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Ozeanische Zirkulation einfach erklärt
Die ozeanische Zirkulation ist das weltweite System von Meeresströmungen. An der Oberfläche treiben vor allem Winde das Wasser an; in der Tiefe wirken besonders Dichteunterschiede, die durch Temperatur und Salzgehalt entstehen. So transportiert der Ozean Wärme, Sauerstoff und Nährstoffe.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Welche Kräfte bewegen das Meer?
Meereswasser bewegt sich nicht aus nur einem Grund. Mehrere Antriebe und Einflüsse wirken zusammen:
- Wind überträgt durch Reibung Bewegungsenergie auf die Oberfläche.
- Temperatur und Salzgehalt verändern die Dichte des Wassers.
- Druckunterschiede setzen Wasser in Bewegung.
- Die Corioliskraft lenkt bewegtes Wasser durch die Erdrotation ab: auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links.
- Die Gravitation bewegt Wasser bei den Gezeiten.
Ozeanische Zirkulation
Ozeanische Zirkulation bezeichnet großräumige, miteinander verbundene Wasserbewegungen an der Oberfläche und in der Tiefe. Sie wird nicht von einem einzigen „Motor“ angetrieben.
Wind prägt vor allem viele Oberflächenströmungen. Dichteunterschiede sind besonders wichtig für die großräumige Umwälzung in der Tiefe. Beide Teile beeinflussen sich gegenseitig.
Wie entsteht thermohaline Zirkulation?
Thermohalin verbindet zwei Einflüsse: thermo steht für Temperatur, halin für Salzgehalt. Der Fachbegriff Salinität bedeutet Salzgehalt des Meerwassers.
Kaltes Wasser ist bei sonst gleichen Bedingungen dichter als warmes Wasser. Salzreicheres Wasser ist bei sonst gleichen Bedingungen dichter als salzärmeres Wasser. Deshalb kann kaltes, salzreiches Meerwasser absinken.
Im Nordatlantik kühlt Oberflächenwasser stark ab. Bei der Bildung von Meereis bleibt Salz größtenteils im umgebenden Wasser zurück. Das verbleibende Wasser wird dadurch salzreicher und zusammen mit der Abkühlung dichter. Es sinkt ab und bildet Tiefenwasser.
Der entscheidende Denkweg lautet:
- Die Temperatur sinkt und der Salzgehalt kann steigen.
- Die Dichte des Wassers nimmt zu.
- Das dichtere Wasser sinkt unter weniger dichtes Wasser.
- Andere Wassermassen strömen als Ausgleich nach.
Auch in antarktischen Randmeeren entstehen dichte Wassermassen. Abgesunkenes Wasser breitet sich als Tiefen- und Bodenwasser aus, vermischt sich unterwegs und gelangt in Auftriebsgebieten wieder nach oben. Das Bild vom globalen Förderband hilft beim Überblick, ist aber vereinfacht: Die wirkliche Zirkulation besitzt mehrere Absinkgebiete, Verzweigungen, Mischungsprozesse und Rückwege.
Wie wirken Wind, Corioliskraft und Auftrieb zusammen?
Wind setzt Oberflächenwasser durch Reibung in Bewegung. Die Erdrotation lenkt diese Bewegung durch die Corioliskraft ab. Zusammen mit Druckunterschieden entstehen dadurch große Oberflächenströmungen wie der Golfstrom und der Kuroshio.
Auftrieb
Auftrieb oder Upwelling ist das Aufsteigen von Tiefenwasser zur Meeresoberfläche. Küstennah kann Wind Oberflächenwasser von einer Küste wegtransportieren. Wasser aus der Tiefe strömt dann nach oben und ersetzt es.
Tiefenwasser ist oft kalt und nährstoffreich. Gelangt es in den lichtreichen Oberflächenbereich, können die Nährstoffe das Wachstum von Plankton fördern. Deshalb liegen in Auftriebsgebieten häufig produktive Fischereigebiete, etwa an der amerikanischen Westküste.
Bewegt Wind das Oberflächenwasser von einer Küste weg, fehlt dort Wasser. Kaltes Tiefenwasser steigt als Ausgleich auf. Es bringt Nährstoffe nach oben, Plankton kann stärker wachsen und für weitere Glieder der Nahrungskette steht mehr Nahrung bereit.
Was transportieren Meeresströmungen?
Ozeanströmungen verteilen Wärme. Warme Oberflächenströmungen führen Energie aus niedrigeren in höhere Breiten. Der Golfstrom und seine Fortsetzung im Nordatlantik tragen dazu bei, dass das Klima in Teilen West- und Nordeuropas milder ist als in anderen Regionen ähnlicher Breite.
Sie verteilen außerdem Sauerstoff und Nährstoffe. Absinkendes Oberflächenwasser kann Sauerstoff in die Tiefe bringen. Aufsteigendes Tiefenwasser kann Nährstoffe zurück an die Oberfläche transportieren.
Klima entsteht aus dem Zusammenspiel von Ozean und Atmosphäre. Eine Meeresströmung allein legt das Wetter oder Klima eines ganzen Kontinents nicht fest. Aussagen wie „Ohne Golfstrom friert ganz Europa“ sind deshalb zu pauschal.
Wie beurteilst du Aussagen zum Klimawandel?
Zusätzliches Süßwasser aus schmelzendem Eis kann den Salzgehalt des Oberflächenwassers senken. Dadurch kann seine Dichte abnehmen, die Schichtung stabiler werden und die Tiefenwasserbildung schwächer ausfallen. Modellrechnungen zeigen, dass Änderungen im Wärme- und Süßwasserhaushalt die Umwälzung beeinflussen können.
Daraus folgt jedoch keine überall gleiche Temperaturänderung. Stärke, Ort und Zeitpunkt einer Veränderung hängen von vielen Bedingungen und von der Wechselwirkung mit der Atmosphäre ab.
Trenne bei Klimaaussagen drei Ebenen: Mechanismus – Was kann physikalisch geschehen? Evidenz – Welche Beobachtungen oder Modelle stützen die Aussage? Reichweite – Für welche Region und welchen Zeitraum gilt sie?
Behauptung: „Mehr Schmelzwasser stoppt sicher den Golfstrom und kühlt die ganze Erde ab.“
Beurteilung: Der erste Teilschritt ist plausibel: Süßwasser kann Salzgehalt und Dichte verringern und damit die Absinkbewegung beeinflussen. Die Wörter „sicher“, „stoppt“ und „die ganze Erde“ gehen aber über diesen Mechanismus hinaus. Ohne Angaben zu Messungen, Modellannahmen, Region und Zeitraum ist die Behauptung zu bestimmt und zu allgemein.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Ozeanische Zirkulation
- Antriebe: Wind, Dichteunterschiede, Druck und Gravitation
- Ablenkung: Corioliskraft durch Erdrotation
- Thermohaline Umwälzung: Dichtes Wasser sinkt und bildet Tiefenwasser
- Auftrieb: Tiefenwasser bringt Nährstoffe nach oben
- Wirkungen: Transport von Wärme, Sauerstoff und Nährstoffen
- Klimawandel: Süßwasser kann das Absinken schwächen; Folgen sind regional zu prüfen