Schwankungen des Golfstroms auf der Spur

Welche Bedeutung hat der Nordatlantik für das europäische Klima? Kann der Nordatlantik immer weniger CO2 aufnehmen? Steigt der Meeresspiegel an der westeuropäischen Küste? Mit diesen Fragen beschäftigen sich Bremer Wissenschaftler bereits seit zehn Jahren. Am 23. Juli 2008 starten sie nun mit dem Forschungsschiff MARIA S. MERIAN auf eine neue Expedition um mehr über die Klimarolle des Nordatlantiks zu erfahren.

Das Team um Professor Monika Rhein vom Institut für Umweltphysik der Universität Bremen will erforschen, inwieweit die Abnahme der Tiefenwasserbildung – die seit zehn Jahren beobachtet wird – mit einer Änderung des Golfstrom-Transports verknüpft ist. Für die Untersuchungen werden zwei Monate benötigt. Die MERIAN-Expedition endet am 18. August 2008 in St. John’s (Kanada). Die Bremer Forscher fahren aber bereits ein paar Tage später – am 23. August – mit dem französischen Forschungsschiff THALASSA unter der Leitung der Bremer Ozeanographin Dagmar Kieke weiter.

Aussetzen eines Bodenecholotes © Institut für Umweltphysik der Universität Bremen

Boden-Echolote im Einsatz

Die ozeanische Umwälzbewegung bringt warmes Wasser (Golfstrom) nach Norden, wo es die Wärme an die Atmosphäre abgibt. Das kalte Wasser sinkt in die Tiefe und strömt zurück nach Süden. Es gibt drei Gründe, warum Änderungen in dieser Zirkulation interessieren: ein Abschwächen würde neben einer Klima-Abkühlung die Aufnahme des Treibhausgases CO2 in den Ozean erschweren und darüber hinaus könnte der Meeresspiegel an der westeuropäischen Küste steigen.

Die Forscher nutzen vier fest verankerte Boden-Echolote entlang des mittelatlantischen Rückens zwischen 46 Grad und 53 Grad Nord, um die Schwankungen im Golfstrom zu bestimmen. Die Sensoren messen die Zeit, die eine Schallwelle braucht, um zur Oberfläche und zurück zum Boden zu kommen.

Forscher berechnen Transportschwankungen

Aus der Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit von Temperatur und Salzgehalt lassen sich deren Verteilungen rekonstruieren, und daraus können Transportschwankungen berechnet werden. Die Sensoren wurden im August 2006 ausgelegt und die Daten sollen nun ausgelesen werden. Der erste Versuch im April 2007 scheiterte an technischen Problemen der MERIAN.

Die Produktion von Tiefenwasser in der Labradorsee wird von den Bremer Forschern mit Hilfe von Spurenstoff-Inventaren untersucht. Diese Spurenstoffe werden über den Kontakt mit der Atmosphäre in die Meeresoberfläche eingetragen und beim Absinken des kalten Wassers mit in die Tiefe genommen. Änderungen dieser Inventare von Jahr zu Jahr sind die beste Methode, die Änderungen im abgesunkenen Volumen des Tiefenwassers festzustellen. Das Verfahren ist sehr aufwändig, da für fundierte Aussagen die Verteilungen im gesamten subpolaren Nordatlantik gemessen werden müssen.

Weniger Tiefenwasser

Aus den Messungen fand die Bremer Forscher-Gruppe bisher heraus, dass sich seit 1997 die Menge an gebildetem Tiefenwasser um 70 Prozent abgeschwächt hat. Ob dieser Trend immer noch anhält, werden die Messungen auf den beiden Expeditionen zeigen.

(idw – Universität Bremen, 18.07.2008 – DLO)