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Meeresströmungen: Antrieb, Arten und Wirkung
Meeresströmungen sind großräumige, länger anhaltende und gerichtete Bewegungen von Meerwasser. Wind, Dichteunterschiede und Gezeiten treiben sie an; die Erdrotation beeinflusst ihre Richtung. Dabei transportieren sie Wärme und Stoffe durch die Ozeane.
Auf dieser Seite untersuchst du, wie Strömungen entstehen, warum sie ihre Richtung ändern und wie sie Klima und Ökosysteme beeinflussen.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Woran erkennst du eine Meeresströmung?
Nicht jede Bewegung einer Welle ist eine Meeresströmung. Von einer Meeresströmung spricht man, wenn Wasser über große Flächen und Tiefen hinweg geordnet transportiert wird. Dabei kann es sich horizontal oder vertikal bewegen.
Meeresströmung
Eine Meeresströmung ist eine großräumige, länger anhaltende und gerichtete Bewegung von Meerwasser. Sie transportiert Wasser und die darin enthaltene Wärme sowie gelöste oder schwebende Stoffe.
Drei Strömungsarten sind besonders wichtig:
- Oberflächenströmungen verlaufen in den oberen Bereichen des Ozeans und sind häufig eng an Winde gekoppelt.
- Tiefenströmungen reichen weit unter die Oberfläche. Dichte-, Schwere- und Druckunterschiede treiben sie wesentlich an.
- Gezeitenströmungen wechseln regelmäßig mit den Gezeiten. Sie entstehen vor allem durch die Anziehungskraft von Mond und Sonne auf der rotierenden Erde.
Die Einteilung bedeutet nicht, dass die Systeme unabhängig voneinander sind. Oberflächenwasser kann absinken, in der Tiefe weiterströmen und später wieder aufsteigen.
Wie treiben Wind und Erdrotation das Wasser an?
Wind reibt an der Meeresoberfläche und überträgt dabei Bewegung auf das Wasser. So entstehen und verstärken sich Oberflächenströmungen.
Die Strömung folgt jedoch nicht genau der Windrichtung. Die Erdrotation führt zu einer scheinbaren Ablenkung bewegter Wassermassen, der Corioliskraft.
Corioliskraft
Die Corioliskraft beschreibt die Ablenkung bewegter Luft- und Wassermassen auf der rotierenden Erde: Auf der Nordhalbkugel erfolgt sie in Bewegungsrichtung nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links.
Großräumige Windfelder und die Corioliskraft können zusammen beckenweite Strömungswirbel bilden. Solche Wirbel heißen Gyren. Der Golfstrom im Nordatlantik und der Kuroshio im Nordpazifik sind Beispiele für starke Strömungen an den Westseiten von Ozeanbecken.
Wind setzt vor allem Oberflächenwasser in Bewegung. Die Erdrotation beeinflusst anschließend die Richtung der Strömung.
Wie entstehen Tiefenströmungen?
Ob Wasser sinkt oder aufsteigt, hängt unter anderem von seiner Dichte ab. Die Dichte gibt an, wie viel Masse sich in einem bestimmten Volumen befindet.
Für Meerwasser gelten zwei wichtige Zusammenhänge:
- Bei gleichem Salzgehalt ist kaltes Wasser dichter als warmes Wasser.
- Bei gleicher Temperatur ist salzreicheres Wasser dichter als salzärmeres Wasser.
Kühlt Meerwasser stark ab, nimmt seine Dichte zu. Gefriert ein Teil des Wassers, bleibt ein großer Teil des Salzes im umgebenden flüssigen Wasser zurück. Dieses Wasser wird salzreicher und damit dichter. Dichtes Wasser kann absinken und eine Tiefenströmung speisen.
Thermohaline Zirkulation
Die thermohaline Zirkulation ist die durch Temperatur- und Salzgehaltsunterschiede beeinflusste Bewegung von Wassermassen. „Thermo“ steht für Temperatur, „halin“ für Salzgehalt.
Im Nordatlantik gelangt Wasser in kalte Regionen.
- Das Wasser kühlt ab.
- Bei Eisbildung bleibt Salz im flüssigen Wasser zurück.
- Durch Abkühlung und höheren Salzgehalt nimmt die Dichte zu.
- Das dichtere Wasser sinkt ab.
- In der Tiefe strömt es weiter und wird durch andere Wassermassen ersetzt.
Der entscheidende Schritt ist die Dichtezunahme: Das Wasser sinkt nicht einfach deshalb, weil es sich im Norden befindet.
