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Norwegischer Atlantikstrom
Als das nördlichste Glied des Golfstromsystems spielt er eine zentrale Rolle für das Klima Nordeuropas und der eurasischen Arktis. Der Wärmetransport des Stroms …
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Einordnung und Verlauf
Der Norwegische Atlantikstrom (englisch Norwegian Atlantic Current, NwAC) ist die nordöstliche Verlängerung des Nordatlantikstroms und das nördlichste Glied des Golfstromsystems. Er transportiert warmes, salzhaltiges Wasser atlantischen Ursprungs durch das Europäische Nordmeer in Richtung Arktischer Ozean. Dadurch bringt er große Wärmemengen in hohe Breiten und trägt entscheidend zum gemäßigten Klima und zu den ganzjährig eisfreien Küsten Norwegens bei.
Nach der Überquerung des Grönland-Schottland-Rückens setzt sich der Nordatlantikstrom in zwei Zweigen fort. Die Norwegische Atlantische Hangströmung (NwASC) verläuft als quasi-barotrope, also über die Tiefe relativ gleichgerichtete Strömung entlang des norwegischen Schelfrandes; ihr Kern liegt über der 500-Meter-Isobathe, einer Linie gleicher Wassertiefe. Die Norwegische Atlantische Frontströmung (NwAFC) fließt weiter westlich an der Grenze zwischen warmem Atlantikwasser und kaltem Polarwasser. Sie ist baroklin, wird also wesentlich durch horizontale Dichteunterschiede geprägt, und setzt den Island-Färöer-Frontstrom in Richtung Framstraße fort. Zwischen beiden Zweigen wird viel Wasser ausgetauscht, sodass auch der Zwischenraum warmes, salzhaltiges Atlantikwasser enthält.
An der Bäreninselrinne teilt sich das System erneut. Der Barentsseezweig (BSBW) fließt ostwärts in die Barentssee. Beim flachen Weg über den Schelf kühlt er stark ab, gibt Wärme an die Atmosphäre ab und wird an der Oberfläche durch Niederschlag und Eisschmelze salzärmer. Später gelangt dieses veränderte Wasser durch die St.-Anna-Rinne in den Arktischen Ozean. Der Framstraßenzweig (FSBW) zieht zwischen Spitzbergen und Grönland durch die Framstraße direkt in das Nansen-Becken. Auf dem Weg sinkt die Temperatur des Wassers von ursprünglich 8–10 °C zwischen Schottland und Island auf weniger als 5 °C in der Framstraße.
Temperatur, Salzgehalt und Schichtung
Der Norwegische Atlantikstrom ist durch vergleichsweise warmes Wasser und einen hohen Salzgehalt gekennzeichnet. An der Svinøy-Section bei etwa 62–64° N beträgt die mittlere winterliche Temperatur des Atlantikwassers ungefähr 3,5 °C; gemessen wird ein Bereich von 2–5 °C. Im Sommer steigt die Temperatur durch die Erwärmung von Zuflüssen aus der Ostsee, norwegischen Fjorden und Flüssen.
Der Salzgehalt des Atlantikwassers liegt normalerweise zwischen 35,0 und 35,3 g/kg. In Küstennähe mischt sich salzärmeres Wasser des Norwegischen Küstenstroms ein, sodass dort Werte von 34,3–34,5 auftreten. Typisch sind zwei Kerne mit einem Salzgehalt von mehr als 35,25 in ungefähr 100 Metern Tiefe. Im Sommer sind sie deutlich, im Frühjahr und Winter weniger klar ausgeprägt.
Die warme Oberflächenschicht ist gewöhnlich etwa 200 Meter mächtig. Saisonale und kurzfristige Schwankungen sind oberhalb von 200 Metern am stärksten. Die größten zwischenjährlichen Temperaturschwankungen treten dagegen in Bodennähe auf: In 400 Metern Tiefe erreichen sie ungefähr 1 °C und sind damit größer als der dortige saisonale Zyklus.
Wasser- und Wärmetransport
Die transportierte Wassermenge wird in Sverdrup gemessen; 1 Sv entspricht 10⁶ m³/s. An der Svinøy-Section wurden für Atlantikwasser mittlere Volumentransporte von 4,5 Sv im Frühjahr, 5,0 Sv im Sommer und 5,6 Sv im Winter bestimmt. Neuere, auf umfassenderen Daten beruhende Schätzungen weisen auf höhere Werte hin. Der schmale, durch die Topographie gebundene östliche Zweig transportiert am oberen Kontinentalhang etwa 4 Sv nordwärts.
Der seit 1997 überwachte Färöerstrom führt nördlich an den Färöern vorbei. Für Wasser mit Temperaturen über 5 °C wurde im Zeitraum 1997–2001 ein durchschnittlicher Transport von 3,8 Sv geschätzt. Direkte Messungen im Färöer-Shetland-Kanal ergaben dagegen etwa 7,5 Sv. Insgesamt bringen die beiden Hauptzuflüsse im Mittel ungefähr 7,5 Sv in das Europäische Nordmeer.
