in der Vergangenheit gravierend, zumal die abkühlendenden Wirkungen sich selbst verstärken: Der fehlende Wärmezustrom ins Nordmeer führte dort zur Vereisung und in West- u. Nordeuropa zur fortschreitenden Vergletscherung ("Eiszeit"). Dadurch erhöht sich der Anteil der hellen Flächen an der gesamten Erdoberfläche und damit auch die Albedo der Erde, also der Anteil des auf die Erde treffenden Sonnenlichts, der ins Weltall zurück gespiegelt wird. Daher verbleibt weniger Sonnenenergie zur Erwärmung der Erde, was wiederum Vereisung und Vergletscherung verstärkt, ein insgesamt sich zunächst selbst verstärkender Prozess, bis neue Gleichgewichtsbandbreiten erreicht werden.

Fortschreitende Vereisung und Vergletscherung entziehen aber dem weltweiten Wasserkreislauf Süßwasser, wodurch das Meerwasser wieder salziger wird, einer der beiden Hauptvoraussetzungen für einen funktionierenden Golfstrom. Die andere Voraussetzung ist ein mindestens in Teilen eisfreies Meer bei Grönland, so dass das Oberflächenwasser dort strömen und absinken kann. Wenig klar ist bisher, welche Prozesse in der Vergangenheit das Eis des Nordmeers in wenigen Dekaden haben wieder zurückweichen lassen. Ist dieser Prozess aber erst einmal in Gang gesetzt, verstärkt er sich wiederum selbst: durch abschmelzende Eisflächen vermehren sich dunklere Erd- oder Meeresflächen und verringern die Albedo der Erde, weniger Sonnenenergie wird also ins Weltall reflektiert, wodurch sich die Erde immer mehr erwärmt, bis sich im günstigen Fall neue Perioden relativ stabiler Klimaprozesse herausbilden.

Werden beim Erwärmungsprozess aber bestimmte Schwellenwerte überschritten, können nahezu schlagartig gewaltige Treibhausgasmengen (CO2, Methan aus Meeren und Permafrostböden oder Torfböden) freigesetzt und dadurch der Treibhauseffekt erheblich verstärkt werden, was wiederum zum schnellen Abschmelzen der Gletscher und des Eises der Polkappen sowie zu mehr Niederschlägen im Nordatlantik führt. Das vermehrte Süßwasser im Nordmeer könnte dann den Golfstrom in kurzer Zeit wieder schwächen bis stoppen.

Großansicht [IPCC]

Ob der zusätzliche anthropogene (menschgemachte) Treibhauseffekt die vermuteten oben skizzierten Mechanismen nur beschleunigt oder aber grundsätzlich stört bzw. auf andere Klimapfade führt, ist derzeit Gegenstand wissenschaftlicher Forschung und Kontroversen. Z.B. könnte das

weltumspannende System der Meeres-strömungen so gestört werden, dass sich möglicherweise ganz andere Mechanismen herausbilden. Es mehren sich z.B. Anzeichen dafür, dass die globale Erwärmung das Klimaphänomen El Niño beeinflusst und in der Folge auch Wetter und Klima nicht nur im Pazifik- sondern auch im Atlantikraum und Afrika.

// weitere Informationen werden hier im Rahmen der laufenden Aktualisierung eingestellt.

Aktuelles/ Archiv

	Informationen zu Messergebnissen von Meeresforschern von Anfang Dezember 2005, denen zufolge sich der Golfstrom inzwischen bereits um etwa 1/3 abgeschwächt hat, werden hier demnächst näher ausgeführt. Zunächst sei auf einen ausführlichen verschiedene Aspekte abwägenden Artikel bei FAZ.net hingewiesen: "Europas Fernwärmepumpe schwächelt" [FAZ 5.12.05] Kürzer, aber weniger facettenreich:"Golfstrom hat sich abgeschwächt" [SPIEGEL-Online, 30.11.05] Weitere aktuelle Beiträge bietet die folgende Datenbank:
Presse-/ Online-Medien Datenbank	Der Presse-/Medienspiegel (Tages-, Wochenzeitungen, Monatszeitschriften und Online-Medien sowie Infos aus Newslettern von Umweltverbänden und NGOs) bieten vielfältige aktuelle und Hintergrund-Informationen. Alle Datenbank-Einträge zum Begriff "Golfstrom": => Jahrgang: 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Daten/ Statistiken/ Infografiken

Umfang des Golfstromes

Wassermenge, Geschwindigkeit, transportierte Leistung:
-> siehe Anmerkungen [1], [2]