Oberflächen- und Tiefenströmungen sind weltweit miteinander verbunden. Für dieses komplexe Netz wird häufig das Bild eines globalen Förderbands verwendet. Das Bild hilft beim Überblick, darf aber nicht mit einem einzigen, unverzweigten Fließband verwechselt werden. Tatsächlich verändern sich Strömungen mit Ort, Tiefe und Zeit; außerdem wirken Meeresboden, Ozeanbecken und kleinere Wirbel mit.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
Kühlt Meerwasser ab, kann seine zunehmen. Bleibt bei der Eisbildung Salz im flüssigen Wasser zurück, wird es . Das dichtere Wasser kann . Temperatur und Salzgehalt bilden zusammen einen wichtigen Antrieb der .
Was transportieren Strömungen – und welche Folgen hat das?
Meeresströmungen verlagern nicht nur Wasser. Sie transportieren auch Wärme, Nährstoffe, gelöste Gase wie Kohlenstoffdioxid, Schadstoffe und Organismen.
Advektion
Advektion ist der Transport von Wärme oder Stoffen durch eine gerichtete Strömung.
Dieser Transport verbindet weit entfernte Meeresräume. Warmes Wasser aus niedrigen Breiten kann Wärme in kühlere Regionen bringen. Kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser kann durch Auftrieb an die Oberfläche gelangen. Dort stehen die Nährstoffe wieder für marine Nahrungsketten zur Verfügung.
Warme und kalte Strömungen werden nach der Temperatur des transportierten Wassers im Vergleich zur Umgebung bezeichnet. „Warm“ bedeutet deshalb nicht automatisch badewarm, und „kalt“ nicht automatisch eisig.
Der Golfstrom beginnt in der Floridastraße und fließt entlang der Ostküste Nordamerikas nach Norden. Bei Kap Hatteras löst er sich von der Küste und strömt ostwärts in den offenen Atlantik. Seine Fortsetzung wird häufig Nordatlantikstrom genannt.
Das Strömungssystem transportiert warmes Wasser nach Nordosten und trägt dadurch zum vergleichsweise milden Klima an den europäischen Westküsten bei. Die Strömung ist also ein wichtiger Klimaeinfluss, aber nicht der einzige Faktor, der das regionale Klima bestimmt.
Vor Neufundland trifft warmes Wasser aus dem Golfstromsystem auf kaltes Wasser des Labradorstroms. Der starke Gegensatz begünstigt dort Nebelbildung. An der Südwestküste Afrikas bringt der kalte Benguelastrom kühles Wasser heran und steht mit den trockenen Bedingungen der Küstenregion in Zusammenhang.
Wie werden Meeresströmungen untersucht?
Strömungen sind weder überall gleich schnell noch dauerhaft unveränderlich. Richtung und Geschwindigkeit können sich mit der Tiefe, den Jahreszeiten und weiteren Zeitskalen verändern. Unter einer Oberflächenströmung kann sogar ein entgegengesetzt gerichteter Unterstrom liegen.
Forschende verbinden unterschiedliche Beobachtungsmethoden:
- Satelliten erfassen an der Oberfläche Folgen von Strömungen, zum Beispiel Muster der Oberflächentemperatur.
- Unterwassergleiter messen unterhalb der Oberfläche.
- Vom Schiff abgesenkte Sensoren liefern Profile aus verschiedenen Tiefen.
- Verankerte Sensoren beobachten einen Ort über längere Zeit.
- Numerische Modelle verbinden Messdaten mit physikalischen Bewegungsgesetzen.
Ein einzelnes Satellitenbild zeigt nicht automatisch die vollständige Wasserbewegung. Es kann beispielsweise Temperaturmuster sichtbar machen, aus denen Forschende zusammen mit weiteren Messungen auf Strömungen schließen.
Modelle bilden großräumige Strömungen und kleinere Wirbel ab. Solche Wirbel sind keine bedeutungslosen Störungen: Auch sie können Wärme und Stoffe im Ozean umverteilen.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Meeresströmungen
- Formen: Oberfläche, Tiefe und Gezeiten
- Windantrieb: Reibung setzt Oberflächenwasser in Bewegung
- Erdrotation: Corioliskraft lenkt Strömungen ab
- Dichteantrieb: Temperatur und Salzgehalt beeinflussen das Absinken
- Transport: Wärme, Nährstoffe, Gase, Schadstoffe und Organismen
- Wirkungen: Klima, Ökosysteme und Schifffahrt
- Untersuchung: Satelliten, Sensoren, Unterwassergleiter und Modelle
Abschluss-Check
Prüfe dich zum Schluss: Kannst du für eine Meeresströmung zuerst den Antrieb, dann die Ablenkung oder den Verlauf und schließlich den Wärme- oder Stofftransport erklären? Dann hast du das Grundprinzip verstanden.