In dieser Erklärung geht es um die Meeresströmungen der Erde. Du erfährst hier, wie sie entstehen, warum sie so wichtig sind und was sie mit dem Klima der Erde zu tun haben.
Meeresströmungen – Definition
Unter Meeresströmung versteht man den senkrechten und/ oder waagrechten Transport von großen Wassermassen in Ozeanen und Meeren.
Man kann grundlegend zwischen zwei Arten von Meeresströmungen unterscheiden:
- regionale Meeresströmungen mit einer kurzen Dauer (Bsp. die Gezeiten: Ebbe und Flut, welche sich in Intervallen abwechseln)
- globale und beständige Meeresströmungen (Bsp. der Golfstrom)
Abb. 1 - Karte der Meeresströmungen
Quelle via Worldoceanreview
Meeresströmungen – Entstehung
Die drei wichtigsten Faktoren bei der Entstehung von Meeresströmungen sind:
Die Thermohaline Zirkulation
Der Begriff Thermohaline Zirkulation beschreibt die Entstehung von sogenannten Ausgleichsströmungen in Ozeanen und Meeren. Verursacht werden diese Ausgleichströmungen durch zwei Faktoren:
- differente Wassertemperaturen, verursacht durch unterschiedlich starke Sonneneinstrahlung (Bsp.: Am Äquator herrscht wesentlich stärkere Sonneneinstrahlung vor → höhere Wassertemperatur)
- Unterschiede im Salzgehalt des Wassers
Wenn Wasser bspw. in der nördlichen Polarregion abkühlt, erhöht sich dessen Dichte, das heißt es wird „schwerer“. Eine hohe Dichte ist Grundvoraussetzung dafür, dass Wassermassen absinken können.
Sollte es nun so kalt werden, dass das Wasser sogar gefrieren, unterstützt dies den Prozess noch zusätzlich. Denn beim Gefrieren setzt das Meerwasser Salzpartikel frei. Dieses Salz „fließt“ in die umstehenden, nicht gefrorenen Wassermassen. Ein hoher Salzgehalt (Salinität) sorgt für eine zusätzlich erhöhte Dichte – das Wasser wird noch „schwerer“.
Die Folge: Aufgrund der niedrigen Temperatur und des hohen Salzgehalts sinkt das Wasser senkrecht in Richtung Meeresboden ab. Durch diesen Effekt entsteht an der Meeresoberfläche ein Sog, um die Wassermassen wieder auszugleichen – eine sogenannte Ausgleichsströmung.
Das zuvor abgesunkene kalte Wasser fließt jetzt in den Tiefen des Ozeans Richtung Äquator. Dort erwärmt es sich aufgrund der hohen Sonneneinstrahlung wieder, seine Dichte sinkt und es steigt wieder Richtung Meeresoberfläche auf.
Und jetzt beginnt das Ganze von vorn: Durch den Sog der kalten und schweren Wassermassen im Norden fließt das warme Wasser des Äquators wieder genau dorthin – wo es selbst wieder abkühlt und sinkt. (Vgl. Abb. 2)
Thermohaline Zirkulation – zusammengefasst
niedrige Temperatur + hoher Salzgehalt = hohe Wasserdichte
Salzgehalt wird durch gefrorene Wassermassen erhöht, welche Salzpartikel freigeben
Wassermassen mit hoher Dichte sinken Richtung Meeresboden → Ausgleichsströmungen entstehen
die abgesunkenen, kalten Wassermassen strömen Richtung Äquator
am Äquator erwärmen sich das Wasser wieder (= niedrigere Dichte) und steigen auf
die warmen Wassermassen werden wieder dorthin gezogen, wo kaltes Wasser absinkt
Windsysteme und Corioliskraft
Natürlich spielen auch noch andere Faktoren als die Thermohaline Zirkulation eine Rolle bei der Entstehung von Meeresströmungen und können deren Entstehungsprozesse unterstützen.
Etwa der Wind, welcher Strömungen an der Wasseroberfläche (bis 100 Meter Tiefe) erzeugen kann. Diese Art der Strömung wird auch Oberflächenströmung genannt. Und auch die Corioliskraft wirkt sich auf die Meeresströmungen aus, indem sie oberflächliche Wassermassen ablenkt.
Abb. 2 - Entstehung einer Meeresströmung durch Thermohaline Zirkulation und
WindQuelle via Schullv
Die wichtigsten Meeresströmungen
Es gibt unzählige Meerströmungen in den Weltmeeren, doch zwei der Wichtigsten sind:
- Der Golfstrom (die wichtigste Meeresströmung im Atlantik)
- Der Antarktische Zirkumpolarstrom (kurz ACC; vom engl. Antarctic Circumpolar Current )
Der Golfstrom
Der Golfstrom ist einer der schnellsten und vor allem wärmsten Strömungen unserer Erde. Auf seinem Weg von Äquator nach Nordeuropa transportiert der Golfstrom erhebliche Mengen an Wärmeenergie und beeinflusst so das europäische Klima maßgeblich. Deshalb wird er gerne auch als die Zentralheizung Nordeuropas bezeichnet.
Die warme Oberflächenströmung erstreckt sich von der Westküste Afrikas über den Golf von Mexiko bis nach Grönland. (vgl. Abb. 3). Dort sinkt das kalte Wasser schließlich ab und fließt als „North Atlantik Deep Water“ wieder Richtung Süden. Der Golfstrom wird hauptsächlich von Thermohaliner Zirkulation angetrieben.
