„Meeresströmung“ – Versionsunterschied

Als Meeresströmungen bezeichnet man den horizontalen und vertikalen Transport von Wassermassen in Meeren. Meeresströmungen werden hauptsächlich vom Wind und den Gezeiten beeinflusst. Bedeutend ist auch die Thermohaline Zirkulation, welche vom Salzgehalt und der Wassertemperatur abhängt, wodurch die Wasserdichte verändert wird.^[1]

Meeresströmungen sind Massenströme des Meerwassers. Dabei gibt es sowohl regionale und in kurzen Perioden wechselnde wie die Gezeitenströme, als auch kontinuierliche Wasserbewegungen globalen Ausmaßes wie den Golf. Diese großräumigen Meeresströmungen werden zusammen auch als Globales Förderband bezeichnet.

Zahlreiche Antriebseffekte und Einflussgrößen bestimmen den Transport von Wassermassen in den Ozeanen. Die Bewegungen in den oberflächennahen Schichten sind oft schon lange bekannt, die in den tieferen Schichten Objekt jüngerer Forschungen. Im Normalfall handelt es sich hierbei um thermohalin bedingte Strömungen. Diese sind in der Regel und besonders bei den größeren Strömungsmustern des globalen Förderbandes recht verlässlich in ihrem Auftreten, können jedoch auch bedingt durch meteorologische und ozeanologische Einflussfaktoren variieren. Meist folgt diese Varianz einem Rhythmus, der sich den Jahreszeiten anpasst und damit von der Variabilität der Sonneneinstrahlung abhängt.

Die Strömungen werden hauptsächlich durch Temperaturunterschiede und unterschiedliche Salzgehalte des Meerwassers (je salzhaltiger das Wasser ist, desto größer ist seine Dichte) erzeugt, die von der Erwärmung von Wassermassen durch die Sonneneinstrahlung und ihrer Abkühlung herrühren. Allerdings liefert auch die Windreibung an der Oberfläche des Meeres (Ekman-Spirale, Upwelling) einen entscheidenden Beitrag. Die Unterschiede der Wasserdichte wirken bei vertikalen Strömungen als antreibend.

Der örtliche Verlauf der Meeresströmungen wird, außer von den strömungserzeugenden Kräften, durch die sekundär wirkende Verteilung der Landmassen, die Topographie (Relief) des Meeresbodens, die Corioliskraft, die Zentrifugalkraft bei Rotationsbewegungen sowie die Reibungskraft beeinflusst. Die wichtigsten Größen sind hierbei die Wassertemperatur (Meeresoberflächentemperatur), die Salinität und hieraus resultierend die Dichte des Wassers.

Meeresströmungen werden anhand verschiedener Merkmale unterschieden:

Dauer

• ständige Strömungen
• periodische Strömungen
• zeitweilige Strömungen

Entstehung und Ursachen

• Gezeitenstrom (siehe Gezeiten)
• Brandungsrückstrom (siehe Brandung)
• Gravitationsströmungen (siehe Gravitation)
• Kompensationsströmungen oder Ausgleichströmungen
• Friktionsströmungen oder Driftströmungen, die auf der Reibung an der Grenzschicht Wasser/Luft beruhen
• Korkenzieherströmung, verursacht durch den Wind im Verbund mit der Coriolis-Kraft

Temperatur und Salzgehalt

• warme Strömungen
• kalte Strömungen
• salzige Strömungen
• salzarme Strömungen

Lage

• Oberflächenströmungen
• Tiefenströmungen
• Bodenströmungen
• Küstenströmungen

Die Abgrenzungen dieser Einteilung sind teilweise redundant und in der Regel weisen reale Strömungen eine Kombination aus verschiedensten Einflüssen auf.

Im Randbereich der Meeresströmungen kommt es zur Turbulenz, wobei unter der Mitwirkung der Corioliskraft Wirbel (englisch: eddy) mit einem Durchmesser zwischen 20 km und 200 km entstehen. Sie können einige Wochen bis zu mehreren Monaten Bestand haben und dabei Distanzen von vielen hundert Kilometer zurücklegen. Mit den Wirbeln wird Meerwasser aus dem Entstehungsgebiet eingeschlossen und so kann beispielsweise warmes Golfstrom-Wasser und salziges, schweres Mittelmeer-Wasser, welches über die Gibraltarschwelle in den Atlantik strömt, in der Fläche verteilt werden. Ein solcher salzreicher Wasserwirbel aus dem Mittelmeer (ein Meddy – Mediterranean eddy) befindet sich typischerweise 600 m unterhalb der Meeresoberfläche und hat einen Durchmesser von 100 km.^[2]

Kalte und warme Wasserwirbel können mit Satelliten beobachtet werden, da sie sich durch Änderungen in der Höhe des Meeresspiegels bemerkbar machen. Ebenfalls wurde beobachtet, dass Wasserwirbel, bei denen kaltes, nährstoffreiches Meerwasser aus der Tiefe an die Meeresoberfläche gefördert wird, wie ein kurzzeitig bestehendes Auftriebsgebiet wirken. Dadurch vermehrt sich dort explosionsartig Phytoplankton, was ebenfalls mit Satelliten beobachtet werden kann.

