Golfstrom

Der Golfstrom vor der nordamerikanischen Ostküste

1513 entdeckte der spanische Seefahrer Ponce de Leon vor der Küste Floridas eine starke Strömung, die seinen Schiffen das Vorwärtskommen nach Westen erheblich erschwerte. Später wurde diese Strömung als Golfstrom bezeichnet, weil ein großer Teil der Strömung aus dem Golf von Mexiko stammt. Der andere etwa gleich große Teil entstammt auf direktem Wege dem Subtropenwirbel des Nordatlantik, so dass der Name Golfstrom nur begrenzt zutreffend ist. Als Golfstrom wird in der Öffentlichkeit auch das bis an die Küste Norwegens reichende Strömungssystem benannt, dem Europa sein außerordentlich mildes Klima verdankt. Hier handelt es sich jedoch lediglich um Ausläufer des Golfstroms, die in der Fachsprache als Nordatlantikstrom bezeichnet werden. Der Nordatlantikstrom gehört allerdings auch in der Fachterminilogie zum Golfstromsystem, worunter man den Golfstrom selbst mit seinen Zuflüssen und Ausläufern versteht.

Das Strömungssystem

Golfstrom und Nordatlantikstrom

Der Golfstrom ist Teil eines zusammenhängenden nordatlantischen Strömungssystems, das aus dem großen nordatlantischen subtropischen Wirbel und seinen Ausläufern nach Westen in den Golf von Mexiko und nach Norden in das europäische Nordmeer besteht. Man kann dieses System an der Westküste Westafrikas beginnen lassen. Von hier treibt der Nordäquatorialstrom Wasser quer über den Atlantik Richtung Karibik. Hier wird er vom Karibikstrom, der Richtung Golf von Mexiko fließt, und schließlich vom Floridastrom, der vom Golf zwischen Kuba und Florida hindurch wieder in den Atlanik strömt, abgelöst. Vor der Südostküste Floridas vereinigt sich der Floridastrom mit dem Antillenstrom, einer Abzweigung des Nordäquatorialstroms, zum Golfstrom.

Der Golfstrom fließt zunächst über etwa 1000 km bis Cape Hatteras an der Ostküste Nordamerikas entlang und zweigt dann in den offenen Ozean in Richtung Nordosten ab. Während der anschließenden etwa 1500 km langen Strecke beginnt der Golfstrom zu mäandrieren, und es lösen sich von ihm einzelne große Wirbel ab. Der Golfstrom ist 50-150 km breit und einige hundert Meter tief. Bei 40° nördlicher Breite, ungefähr auf der Breite von New York, bewegt er rund 150 Millionen km³ Wasser - das sind 150 Mal so viel wie alle Flüsse der Erde - mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 6 km/h (was im Ozean eine gigantische Geschwindigkeit ist!). Auf seinem Weg nach Norden transportiert er erhebliche Mengen an warmem Wasser aus subtropischen Breiten Richtung Europa. In der Karibik ist das Wasser bis zu 30 °C warm, am Nordende des Golfstroms, vor Neufundland immerhin noch 20 °C. Hier trifft er auf den kalten Labradorstrom, verliert dadurch an Stärke und heißt von da an Nordatlantikstrom. Davon lösen sich dann bald weitere Ströme ab, ein kleinerer in Richtung Grönland, und ein wesentlich bedeutenderer nach Südosten. Dies ist der kalte Kanarenstrom, der als Teil des subtropischen Wirbels vor Westafrika in den Nordäquatorialstrom übergeht und damit den Kreis schließt.

Das Strömungssystem des Nordatlantik ist allerdings nur ein Teil eines globalen maritimen Strömungssystems, des Globalen Förderbands, das in einem System von Oberflächen- und Tiefenströmungen Wasser durch alle drei Ozeane transportiert. Dabei strömt in den Atlantik hauptsächlich Oberflächenwasser ein und Tiefenwasser aus. An dieses Strömungssystem gekoppelt finden sich in allen Ozeanen ähnliche Strömungssysteme wie im Nordatlantik. Dabei drehen sich die subtropischen großen Wirbel auf der Nordhalbkugel im und auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn. Dadurch finden sich die warmen Strömungen an der Ostküste der Kontinente, so der Kuroshio vor Japan, der Brasilstrom vor der Ostküste Südamerikas und der Agulhasstrom vor der Ostküste Südafrikas. Am Westrand der Kontinente strömt dagegen kaltes Wasser aus höheren Breiten Richtung Äquator (Kanarenstrom, Humboldtstrom, Kalifornienstrom und Benguelastrom).

