Plötzliche Veränderungen im Verlauf des Golfstroms sind ein Vorbote für einen Zusammenbruch der atlantischen meridionalen Umwälzzirkulation

Warum ein wandernder Meeresstrom den Alltag betrifft

Der Golfstrom ist eine mächtige Meeresströmung, die Europa vergleichsweise mildes Klima beschert, Stürme entlang der US-Ostküste beeinflusst und Meeresspiegel sowie Fischbestände auf beiden Seiten des Atlantiks prägt. Diese Studie untersucht eine beunruhigende Frage: Könnten plötzliche Veränderungen im Verlauf des Golfstroms ein frühes Anzeichen dafür sein, dass ein deutlich größeres Ozeanzirkulationssystem, die atlantische meridionale Umwälzzirkulation (AMOC), unter vom Menschen verursachtem Klimawandel einem Zusammenbruch entgegengeht?

Ein riesiges Förderband unter den Wellen

Die AMOC wird oft als ein riesiges Förderband im Atlantik beschrieben. Warmes, salzreiches Wasser strömt nahe der Oberfläche nach Norden, gibt Wärme an die Atmosphäre ab, kühlt ab und sinkt im subpolaren Nordatlantik, um dann in der Tiefe nach Süden zurückzukehren. Der Golfstrom ist der schnelle Oberflächenzweig dieses Systems entlang der US-Ostküste, bevor er ins offene Meer ausschwenkt. Da die AMOC als ein klimatisches „Kippelement“ gilt, das abrupt schwächen könnte, suchen Wissenschaftler nach praktischen Frühwarnzeichen für ein solches Kippevent. Der Golfstrom, den wir aus dem All und von Schiffen aus beobachten können, ist dafür ein naheliegender Kandidat.

Ein virtueller Ozean im Test

Um diese Verbindung zu untersuchen, nutzten die Autoren ein sehr hochaufgelöstes Ozeanmodell, das schmale Strömungen und wirbelnde Wirbel realistisch erfassen kann. In dieser Simulation fügten sie über mehrere Jahrhunderte hinweg langsam Süßwasser in den Nordatlantik ein. Dieses Auffrischen verringert die Dichte der Oberfläche und stört schließlich die absinkende Zweigstelle der AMOC, die dann von etwa ihrer heutigen Stärke auf einen deutlich schwächeren Zustand zusammenbricht. Da die Atmosphäre im Modell in einem sich wiederholenden Jahreszyklus gehalten wird, gehen große Veränderungen im Golfstrom auf Änderungen der ozeanischen Zirkulation selbst zurück und nicht auf wechselnde Winde oder Wetterlagen.

Ein abruptes Springen der Golfstrombahn

Während die simulierte AMOC schwächer wird, driftet der Golfstrom nahe Cape Hatteras bei etwa 71,5° W zunächst über fast vier Jahrhunderte langsam nach Norden. Dann springt sein Verlauf innerhalb von nur zwei Modelljahren mehr als 200 Kilometer weiter nach Norden — eine Verschiebung, die weit größer ist als seine normale jährliche Schwankung. Tiefere Strömungen, die normalerweise der Kontinentalabhängung folgen und zusammen als Deep Western Boundary Current bezeichnet werden, schwächen sich dramatisch vor diesem Sprung ab. Ohne diesen Tiefenfluss, der mit dem Meeresboden interagiert, ändert sich das fragile Kräftegrundgleichgewicht, das den Golfstrom an seinem Ort verankert, sodass sich die Strömung ablösen und nach Norden verlagern kann. Dieser plötzliche Wechsel tritt in der Simulation ungefähr 25 Jahre auf, bevor die AMOC vollständig zusammenbricht, und fungiert damit in der Modellwelt als deutliches Frühwarnsignal.

Wärmende Gewässer und ein schwächerer tiefer Rückfluss

Das Modell zeigt, dass diese Zirkulationsänderungen auch die Meerestemperaturen umgestalten. Wenn der Golfstrom nach Norden rückt, erwärmen sich Gebiete knapp nördlich seiner früheren Position an der Oberfläche und in den oberen wenigen hundert Metern schnell — um mehrere Grad Celsius innerhalb nur weniger Jahre. Weiter östlich entlang der Kontinentalabhängung wird die Erwärmung weniger durch die Verschiebung des Golfstroms selbst verursacht als vielmehr durch das Abschalten des kalten Labradorstroms und eine Zunahme energiereicher Wirbel, die Wärme zum Küstenbereich mischen. Zusammen erzeugen diese Muster einen charakteristischen „Fingerabdruck“ einer schwächelnden AMOC: ein warmes Band entlang der nordamerikanischen Kontinentalabhängung und Veränderungen in der Mäandrierung des Golfstroms.

Hinweise aus Satelliten und Ozeanmessungen der realen Welt

Um zu prüfen, ob Ähnliches bereits stattfindet, griffen die Autoren auf Satellitenaltimetrie zurück, die die Meeresspiegelhöhe misst und zur Verfolgung des Golfstromverlaufs genutzt werden kann, sowie auf langfristige Temperaturprofile im oberen Ozean. Seit Anfang der 1990er Jahre zeigen Satellitendaten, dass der Golfstrom in der Nähe von Cape Hatteras mit etwa 0,16 Breitengrad pro Jahrzehnt nach Norden driftet, ein statistisch signifikanter Trend. Tiefere, subsurface Temperaturdaten seit Mitte der 1960er Jahre legen ebenfalls eine nördliche Verschiebung der thermischen Grenze des Golfstroms nahe. Unabhängige Studien deuten parallel dazu darauf hin, dass die AMOC selbst seit der Mitte des 20. Jahrhunderts um etwa 15 % abgeschwächt ist. Das beobachtete Muster der Golfstrombewegung — stromaufwärts nach Norden, stromabwärts komplexere Veränderungen — stimmt im Groben mit dem überein, was das hochaufgelöste Modell produziert, wenn die AMOC einem Zusammenbruch entgegengingen.

Was das für unser Klima bedeutet

Für Nichtfachleute lautet die Kernaussage: Der Verlauf des Golfstroms ist mehr als eine Kuriosität auf der Wetterkarte. In dieser Studie tritt in einem realistischen Ozeanmodell ein abruptes nordwärts gerichtetes Springen des Golfstroms zuverlässig ein paar Jahrzehnte vor dem Zusammenbruch der AMOC auf. Beobachtungen zeigen bereits, dass sich der Golfstrom in der Nähe von Cape Hatteras nach Norden verschiebt und tiefe Rückflüsse sich abschwächen — Hinweise, die mit einer langsam nachlassenden AMOC übereinstimmen. Während der reale Ozean von vielen Faktoren beeinflusst wird, die im Modell nicht alle abgebildet sind, legen diese Ergebnisse nahe, dass eine genaue Beobachtung des Verlaufs des Golfstroms — und wie schnell er sich verlagert — der Gesellschaft wertvolle Vorwarnzeiten liefern könnte, falls das große atlantische Förderband einen gefährlichen Kippunkt erreicht.

Zitation: van Westen, R.M., Dijkstra, H.A. Abrupt Gulf Stream path changes are a precursor to a collapse of the Atlantic Meridional Overturning Circulation. Commun Earth Environ 7, 197 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03309-1

Schlüsselwörter: Golfstrom, Atlantische Zirkulation, AMOC-Kippunkt, Ozeanströme, Klimawandel