Treibhauseffekt

20.11.09 (137)

dpa-Globus: Der Treibhauseffekt
Nach dem Stand der Klimaforschung gilt es als sehr wahrscheinlich, dass der anthropogene Treibhauseffekt die Hauptursache für die globale Klimaerwärmung ist, die mit gravierenden bis katastrophalen Folgen verbunden ist. Die Polkappen und Gletscher werden abschmelzen, in der Folge wird der Meerespiegel bis zu 100 cm ansteigen, wodurch Küstenregionen weltweit nicht mehr bewohnbar sind. Außerdem wird durch die Gletscherschmelze vielerorts das Trinkwasser knapp werden, weil sich viele Flüsse aus Gletschern speisen, die bisher als Wasserspeicher fungiert haben. Durch das Abschmelzen gelangt mehr Süßwasser in die Meere, was den Salzgehalt verringert und damit den Hauptantrieb von Meeresströmungen wie dem Golfstrom schwächt, einer der Kipp-Punkte im Klimasystem. Wetterextreme wie Stürme, Hurrikane, Hochwasser und Dürren werden in Anzahl und Intensität zunehmen. Klimazonen und Vegetationszonen werden sich verschieben, wodurch sich Anbauzonen verlagern, was zu erheblichen Ernteausfällen führen wird. Besonders betroffen von der Klimaerwärmung werden die armen Länder sein, die außerdem am wenigsten in der Lage sind, sich an die Klimaerwärmung anzupassen.

=> Bezug der Infografik Großansicht zeitweise in Galerie

�lpestausbreitung

09.06.10 (253)

FR-Grafik: Simulation der �lpestausbreitung in 60 Tagen
Seit der Havarie der Ölplattform "Deepwater Horizon" am 20.4.10 hat sich die Ölpest inzwischen entlang der US-Küste bis nach Florida und nach Süden bis zur Halbinsel Yucatan (Mexiko) ausgebreitet. Der Golfstrom wird die Ölpest weiter entlang der US-Ostküste und dann weit in den Atlantik hin ausbreiten, wie eine Simulation zeigt. Mit dem Öl verbreiten sich weiträumig Schadstoffe wie z.B. Schwermetalle, die sich über Jahre und Jahrzehnte in der Nahrungskette anreichern und schließlich über Fisch, Muscheln, Austern und sonstigen Meeresfrüchten die Gesundheit von Menschen weltweit gefährden.

Die Grafik ist eingelinkt im Artikel: Bedrohliches Erbe der �lpest [FR 09.06.10]

// weitere Daten werden hier im Rahmen der laufenden Aktualisierung eingestellt

interne Links

Agenda 21 Lexikon:	Klimawandel Treibhauseffekt Treibhausgase Emissionshandel Nationaler Allokationsplan (NAP)
Spezials:	Kyoto-Protokoll Klimakatastrophenfilm "The Day After Tomorrow" Klimanomalie El Niño
Agenda 21 Themen:	Klima Energie Globale Agenda 21

externe Links / weiterführende Informationen

Achtung: Als "freie" Enzyklopädie bietet Wikipedia keine Gewähr für jederzeitige Korrektheit aller Inhalte	Golfstrom Die Wikipedia-Seite bietet ergiebige detailreiche Informationen samt Daten/ Statistiken/ Infografiken sowie zahlreiche weiterführende interne und externe Links. Zahlreiche kontextbezogene Begriffe.
	Max-Planck-Institut für Meteorologie Rubrik FAQ: Extraseite zum Golfstrom
	Vor 15.000 Jahren kam der Golfstrom auf einen Schlag in Gang [Wissenschaft.de, 31.07.2003] EUROPAS FERNHEIZUNG [mare] Der Golfstrom transportiert hundert Millionen Kubikmeter warmes Wasser pro Sekunde aus den Tropen in den Nordatlantik. Bleibt er aus, zieht sich eine Eiszeit über Europa. Treibhauseffekt könnte Golfstrom stoppen. Gefahr für Europas Zentralheizung [FR-Artikel von Joachim Wille, dokumentiert bei germanwatch] Fachwissenschaftliche Erklärung des "globalen Förderbandes" (oceanic conveyor belt) [meeresgeo-online.de]
	// weitere Links werden im Rahmen der laufenden Aktualisierung eingestellt