Antriebskräfte

Die großen Subtropenwirbel (wie auch die kleineren Subpolarwirbel der hohen Breiten) werden durch den Wind angetrieben. Im Falle des Nordatlantikwirbels, dessen westlicher Teil der Golfstrom ist, treibt der Nordostpassat das Wasser von der afrikanischen Küste weg nach Westen Richtung Karibik. Für die weitere Ablenkung von Südwest nach Nordwest ist die Corioliskraft verantwortlich, die auf der Nordhalbkugel zu einer Rechts-, auf der Südhalbkugel zu einer Linksablenkung führt. Die auf diese Weise in den Golf von Mexiko gepressten und aufgestauten Wassermassen suchen sich einen Ausweg durch die enge Straße von Florida. In den mittleren Breiten herrschen dagegen Westwinde, die das Wasser unter Einfluss der Corioliskraft nach Süden drücken. Durch die gegenläufigen Winde südlich und nördlich der Subtropen wird also Wasser in den Subtropen zusammengeführt, so dass das Wasser dort einen knappen Meter höher steht und wärmer ist als nördlich des Wirbels. Um diesen "Wasserberg" herum bewegt sich das Wasser als eine Strömung, die den Subtropenwirbel darstellt. Der Druck des hochstehenden Wassers und die Corioliskraft balancieren sich dabei.

Die Anbindung an das Globale Förderband lässt noch eine weitere Antriebskraft wirksam werden, nämlich Dichteunterschiede verschiedener Wassermassen. Auf seinem Weg durch Tropen und Subtropen hat das Golfstromsystem sehr viel Wasser verdunstet, wodurch sich der Salzgehalt und die Dichte erhöht haben. Als Nordatlantikstrom gibt das Wasser in höheren Breiten Wärme an die Atmosphäre ab und kühlt dadurch stark ab, was eine weitere Dichteerhöhung mit sich bringt. Das führt dazu, dass zwischen Grönland, Norwegen und Island sowie in der Neufundland-See riesige Wassermassen in die Tiefe sinken und dadurch ein Sog entsteht, der immer neues Wasser nach sich zieht.

Siehe auch

• Globales Förderband

Der Golfstrom ist eine warme, rasch fließende Meeresströmung im Atlantik. Er ist Teil eines globalen maritimen Strömungssystems, des globalen Förderbands. In Richtung Europa wird der Golfstrom zum Nordatlantikstrom. Er ist Teil der westlichen Randströmung und beeinflusst das Klima in Nordeuropa.

Der Golfstrom befördert etwa 32•106 m³ Wasser pro Sekunde (32 Sv) am Floridastrom, bei einer Geschwindigkeit von 1,8 m/s, und bis zu maximal 1,5 • 108 Kubikmeter Wasser (150 Sv) bei 55° West. Das ist mehr als einhundertmal so viel Wasser, wie über alle Flüsse der Welt zusammen ins Meer fließt. Er transportiert etwa 5 Petawatt Leistung. Dies entspricht der Nutzleistung von ungefähr vier Millionen modernen großen Kernkraftwerken.

Der Name Golfstrom wurde von Benjamin Franklin geprägt und bezieht sich auf den Golf von Mexiko. Früher wurde er auch „Floridastrom“ genannt, auf den Karten des 16. und 17. Jahrhunderts heißt er Canal de Bahama.

Verlauf Darstellung des Golfstroms, der westlich der Britischen Inseln als Nordatlantikstrom fortgesetzt wird.

