Ozean in Bewegung: Thermohaline Zirkulation

Die Strömungen, die durch den Ozean fließen, ein Prozess namens thermohaline Zirkulation, können Auswirkungen auf das Klima haben.

Was ist thermohaline Zirkulation?

Kaltes Wasser ist im Allgemeinen dichter als warmes Wasser. Ebenso ist Wasser mit hohem Salzgehalt dichter als Wasser, das weniger Salz enthält., Oberflächenmeerströmungen werden hauptsächlich von Winden angetrieben. Tiefe Meeresströmungen hingegen sind hauptsächlich auf Dichteunterschiede zurückzuführen. Die thermohaline Zirkulation, oft als „Förderband“ des Ozeans bezeichnet, verbindet große Oberflächen-und Tiefwasserströmungen im Atlantik, im Indischen, Pazifischen und Südlichen Ozean. Mehrere Mechanismen verschwören sich, um die Dichte von Oberflächengewässern in hohen Breiten zu erhöhen. Kalte Winde wehen über die Ozeane kühlen das Wasser unter ihnen. Diese Winde erhöhen auch die Verdampfungsraten und entfernen die Wärme weiter aus dem Wasser., Diese gekühlten Gewässer haben eine erhöhte Dichte und neigen daher zum Sinken. Die Bildung von Meereis trägt auch dazu bei, die Wasserdichte in der Nähe der Erdpole zu erhöhen. Wenn Meerwasser gefriert, wird Salz in einem Prozess namens „Sole Ausschluss“aus dem Eis gezwungen. Das Eis ist im Wesentlichen nicht salzig. Das ausgeschlossene Salz erhöht den Salzgehalt des kalten Wassers unmittelbar unter dem Eis und macht es noch dichter. Das salzige, kalte Wasser in der Nähe der Pole sinkt in Richtung Meeresboden.,

So wie Flüsse an Land bergab in Richtung Meer fließen, bewegen sich tiefe dichtegetriebene Strömungen in den Ozeanen entlang von U-Boot-Tälern in Richtung der tiefsten Teile des Ozeans. Das kalte, salzige Wasser, das die thermohaline Zirkulation antreibt, bildet sich im Arktischen Ozean, im Nordatlantik und im Südlichen Ozean. Der flache Meeresboden entlang der Beringstraße verhindert, dass tiefe Strömungen aus dem Arktischen Ozean in den Pazifik fließen. Dichtes Wasser auf dem Boden des Nordatlantiks bewegt sich nach Süden und schließt sich schließlich den sinkenden Gewässern des Südlichen Ozeans im äußersten Südatlantik an., Wieder einmal verhindert ein flacher Abschnitt des Meeresbodens, dass sich der Fluss in den Pazifik bewegt. In diesem Fall verhindert die Drake Passage zwischen der antarktischen Halbinsel und der Südspitze Südamerikas, dass die Strömung nach Westen fließt. So dreht sich die thermohaline Zirkulation nach Osten. Hier teilt sich die Strömung; einige fließt nach Norden entlang der Ostküste Afrikas in den Indischen Ozean,während der Rest weiter nach Osten entlang der Südküste Australiens und schließlich, nach Norden, macht es in das riesige pazifische Becken.,

An dieser Stelle beginnen sich die beiden Zweige des thermohalinen Kreislaufs endlich mit dem leichteren, wärmeren Wasser oben zu vermischen und arbeiten sich zurück an die Oberfläche. Wissenschaftler schätzen, dass die Reise vom Nordatlantik zu den Tiefwasseraufstiegsstellen im Pazifik etwa 1.600 Jahre dauert. Um den Fluss von tiefem Wasser in die indischen und pazifischen Becken auszugleichen, muss Oberflächenwasser wieder herausfließen. Warme Oberflächengewässer aus dem Pazifik fließen durch den indonesischen Archipel in den Indischen Ozean, wo sie sich mit anderen Strömungen verbinden, die aus der Tiefe aufgegangen sind., Diese kombinierte Strömung arbeitet ihren Weg nach Westen um die Südspitze Afrikas in den Südatlantik. Als nächstes bewegt sich der Oberflächenfluss nach Norden durch den Atlantik. Unterstützt durch einen Stoß von der warmen Golfstrom-Oberflächenstromung, dieses Wasser macht seinen Weg wieder in den extremen Nordatlantik, wo der Zyklus beginnt wieder. Dieses globale Zirkulationsmuster vermischt die Gewässer der Weltmeere und verwandelt die Ozeanreservoirs in ein einziges, riesiges, miteinander verbundenes System.

Die thermohaline Zirkulation spielt eine wichtige Rolle bei der Wärmeversorgung der Polarregionen., Daher beeinflusst es die Geschwindigkeit der Meereisbildung in der Nähe der Pole, was wiederum andere Aspekte des Klimasystems beeinflusst (wie die Albedo und damit die Solarheizung in hohen Breiten).

Die lange Reise des Wassers durch die Tiefen des Ozeans auf dem Great Ocean Conveyor Belt, weit weg von Oberflächenwassereinflüssen und Kontakt mit der Atmosphäre, trägt zu einer Verzögerungszeit zwischen Klimaeinflüssen und den Reaktionen unseres Planeten auf sie bei. Hitze und gelöstes Kohlendioxid, das durch die thermohaline Zirkulation in die Tiefen der Ozeane getragen wird, können jahrhundertelang im Abgrund „vergraben“ bleiben., Dieses „Begräbnis“ kann anfängliche Auswirkungen des globalen Klimawandels vorwegnehmen; aber wie Zombies in einem Horrorfilm, kann viel später zurückkommen, um uns zu verfolgen, wenn sie aus der Tiefe auftauchen.