Abb. 3 - Der Golfstrom
Quelle via BR
Der Antarktische Zirkumpolarstrom
Der Antarktische Zirkumpolarstrom fließt rund um den antarktischen Kontinent. Hierbei handelt es sich um eine sehr kalte und sauerstoffreiche Meeresströmung. Der ACC wird hauptsächlich durch die Erdrotation und die Westwinde angetrieben. Der ACC ist der größte Strom der Erde und verbindet den indischen, pazifischen und den atlantischen Ozean direkt miteinander. (vgl. Abb. 4)
Abb. 4 - Der Antarktische ZirkumpolarstromQuelle via Quaternary Science Reviews/tsp/Pieper-Meyer
Meeresströmungen – Folgen und Funktionen
Meerströmungen transportieren nicht nur Wasser, sondern auch den darin enthaltenen Sauerstoff und die Nährstoffe. Somit sorgen sie für ein ausgeglichenes Sauerstoff- und Nährstoffverhältnis in den Weltmeeren (dies ist notwendig für die Ökosysteme und die dort lebenden Tiere).
Doch die wohl wichtigste Funktion ist der Temperaturausgleich. Kaltes Wasser aus den Polargebieten strömt Richtung Äquator und das warme Wasser von dort zurück in Richtung der Pole. Damit reguliert sich nicht nur die Wassertemperatur, sondern auch die Temperaturen an Land. Meeresströmungen haben also einen maßgeblichen Einfluss auf das Klima unserer Erde.
Eine eher unschöne Auswirkung der Meeresströmungen ist der Transport von Müll, welcher in die Weltmeere gelangt ist. Dazu erfährst Du aber mehr in der Erklärung zur Meeresverschmutzung.
- Temperaturausgleich durch Transport der warme und kalten Wassermassen → Auswirkungen auf das Landklima
- Transport von Sauerstoff und Nährstoffen → wichtig für die Tier- und Pflanzenwelt und deren Ökosysteme
- Transport von Müll
Meeresströmungen und der Klimawandel
Da wir nun wissen, dass die Meeresströmungen nicht nur den Wärmeausgleich der Wassermassen bewerkstelligen, sondern auch erheblichen Einfluss auf das Landklima haben, stellt sich nun die Frage:
Was haben die Meeresströmungen mit dem Klimawandel zu tun?
Durch den Klimawandel steigen die globalen Temperaturen stetig weiter an. Dies hat vor allem für Meeresströmungen unter Einwirkung der Thermohalinen Zirkulation schwerwiegende Folgen.
- Die global erhöhten Temperatur sorgen dafür, dass die Wassermassen generell (aber v. a. die der Äquatorregionen) wärmer werden. Somit transportieren sie noch mehr Wärmeenergie in die kühleren Regionen und benötigen länger zum Abkühlen. Sollten die Temperaturen aber drastisch weiter steigen, kann es im Extremfall so weit kommen, dass das Wasser sich nicht mehr weit genug abkühlen kann, um die entsprechende Dichte zum Absinken zu erreichen.
- Die erhöhten Temperaturen sorgen dafür, dass die Eismassen an den Polen immer weiter schmilzt. Durch die Eisschmelze wird zunehmend Süßwasser freigesetzt – dies reduziert den Salzgehalt des Meerwassers enorm und verringert so seine Dichte. Auch dies hat Folgen für das Absinken der Wassermassen, welches dann nur noch sehr langsam vonstattengeht.
Betrachten wir als kurzes Beispiel den Golfstrom:
Sollte die Klimaerwärmung nun dafür sorgen, dass große Eismassen im Norden schmelzen, verringert dies den Salzgehalt des Wassers. Durch die so verringerte Dichte sinkt das Wasser nur sehr langsam ab. Dies sorgt dafür, dass die komplette Meeresströmung an Geschwindigkeit verliert! Dadurch würde der Temperaturausgleich sehr viel langsamer stattfinden, genauso wie der Austausch von Sauerstoff und Nährstoffen.
Sollte es nun so weit kommen, dass der Golfstrom aufgrund mangelnder Wasserdichte zum Erliegen kommt, könnte es folgendermaßen aussehen:
Das warme Wasser würde sich in der Äquatorregion stauen und so die Temperaturen der umliegenden Länder in die Höhe treiben. Der Mangel an Sauerstoff würde die Ökosysteme der Meere erheblich stören und im Extremfall für Massensterben oder Abwanderungen der Tiere sorgen.
Nordeuropas Heizung würde „ausfallen“. Das kalte Wasser des Nordens hätte jetzt maßgeblichen Einfluss auf das Klima. Die Temperatur an Land würden merklich sinken.
Meeresströmungen - Das Wichtigste auf einen Blick
- Unter Meeresströmung versteht man den senkrechten und /oder waagrechten Transport von Wassermassen.
- Sie entstehen hauptsächlich durch Thermohaline Zirkulation, durch die Erdrotation und die Einwirkung der Corioliskraft, und die Windsysteme.
- Sie sind wichtig für die Erde und unser Klima, da sie durch den Transport warmer und kalter Wassermassen für einen globalen Temperaturausgleich sorgen. Weiter transportieren sie auch Sauerstoff und Nährstoffe.
- Zwei der wichtigsten Meeresströmungen sind der Golfstrom und der Antarktische Zirkumpolarstrom (ACC).
- Meeresströmungen haben großen Einfluss auf das Klima der Erde und sind durch die fortschreitende Klimaerwärmung gefährdet. Weiter steigende Temperaturen könnten Meeresströmungen mit Thermohaliner Zirkulation verlangsamen oder gar zum Erliegen bringen → dies hätte drastische Folgen für das Klima und somit das Leben im Meer und an Land.
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