Auf das Klima können Meeresströmungen großen Einfluss haben. Der IPCC AR5 Report stellt fest, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit 90 % der zusätzlichen Energie-Ansammlung durch die Globale Erwärmung von 1971 bis 2010 vom Ozean aufgenommen wurden.^[3] Dies Beobachtung basiert auf La Niña-Jahren wenn durch wechselnde Windzirkulation vermehrt wärmere Wassermassen über Meeresströmungen in tiefere Meeresschichten gelangen, was den Wärmeinhalt der Ozeane beeinflusst.^[4] Dies wird von Klimatologen im Zusammenhang mit dem anthropogenen Klimawandel erforscht.

Abhängig von den Meeresströmungen wachsen z. B. an der Südwestküste von England Palmen. Im Winter liegt die Temperatur hier meist über dem Gefrierpunkt, und damit deutlich höher als in anderen Gegenden auf ähnlichen Breitengraden. Der warme Golfstrom transportiert große Energiemengen und heizt insbesondere die angeströmten Küstenregionen Europas auf. Das warme Meerwasser neigt zu Verdunstung, die feuchte Luft regnet den Wasserdampfgehalt über kaltem Land wieder ab oder wenn sie an Bergen gehoben und dadurch abgekühlt wird. Über Verdunstungskälte und Kondensationswärme kommt es zu einem Transfer von Wärmeenergie, so weit die feuchte Luft landeinwärts treibt und dort Niederschlag verursacht.

Auch die Westküste Norwegens ist im Winter weitgehend eisfrei, während die auf gleichen Breitengraden liegende Ostküste Grönlands (die vom Golfstrom kaum getroffen wird) verbreitet Eisberge und Gletscher aufweist. Ebenfalls auf den Golfstrom zurückzuführen ist das relativ milde Klima von Island. Im Vergleich zu dem kalten und schneereichen Klima Nordrusslands wird deutlich, wie groß die durch warme Meeresströmungen verursachten klimatischen Unterschiede sein können.

Durch kalte Meeresströmungen können sich andererseits auch deutlich rauere Gegenden bilden. So wird z. B. die Wüste Atacama durch den Humboldtstrom und die Namib durch den Benguelastrom verursacht. Grundlage hierfür ist die niedrige Oberflächentemperatur des in der Regel arktischen oder antarktischen Wassers. Dies verursacht meist vorzeitige Kondensation der Luftfeuchtigkeit und schränkt die Konvektion ein, weshalb in den angrenzenden Küstenregionen wenig Niederschlag fällt. Teilweise kann es zu jahrzehntelangen Trockenperioden kommen. Andererseits gibt es sehr häufig Nebel, was einige Lebewesen in diesen Regionen gezielt zur Deckung ihres Wasserbedarfs ausnutzen (siehe Nebelkondensation).

• Energietransport (Wärme vom Äquator zu den Polen)
• Ablation: Abtragung von Sedimenten durch Meeresströmungen
• Anlandung: von Sediment – zusammen mit Wellenbewegung und Wind (z.B. Bungeland; Sandbank, Watt, Nehrung)
• Verteilung von im Wasser enthaltenen, auch aufschwimmenden Stoffen (Sauerstoff, Nährstoffe, Phytoplankton, radioaktive Stoffe, aber z. B. auch Öl, Plastikmüll, Pollen)
• Vereinfachung von Navigation und Schifffahrt
• Eisdrift
• Dämpfung der Erdrotation über Corioliskraft und Reibung

Wiktionary: Meeresströmung – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Das ökologische Gleichgewicht der Meeresströmungen Aufzählung aller Meeresströmungen, wissenschaftliche Literatur, farbige Gesamtdarstellung, bei Geo Data Zone.
• Die Meeresströmungen – Der Temperaturaustausch in den Ozeanen bei Matthias Forkel
• Meeresströmungen – Schlüssel zum Klima der Zukunft bei Scinexx
• Meeresströmungen (und Klima) beim Bildungswiki ‚Klimawandel‘
• NASA-Videos: Visualisierung der Meeresströmungen
• What are eddies? bei der University of South Carolina (englisch)

1. ↑ Stefan Rahmstorf: The Thermohaline Ocean Circulation. 2006 (Online PDF). 
2. ↑ Scientists Use Satellites To Detect Deep-ocean Whirlpools
3. ↑ Intergovernmental Panel on Climate Change; IPCC: Summary for policymakers. In: IPCC Fifth Assessment Report (AR5). 2013 (PDF – WG1). 
4. ↑ Gerald A. Meehl, Julie M. Arblaster, John T. Fasullo, Aixue Hu & Kevin E. Trenberth: Model-based evidence of deep-ocean heat uptake during surface-temperature hiatus periods. In: Nature Climate Change. 1. Jahrgang, 2011, S. 360–364, doi:10.1038/nclimate1229 (nature.com).