Meeresströmung

Band 11 der 4. Ausgabe vonMeyers Konversations-Lexikon,1885–1890, Artikel Meer, Karte Meeres-Strömungen und neuere Tieflothungen

Ocean currents(USA, 1911)

Ocean Currents and Sea Ice from Atlas of World Maps(Meeresströmungen und Meereis vomAtlasderWeltkarten,United States ArmyService Forces, 1943)

Globale Karte aller Oberflächen-Meeresströmungen(US Navy,2004)

AlsMeeresströmungen(engl.current,Strom) bezeichnet man diesystemimmanentenwaagerechtenundsenkrechtenTransporte vonWassermassenin dem Weltmeer bzw.Ozeanen:Sie werden u. a. durch dieErdrotation,Gezeiten,unterschiedliche Wasserdichten aufgrund unterschiedlicherSalzgehalteund Wassertemperaturensowie Winde (Driftströmung) beeinflusst bzw. verursacht. Von großer Bedeutung ist dabei dieThermohaline Zirkulation.

(Kleinräumigere)Wasserwirbel(engl.eddy) sind Teile bzw. Auswirkungen der Meeresströmungen, während diese wiederum Teile der großen ozeanischen Wirbel sind (engl.gyre).

Definition

Meeresströmungen sindMassenströmedesMeerwassers.Dabei gibt es sowohl regionale und in kurzen Perioden wechselnde wie dieGezeitenströme,als auch kontinuierliche Wasserbewegungen globalen Ausmaßes wie denGolfstrom.Diesegroßräumigen Meeresströmungenwerden zusammen auch alsglobales Förderbandbezeichnet.

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 umthermohalinbedingteStrömungen.Diese sind in der Regel und besonders bei den größeren Strömungsmustern des globalen Förderbandes recht verlässlich in ihrem Auftreten, können jedoch auch bedingt durchmeteorologischeundozeanologischeEinflussfaktoren variieren. Meist folgt diese Varianz einem Rhythmus, der sich denJahreszeitenanpasst und damit von der Variabilität derSonneneinstrahlungabhängt.

Entstehung

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 dieSonneneinstrahlungund ihrer Abkühlung herrühren. Allerdings liefert auch dieWindreibungan der Oberfläche des Meeres (Ekman-Spirale,Upwelling) einen entscheidenden Beitrag. Die Unterschiede derWasserdichtewirken bei vertikalen Strömungen als antreibend.

Der örtliche Verlauf der Meeresströmungen wird, außer von den strömungserzeugenden Kräften, durch die sekundär wirkende Verteilung der Landmassen, dieTopographie(Relief) desMeeresbodens,dieCorioliskraft,dieZentrifugalkraftbeiRotationsbewegungensowie dieReibungskraftbeeinflusst. Die wichtigsten Größen sind hierbei die Wassertemperatur(Meeresoberflächentemperatur), dieSalinitätund hieraus resultierend die Dichte des Wassers.

Strömungsarten

Meeresströmungen rund um dieAntarktis

Meeresströmungen werden anhand verschiedener Merkmale unterschieden:

• Zeitliche Dauer
  • ständig, periodisch, zeitweilig
• Entstehung und Ursache
  • Brandungsrückstrom(sieheBrandung)
  • Friktions- bzw.Driftströmungen,verursacht von derReibungan derGrenzschichtWasser/Luft
  • Gezeitenstrom(sieheGezeiten)
  • Gravitationsströmungen(sieheGravitation)
  • Kompensations- bzw. Ausgleichströmungen
  • Korkenzieherströmung,verursacht durch denWindim Verbund mit derCoriolis-Kraft

• Temperatur und Salzgehalt
  • warm/kalt bzw. salzig/salzarm
• Lage bzw. Vorkommen
  • Am Boden (Gewässersohle)
  • An derKüste
  • An der Oberfläche
  • In der Tiefe

Die Abgrenzungen dieser Einteilung überschneiden sich teilweise: in der Regel sind die großen Meeresströmungen eine Kombination aus verschiedensten Einflüssen.

