Grönland © NASA

Das Förderband des atlantischen "Conveyors" bewegt ungeheure Wassermassen über tausende von Kilometern. Warmes Wasser aus dem tropischen Südatlantik wandert quer über den Äquator bis in die kalten Regionen des hohen Nordens. Aber wie? Bei vielen Meeresströmungen spielen Winde eine entscheidende Rolle, die Westströmung des Oberflächenwassers von Südamerika hinaus in den Pazifik hängt beispielsweise entscheidend von den dort herrschenden Ostwinden ab. Doch die auf der Erde vorherrschenden Winde wehen meist in West-Ost-Richtung, der atlantische Conveyor strömt dagegen senkrecht dazu.

Die Antwort liegt im Meerwasser selbst: Unterschiede in seiner Dichte sind es, die als treibende Kraft den Strom aufrechterhalten. Welche Dichte das Meerwasser hat, hängt dabei entscheidend von zwei Faktoren ab, seiner Temperatur und dem Salzgehalt. Je wärmer und salzarmer Wasser ist, desto geringer ist seine Dichte, deshalb steigt es auf und sammelt sich an der Oberfläche. Kühlt dieses Wasser wieder ab oder wird salziger, nimmt seine Dichte wieder zu, es sinkt ab und verteilt sich in tieferliegenden Wasserschichten. Dieses Absinken wiederum erzeugt einen Sog, der Oberflächenwasser in diese Regionen nachzieht.

Untersuchungen haben gezeigt, dass dieser Prozess im Atlantik nur an zwei sehr eng begrenzten Stellen stattfindet, in der Labradorsee und zwischen Grönland und Norwegen. Das Oberflächenwasser sackt hier mehr als 2.000 Meter fast senkrecht in die Tiefe, wie Wasser in den Ausfluss einer gigantischen Badewanne. Dadurch wandert das warme Wasser des Golfstroms bis in diese Regionen, und kaltes, salzreiches Wasser bewegt sich in der Tiefe als nordatlantischer Tiefenstrom gen Süden - als sogenannte thermohaline Zirkulation.

Doch warum gibt es solche "Pumpstationen" nur im Nordatlantik? Warum nicht auch im Pazifik oder Indischen Ozean? Die Erklärung liegt wiederum in der Beschaffenheit des Meerwassers: Der Indische Ozean reicht nicht weit genug in kühlere Regionen, so dass sein Oberflächenwasser gar nicht stark abkühlen kann, dass es absinkt. Der Pazifik andererseits erstreckt sich zwar weit genug nach Norden und Süden, doch sein Wasser ist trotzdem nicht dicht genug zum Absinken. Der Grund: Im Gegensatz zum mit 35 Promille Salzgehalt relativ salzigen Nordatlantik ist das Pazifikwasser mit nur 32 Promille deutlich salzärmer und damit auch leichter.

Messungen zeigen, dass der nordatlantische Conveyor nicht nur durch die Unterschiede in Temperatur und Salzgehalt angetrieben wird, sondern offenbar gleichzeitig auch dafür sorgt, dass diese Unterschiede bestehen bleiben. Das Tiefenwasser führt salzärmeres Wasser nach Süden ab und verhindert so eine "Verdünnung" des Nordatlantiks. Damit ist der nordatlantische Conveyor ein klassisches sich selbst erhaltendes System: Das "Förderband" läuft, weil der Nordatlantik so salzig ist, der Nordatlantik wiederum ist so salzig, weil das "Förderband" dafür sorgt.

Doch genau dieses positive Feedback macht das System gleichzeitig auch anfällig: ändert sich einer der Parameter, bricht es zusammen. Was geschieht beispielsweise, wenn sich der Salzgehalt des Nordatlantik ändert? Wie stabil ist die - für das Klima Europas so wichtige - warme Nordströmung?