Als eigentlicher Golfstrom wird die Meeresströmung zwischen Kap Hatteras bis ca. 2500 km östlich davon im Atlantik bezeichnet. Seine Ursprünge sind im Floridastrom, der wiederum vom Südäquatorialstrom kommend den Golf von Mexiko durch die Meerenge zwischen Kuba und Yukatán betritt. Hier befindet sich nur ein schmaler Durchgang, so dass das Wasser wie durch eine Düse gepresst wird. Diese Strömung durchläuft danach den Golf im Uhrzeigersinn und wird dann durch eine noch engere Passage zwischen Kuba und Florida in den Atlantik zurückgepresst. Nördlich der Bahamasinseln vereinigen sich Floridastrom und Antillenstrom zum eigentlichen Golfstrom. Im Golf von Mexiko hat er viel Wärme aufgetankt und bewegt sich nun als Golfstrom an der Küste Nordamerikas weiter. Er verläuft zunächst als etwa 100 bis 200 km breites Band entlang der Küste Nordamerikas. In der Nähe von Cape Hatteras, North Carolina, löst sich der Golfstrom als Strahlstrom von der Küste und fließt östlich in das nordamerikanische Becken und in den offenen Atlantik (bedingt durch die geographischen Gegebenheiten unter der Wasseroberfläche). Der Strom wird durch die Ostwendung instabil, er mäandriert und Ringe lösen sich vom Golfstrom. Etwa 150 km später verliert sich die Strahlwirkung. Auf seinem Weg über den Atlantik spalten sich Teile ab und fließen zurück in südliche oder westliche Richtungen. Die transportierte Wassermasse verringert sich durch diese Teilung der Strömung und

Entstehung

Bei der Entstehung des Golfstroms spielt die atmosphärische Zirkulation und die nach Norden zunehmende Wirkung der Corioliskraft auf die Wasserbewegung eine wichtige Rolle.[1] Passatwinde

Der im tropischen Atlantik herrschende Passatwind treibt große Mengen warmen Wassers aus dem offenen Atlantik nach Westen. Die Küste von Nordamerika wirkt wie eine Staumauer und lässt das Wasser entlang der Küste nach Norden abfließen. Ablenkung durch Labradorstrom und Corioliskraft

Neben dem Zusammentreffen mit dem Labradorstrom sorgt die Corioliskraft dafür, dass die nach Norden fließenden Wassermassen in Richtung Europa abgelenkt werden. Fauna

Die Temperatur des Golfstroms und seine Strömung haben großen Einfluss auf die Ökologie der Tierwelt des Atlantiks. Das mit der Strömung driftende Plankton ist Nahrungsgrundlage für zahlreiche Tiere. Diese locken wieder Fressfeinde innerhalb der Nahrungskette an. Die untermeerischen Bodenstrukturen, die vom Golfstrom berührt und teilweise geformt werden, bilden den Lebensraum dieser Fauna.

Auf seinem Weg transportiert der Golfstrom große Mengen Plastikmüll. Der Müll stammt von den Abfällen der Schiffsbesatzungen. Auch Flüsse spülen große Mengen von Plastik in die Ozeane. Da sich diese Abfälle nicht zersetzen, sondern nur in kleinere Teile zerfallen, bilden sie eine große Gefahr für die Fauna der Meere. Im Pazifik hat sich bereits ein Müllstrudel entwickelt, welcher nach neuerer Einschätzung von Wissenschaftlern doppelt so groß wie der US-Bundesstaat Texas ist.[2] Sonstiges

1969 unternahm das Tauchboot Ben Franklin (PX-15) unter Jacques Piccard als Projektleiter eine vierwöchige Driftfahrt im Golfstrom, während dieser die sechsköpfige Besatzung auf sich alleine gestellt war. Das Boot tauchte vor Florida unter und legte 2400 km bis vor Neuschottland zurück. Literatur

   * Henry Stommel: The Gulf Stream. A physical and dynamical description. Cambridge University Press, London, 1958; 2nd ed. 1965.
   * Henry Stommel: The westward intensification of wind-driven ocean currents. In: Transactions of the American Geophysical Union, Jg. 29 (1948), S. 202-206
   * Érik Orsenna: Lob des Golfstroms. C.H. Beck, München 2006, ISBN 3-406-54829-6.

Einzelnachweise

  1. ↑ Henry Stommel: The westward intensification of wind-driven ocean currents. In: Transactions of the American Geophysical Union, Jg. 29 (1948), S. 202-206
  2. ↑ Ein Strudel aus Plastikmüll

Literatur

• U. Kehse: Golfstrom, in: GEO Themenlexikon, Bd. 31 Wetter und Klima, Mannheim 2008, S. 434-445
• Matthias Tomczak, J Stuart Godfrey (2003): Regional Oceanography: an Introduction. Daya Publishing House, Delhi.

Weblinks

• Was ist der Golfstrom? Max-Planck-Institut für Meteorologie (FAQ: Häufig gestellte Fragen)