Großräumige Meeresströmungen

Die großen ozeanischen Meeresdriftströme mit Flussrichtung;
blau = kalt, rot = warm

Thermohaline Zirkulation(Zirkumpolarstromfehlt)

Die großen ozeanischen Wirbel (engl.gyre,vongyrate,rotieren, kreiseln, wirbeln,Meereswirbel) sind:

• Indian Ocean Gyre,Agulhasstrom
• North Atlantic Gyre,Nordatlantikstrom
• North Pacific Gyre,Nordpazifikwirbel
• South Atlantic Gyre
• South Pacific Gyre,Südäquatorialstrom

Großräumige Meeresströmungen

Name	Ozean (Meer)	Temperatur (w = warm; k = kalt)
Agulhasstrom	Indischer Ozean (Südostafrikanische Küste)	w
Antarktischer Zirkumpolarstrom	Atlantik,PazifikundIndischer Ozean	k
Antillenstrom	Atlantik	w
Äquatorialstrom	Pazifik	w
Äquatorialer Gegenstrom	jeweils im Pazifik und Indischen Ozean	w
Azorenstrom	Atlantik (Azorenschwelle)	w
Benguelastrom	Atlantik (Südwestafrikanische Küste)	k
Brasilstrom	Atlantik (Ostbrasilianische Küste)	w
Chinesischer Küstenstrom	Pazifik (Ostchinesisches Meer,Südchinesisches Meer)	w
Falklandstrom	Atlantik (Falklandinseln)	k
Floridastrom	Atlantik (Golf von Mexiko,Floridastraße)	w
Golfstrom	Atlantik (Amerikanische Ostküste, Nordatlantik)	w
Guineastrom	Atlantik (Golf von Guinea)	w
Humboldt-Strom/Peru-Strom	Pazifik (Südamerikanische Westküste)	k
Irmingerstrom	Atlantik (Europäisches Nordmeer)	w
Kalifornienstrom	Pazifik (Amerikanische Westküste)	k
Kanarenstrom	Atlantik (Westeuropäische und Westafrikanische Küste)	k
Kap-Hoorn-Strom	Pazifik, Atlantik (Südspitze Südamerikas)	k
Karibische Strömung	Atlantik (Karibisches Meer,Golf von Mexiko)	w
Kuroshio	Pazifik (Westpazifik,Japanisches Meer)	w
Labradorstrom	Atlantik (Atlantik, Neufundlandbecken)	k
Mosambikstrom	Indischer Ozean (Straße von Mosambik)	w
Nordäquatorialstrom	jeweils im Atlantik, Pazifik und im Indischen Ozean	w
Nordatlantischer Strom	Atlantik	w
Nordpazifikwirbel	Pazifik	w
Norwegischer Strom	Atlantik (Nordsee, Europäisches Nordmeer)	w
Ostaustralstrom	Pazifik (Tasmansee)	w
Ost-und Westgrönlandstrom	Atlantik (Atlantik, Europäisches Nordmeer)	k
Oyashio-Strom	Pazifik (Beringmeer)	k
Portugalstrom	Atlantik (portugiesische Küste)	w
Somaliströmung	Indischer Ozean (Nordostafrikanische Küste)	w
Südäquatorialstrom	jeweils im Atlantik, Pazifik und Indischen Ozean	w
Westaustralstrom	Indischer Ozean (WestaustralischeKüste)	k

Wasserwirbel

Im Randbereich der Meeresströmungen kommt es zuTurbulenzen,wobei unter der Mitwirkung derCorioliskraftWirbel(englisch:eddy) mit einem Durchmesser zwischen 20 und 200 km entstehen: Sie können einige Wochen bis zu mehreren Monaten bestehen und dabei Distanzen von vielen hundert Kilometern zurücklegen. Mit den Wirbeln wird Meerwasser aus dem Entstehungsgebiet eingeschlossen; so kann beispielsweise warmesGolfstrom-Wasser undsalziges,schweresMittelmeer-Wasser, welches über dieGibraltarschwellein den Atlantik strömt, in der Fläche verteilt werden. Ein solcher salzreicher Wasserwirbel aus dem Mittelmeer (einMeddy–Mediterranean eddy) befindet sich typischerweise ungefähr 600 m unterhalb der Meeresoberfläche und hat einen Durchmesser von ca. 100 km.

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 bestehendesAuftriebsgebietwirken: Dadurch vermehrt sich dort explosionsartigPhytoplankton,was ebenfalls mit Satelliten beobachtet werden kann.

Bis vor Kurzem unbekannte, spontan auftretende sowie rasch um die eigene Achse rotierende, temporäre Meereswirbel mit einem Radius von wenigen Kilometern in derOstseewerden seit Sommer 2016 im Zuge eines umfangreichen Forschungsprojekts desHelmholtz-Zentrums Geesthachtuntersucht (Expedition Uhrwerk Ozean).

