Das Wasser der Weltmeere ist beständig in Bewegung. Als Motor fungieren insbesondere Gezeiten und Wind. Darüber hinaus spielen aber auch Temperatur- und Salzgehaltunterschiede für den Transport des Meerwassers eine wichtige Rolle, da die daraus resultierenden Dichteunterschiede Strömungen verursachen.
Wie auf einem Förderband werden die zunächst warmen Wassermassen vom Äquator nach Norden bzw. Süden bewegt. Der Golfstrom beispielsweise zieht vom Äquator an der Ostküste Nordamerikas vorbei bis nach Europa, um schließlich wieder nach Süden entlang der Küsten Portugals und Westafrikas in Richtung Äquator zu fließen.
Der warme Golfstrom gilt dabei als die Wärmepumpe Europas, da er für vergleichsweise milde Temperaturen in Europa sorgt und somit erheblichen Einfluss auf das Wetter- und Klimageschehen hat. Änderungen der Wassertemperatur, des Salzgehaltes und damit auch der Fließgeschwindigkeit des Golfstroms führen deshalb zu veränderten Temperatur- und Niederschlagswerten in Europa.
Für die Erstellung von Wetter- und Klimavorhersagen sind Informationen zu Wassertemperatur und Salzgehalt des Meerwassers deshalb von enormer Bedeutung. Diese Daten werden sowohl mit zahlreichen im Meer treibenden Messbojen (Floats) erhoben als auch mit Hilfe von Satelliten in regelmäßigem Abstand erfasst.
Inzwischen ist bekannt, dass nicht nur großräumige Meeresströmungen existieren, sondern darüber hinaus etliche Wirbel die Wirkung der Meeresströme beeinflussen. Im Randbereich der großen Meeresströmungen lösen sich kleinere Wirbel ab. Sie haben nicht mehr so viel Energie wie die Meeresströmung und sind deshalb oftmals kurzlebig, da die Energie in kleinskaliger Turbulenz und durch Reibung wieder verloren geht. So haben Ozeanwirbel häufig nur wenige Stunden oder Tage Bestand. Trotz der Größe spielen die kleinen, submesoskaligen Wirbel mit einem Durchmesser von bis zu zehn Kilometern eine bedeutende Rolle für den Energiehaushalt der globalen Ozeanzirkulation.
Die Erfassung und detaillierte Untersuchung der Ozeanwirbel ist jedoch vergleichsweise schwierig, da Satelliten im Idealfall nur einmal pro Tag an ein und derselben Stelle die Temperatur, den Salz- und Chlorophyllgehalt messen können. Wissenschaftler versuchen deshalb mit unterschiedlichen Sensoren und Infrastrukturen die Ozeanwirbel zu untersuchen.
Salz- und Sauerstoffgehaltgehalt sowie die Wassertemperatur beeinflussen die Lebensbedingungen von Mikroalgen und Plankton und damit wiederum auch von Fischen. Es ist daher essentiell, die Entstehung sowie die Austausch- und Transportvorgänge bzw. die Auswirkungen der Ozeanwirbel besser zu verstehen.
Die vielfältigen Beobachtungs- und Messsensoren sollen zum Beispiel Aufschluss darüber geben, wie sich oberflächennahe Wassermassen vermischen oder wie das Auftreten und Wachstum von Mikroalgen gesteuert wird.
Text: Dr. Ute Münch, fachliche Durchsicht Prof. Burkard Baschek Helmholtz-Zentrum Geesthacht
Weiterführende Informationen
Unter der fachlichen Leitung von Prof. Dr. Burkard Baschek, Institut für Küstenforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG), ist der Film "Uhrwerk Ozean" entstanden, über den Sie unter www.uhrwerk-ozean.de mehr erfahren können. Produzenten sind Ocean Mind Edutainment und Ralph Heinsohn Artworks.
Ozeanwirbel vor der Küste Perus vermessen (Pressemittelung GEOMAR, Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung, Kiel)