Unterricht

Dokumentar-Film	"Wenn der Golfstrom versiegt", Dokumentarfilm von Jonathan Renouf, GB/BRD 2000/2001, 44 Min., Farbe, Comenius Siegel 2003 Die Dokumentation stellt gut gegliedert und auf fachwissenschaftlich hohem Niveau verschiedene Forscher vor, die von unterschiedlichen Fachgebieten herkommend interessante Ergebnisse erzielten zu den zentralen Fragen des Films: Ist mit einem neuerlichen Stopp des Golfstroms zu rechen? Falls ja, wann ? Was werden die Folgen sein? => Extraseite: Zusammenfassung des Films; Bezug/ Ausleihe
	Unterrichtsmaterialien von espere (Max-Planck-Institut) Arbeitsblatt zum weltweiten System der Meereströmungen mit Animation des Strömungssystems und zahlreichen interaktiven Arbeitsfragen. Die Aufgaben behandeln das gesamte Strömungssystem, darunter auch den Golfstrom. Arbeitsblatt 2: Ozeanzirkulation [espere/ MPI]
	Karte/ Infoblatt: Golfstromauswirkungen auf Europa (KLETT-PERTHES) Die Landkarte zeigt vor allem den für Europa wichtigen Teil des Golfstroms, der zwischen Grönland und Irland/ England hindurch nach Nordost an Norwegen vorbei ins Nordmeer strömt und für das vergleichsweise warme Klima in West- und Nordeuorpa sorgt. Infoblatt Golfstrom mit Landkarte [Klett-Perthes]
	Linksammlung [Erdkunde-Kurs Jg. 11] // Weitere Unterrichtsmaterialien werden hier demnächst ergänzt

Anmerkungen

		Der Golfstrom ist die stärkste Meeresströmung auf der Erde. Dazu im folgenden einige Zahlen:
[1]	Volumen des Golfstromes	Wikipedia (Zugriff am 14.12.05) nennt folgende Zahlen: Volumen des Golfstroms: 150 Mio m³/s; also pro Sekunde soviel Wasser, wie wenn das Wasser auf einer Fläche von 1 km² 150 m hoch steht. Laut Wikipedia ungefähr 100 mal so viel Wasser, wie alle Flüsse der Erde zusammen pro Sekunde transportieren. Im Dokumentarfilm "Wenn der Golfstrom versiegt" führt der Ozeanograph Wally Broecker folgende Vergleichswerte für den Golfstrom an: - ungefähr so viel Wasser wie die Summe aller Niederschläge weltweit - 70 bis 80 mal so viel Wasser, wie der Amazonas transportiert. In der Spiegel-Grafik [SPIEGEL-Online,13.4.04] wird dagegen das Volumen des Golfstroms auf die 500-fache Menge des Amazonas veranschlagt. Die Größenordnungen und Vergleiche werden z.B. bei Wikipedia diskutiert. Leider finden sich auch im Diskussionsforum einige Fehler bei den Zehnerpotenzen und bei den Umrechnungen von Volumenmaßen. Die Daten können noch nicht als gesichert gelten.
[2]	transportierte Leistung	Wikipedia (Zugriff am 14.12.05) beziffert die Leistung auf etwa 1 Peta-Watt (PW). 1 Peta = 1 Billiarde = 1.000.000.000.000.000 = 10¹⁵, also 1 PW = 10¹⁵ W = 10⁹ * 1000.000 W = 10⁹ * MW = 10⁶ * 1000 MW, wobei MW die Abkürzung ist für Mega-Watt (1 Millionen Watt). 1000 MW ist in etwa die Leistung eines durchschnittlichen Großkraftwerkes (z.B. Atomkraftwerk), der Golfstrom hat also ungefähr die Leistung von 1 Million Atomkraftwerken. Den selben Vergleichswert nennt der Ozeanograph Wally Broecker im Film "Wenn der Golfstrom versiegt". In der Spiegel-Grafik [SPIEGEL-Online,13.4.04] wird dagegen die Leistung 4 mal so klein auf 250.000 Atomkraftwerke veranschlagt.
	Geschwindigkeit	Wikipedia (Zugriff am 14.12.05) schätzt die Geschwindigkeit auf 2,5 m/s = 9 km/h. * * Hinweis zur Umrechnung von m/s in km/h: 1 m/s = 3,6 km/h: Herleitung: Um im Zähler von m auf km zu kommen, wird der Bruch mit 1000 erweitert: m/s = 1000 m / (1000 s) = km/ (1000 s) Um von 1000 s auf h = 3600 s zu kommen, wird der Bruch mit 3,6 erweitert: 3,6 km/ (3600 s) = 3,6 km/ h.


Stand: 14.12.05/zgh	=> Klimaerwärmung/ Klimawandel

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