Bedeutung der Meeresströmungen

Klima

Auf das Klima können Meeresströmungen großen Einfluss haben. DerIPCC AR5 Reportstellt fest, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit 90 % der zusätzlichen Energie-Ansammlung durch dieglobale Erwärmungvon 1971 bis 2010 vom Ozean aufgenommen wurden.Diese Beobachtung basiert aufLa-Niña-Jahren, wenn durch wechselnde Windzirkulation vermehrt wärmere Wassermassen über Meeresströmungen in tiefere Meeresschichten gelangen, was denWärmeinhalt der Ozeanebeeinflusst.Dies wird vonKlimatologenim Zusammenhang mit demanthropogenenKlimawandelerforscht.

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 zuVerdunstung,die feuchte Luft regnet denWasserdampfgehaltüber der kälteren Landmasse wieder ab oder, wenn sie an Bergen hochsteigt und dabei abkühlt. ÜberVerdunstungskälteundKondensationsenthalpiekommt es zu einem Transfer vonthermischer Energie,soweit die feuchte Luft landeinwärts treibt und dort Niederschlag verursacht.

Auch die WestküsteNorwegensist im Winter weitgehend eisfrei, während die auf gleichen Breitengraden liegende OstküsteGrönlands(die vom Golfstrom kaum getroffen wird) verbreitet Eisberge und Gletscher aufweist. Ebenfalls auf den Golfstrom zurückzuführen ist das relativ milde Klima vonIsland.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 WüsteAtacamadurch denHumboldtstromund dieNamibdurch denBenguelastromverursacht. 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 (sieheNebelkondensation).

Mythos

Auf der Weltkarte desHomerumfließtOceanusdieErdscheibebzw.Oikumene(bewohnte Welt)

DeraltgriechischeBegriffὨκεανόςOkeanos(Ozean) bezeichnet in der Übersetzung den dieErdscheibeumfließende Weltstrom und wird in dergriechischen Antikeals GottOkeanospersonifiziert:Er ist beiHomer(ca. 800v. Chr.) sowohl Ursprung der Welt als auch der Strom, der die Welt umfließt und vom Meer unterschieden wird. Zugleich ist er Ursprung der Göttersowie aller Flüsse, Meere, Quellen und Brunnen,von denen jedoch nurEurynomeundPersenamentlich genannt werden. Seine Gattin ist die MeeresgöttinTethys.

Im zwischen dem 13. bis 15. Jahrhundert schriftlich fixiertensulawesischenLa Galigo-Eposbewegt der große Meereswirbel alle Wasser der Erde.

Transport

OzeanforscherCurtis Ebbesmeyermit Friendly-Floatees-Strandgut.

• 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, die sowohl natürlichen als auch anthropogenen Ursprungs sein können, zum Beispiel Sauerstoff, Nährstoffe,Plankton,Pollen, aber auch radioaktive Stoffe, Öl oderPlastikmüll.DemNordpazifikwirbelbrachte die großflächige Ansammlung und Rotation vonPlastikmüllundMikroplastikden SpitznamenGreat Pacific Garbage Patch(großer pazifischer Müllstrudel) ein; traurige Berühmtheit erlangten die „Friendly Floatees“genannten Plastiktiere, die in diesem Strudel trieben.
• Vereinfachung von Navigation und Schifffahrt
• Eisdrift
• Dämpfung derErdrotationüberCorioliskraftund Reibung

Risiken

Durch die mit der globalen Erwärmung einhergehende zunehmendeEisschmelzean denPolkappenverändert sich mit dem zusätzlichen Süßwassereintrag derSalzgehaltdes Meerwassers vor Ort. Damit ändert sich dort auch diethermohalineDynamik: die Bildungantarktischen Boden- wie desnordatlantischen Tiefenwassersind Motoren derthermohalinen Zirkulation.

Siehe auch

• Jetstream

Weblinks

Wiktionary: Meeresströmung– Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Geo Data Zone,geodz.com:Das ökologische Gleichgewicht der MeeresströmungenAufzählung aller Meeresströmungen, wissenschaftliche Literatur, farbige Gesamtdarstellung
• NASA,nasasearch.nasa.gov:ocean currents video
• University of Miami,oceancurrents.rsmas.miami.edu:Ocean Surface Currents
• University of South Carolina,What are eddies?
• BildungswikiKlimawandel,bildungsserver.de:Meeresströmungen (und Klima)
• scinexx.de:Meeresströmungen – Schlüssel zum Klima der Zukunft