An der Öffnung zur Barentssee wurde allein für den Hang-Zweig ein Wärmefluss von 34 Terawatt (TW) gegenüber einer Referenztemperatur von 0 °C gemessen. Der Artikel beziffert den zugehörigen Süßwassertransport auf etwa 26 Millionen m³/s (mSv), bezogen auf eine Referenzsalinität von 34,8. Der nordwärts gerichtete Transport von warmem, salzhaltigem Oberflächenwasser wird durch einen südwärts fließenden Tiefenwasserstrom im Europäischen Nordmeer ausgeglichen.
Antrieb und zeitliche Veränderungen
Der Strom wird gemeinsam durch Wind und Dichtegradienten angetrieben. Südwestliche Winde häufen Wasser an der norwegischen Küste an. Dadurch entstehen Höhen- und Druckunterschiede, die das Wasser in Bewegung setzen. Unterschiede im Salzgehalt erzeugen zusätzliche Dichtegradienten.
Atmosphärische Drucksysteme können den Transport innerhalb weniger Tage verändern. Nähert sich aus Südwesten ein zyklonales Drucksystem, entwickeln sich innerhalb von zwei Tagen besonders hohe Transportwerte; bei einem antizyklonalen System entstehen besonders niedrige Werte. Der Extremwert wird erreicht, wenn das System den Messort passiert, und klingt in den folgenden zwei Tagen wieder ab.
Auch die Nordatlantische Oszillation (NAO), ein großräumiges atmosphärisches Zirkulationsmuster, beeinflusst die Strömung. In positiven NAO-Phasen wird mehr warmes subtropisches Atlantikwasser in den Norwegischen Atlantikstrom transportiert. Der winterliche NAO-Index hängt außerdem stark mit dessen seitlicher Ausdehnung zusammen. Temperatur und Salzgehalt des einströmenden Wassers schwanken saisonal, zwischen einzelnen Jahren und über Jahrzehnte.
Seit Mitte der 1960er Jahre wurden die oberen Schichten der westlichen Norwegischen See langfristig kälter und salzärmer, vor allem durch eine verstärkte Süßwasserzufuhr des Ostisländischen Stroms. In einigen Messreihen lagen Temperatur und Salzgehalt 1996 sogar unter den Werten während der Großen Salzgehaltsanomalie der 1970er Jahre. Zugleich setzte in den 1990er Jahren erneut eine Erwärmung ein: Ungewöhnlich warmes Atlantikwasser drang in die Nordischen Meere ein und bewirkte Veränderungen bis in den Arktischen Ozean.
Bedeutung für Klima und Ökosystem
Der Norwegische Atlantikstrom ist Teil der atlantischen meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC), eines großräumigen Systems von Oberflächen- und Tiefenströmungen im Atlantik. Seine Wärmeabgabe an die Atmosphäre trägt wesentlich zum milden Klima Norwegens und Nordeuropas bei. Besonders große Wärmemengen werden im Lofotenbecken freigesetzt.
Für diese Erwärmung ist die turbulente, unregelmäßige Bewegung des Wassers entscheidend. Bei einem gleichmäßigen Fluss würde das Wasser mit fast einem Meter pro Sekunde an Norwegen vorbeiströmen und deutlich weniger Wärme abgeben. Tatsächlich bewegen sich Wasserpakete schnell in unterschiedliche Richtungen in den Strom hinein und aus ihm heraus, während sie insgesamt langsam und stetig nordwärts gelangen. Dadurch kann mehr Wärme mit der Umgebung ausgetauscht werden.
Paläozeanographische Untersuchungen zeigen eine große langfristige Stabilität. Mehr als 17.500 Eisbergschrammen auf 33 regionalen Paläo-Meeresböden belegen, dass die Lage der Oberflächenströmungen in der Norwegischen See während der vergangenen 2,58 Millionen Jahre im Wesentlichen der heutigen entsprach. Der Strom bestand somit durch viele Eiszeiten des Pleistozäns hindurch.
Veränderungen wirken sich auch auf arktische Ökosysteme aus. Die Temperatur des Atlantikwassers im Westspitzbergenstrom, der den Norwegischen Atlantikstrom fortsetzt, ist der wichtigste Einflussfaktor für die Lufttemperatur über Spitzbergen und erklärt 92 Prozent der Schwankungen der jährlichen mittleren Lufttemperatur. Temperatur- und Salzgehaltsanomalien entlang des Stroms beeinflussen außerdem Fischbestände und deren Wanderungen. Dies wurde unter anderem beim Norwegischen Frühjahrslaicher, einer Population des Atlantischen Herings (Clupea harengus), beobachtet.
