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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.
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Team Meeresströmungen Lehrer
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:
Die drei wichtigsten Faktoren bei der Entstehung von Meeresströmungen sind:
Der Begriff Thermohaline Zirkulation beschreibt die Entstehung von sogenannten Ausgleichsströmungen in Ozeanen und Meeren. Verursacht werden diese Ausgleichströmungen durch zwei Faktoren:
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)
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
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.
Es gibt unzählige Meerströmungen in den Weltmeeren, doch zwei der Wichtigsten sind:
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.
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
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.
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.
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.
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Wie heißen die wichtigsten Meeresströmungen?
Die wichtigsten Meeresströmungen heißen Golfstrom und Antarktischer Zirkumpolarstorm (ACC). Der Golfstrom ist die wichtigste Meeresströmung im Atlantik und sorgt für milde Temperaturen in Nordeuropa. Der Antarktische Zirkumpolarstrom ist die weltweit größte Meeresströmung.
Wie entstehen Meeresströmungen?
Meeresströmungen entstehen durch unterschiedliche Wassertemperaturen und unterschiedlichen Salzgehalt. Je kühler das Wasser und je höher der Salzgehalt, desto höher die Dichte. Wassermassen mit hoher Dichte sinken in Richtung Meeresboden ab und ziehen Wassermassen von der Oberfläche nach. So entsteht eine Strömung.
Meeresströmungen können aber auch durch Einwirkung von Wind und der Corioliskraft entstehen.
Warum sind Meeresströmungen wichtig?
Meeresströmungen sorgen weltweit für einen Temperaturausgleich zwischen kalten und warmen Regionen. Außerdem transportieren sie Sauerstoff und Nährstoffe, welche wichtig für die Ökosysteme der Weltmeere und die darin lebenden Tiere sind.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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