Der Golfstrom ist eine Strömung im Atlantischen Ozean mit warmen Wassermassen vor der nordamerikanischen Küste. In den Nordatlantik, also nach Europa, reicht nur ein Teil des atlantischen Zirkulationssystems, der sogenannte Nordatlantikstrom. Der Golfstrom selbst wird hauptsächlich von Winden angetrieben und droht nicht zu versiegen.
Der Nordatlantikstrom hingegen wird von Dichteunterschieden der Wassermassen angetrieben: Das relativ warme Wasser des Nordatlantikstroms fließt an der Oberfläche nach Norden, gelangt in kühlere Umgebung, verdunstet teilweise und kühlt sich langsam ab. Durch die Verdunstung steigt der Salzgehalt des Oberflächenwassers. Wasser ist umso schwerer, je salzhaltiger und / oder je kühler es ist. Im Nordmeer sinkt das kalte und sehr salzhaltige Wasser wegen seiner höheren Dichte in die Tiefsee ab und fließt dort in Richtung Süden. Aus den Tropen wiederum strömt warmes Oberflächenwasser in nördliche Richtung nach, so dass eine Zirkulation entsteht. Diese Zirkulation wird auch Thermohaline Zirkulation genannt (griechisch: thermos für Wärme und halas für Salz). Der Wärmetransport des Nordatlantikstroms nach Norden sorgt dafür, dass in West- und Nordeuropa vergleichsweise mildes Klima herrscht, milder als in anderen Regionen gleicher geografischer Breite.
Durch die Klimaerwärmung sind folgende Prozesse möglich: das Oberflächenwasser im Nordatlantik kühlt sich auf seinem Weg in Richtung Norden nicht mehr so stark ab, die Niederschläge nehmen zu und durch Schmelzen von Eismassen des Grönländischen Eispanzers sowie weiterer Gletscher strömt Süßwasser in großer Menge in den Nordatlantik. Die Folge ist, dass das salzhaltige Meerwasser verdünnt und erwärmt wird. Dadurch könnte das Absinken der kalten, schwereren Wassermassen im Nordpolarmeer verringert und die thermohaline Zirkulation abgeschwächt oder sogar völlig zum Erliegen gebracht werden.
Zur Untersuchung des Risikos einer Abschwächung (siehe Bericht „Abrupte Klimawechsel”, Rahmstorf 2004) oder des Abbruchs der thermohalinen Zirkulation im Nordatlantik setzen die Wissenschaftler Klimamodelle ein. Aus diesen Modellsimulationen geht hervor, dass ein Abreißen der Strömung sowie eine deutliche Abkühlung in diesem Jahrhundert sehr unwahrscheinlich sind. Allerdings müssen die Modellergebnisse vorsichtig interpretiert werden, denn viele Prozesse wie beispielsweise die Eisdynamik von Gletscherzungen (Prozesse, die zur Bewegung / zum Gleiten von Gletscherzungen führen) können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler noch nicht zuverlässig beschreiben.
