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PolarNEWS Magazin - 6

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hundert Metern nimmt die Temperatur des Oberflächenwassers von etwa 8 auf rund 2 Grad ab. Man nennt den Zirkumpolarstrom auch die «Wetterküche der Erde», denn das Wasser in der Antarktis ist letztlich dafür verantwortlich, dass wir in Europa warme Sommer geniessen können, dass in Südindien das ganze Jahr die Sonne scheint und dass das Wasser in Jamaika warm und angenehm ist. Aber eines nach dem anderen. Jahrmillionen langer Prozess Um zu verstehen, wie der Zirkumpolarstrom und mit ihm die globale thermohaline Zirkulation zustande kamen und wie sie funktionieren, müssen wir uns in eine Zeitmaschine setzen und weit in die Vergangenheit zurück reisen. Die Experten sind sich nicht einig, ob wir dazu 25, 50 oder gar 200 Millionen Jahre zurückgehen müssen. Auf alle Fälle beginnt unsere Geschichte während der Zeit, als der Urkontinent Pangäa auseinander fällt und die einzelnen Kontinentalplatten immer weiter auseinanderdriften. Südamerika und die Antarktis bilden anfangs noch eine einzige Insel, doch irgendwann bricht auch dieses Land auf, und der untere Teil – die zukünftige Antarktis – driftet ab in Richtung Südpol. Dieser Prozess dauerte Dutzende von Millionen von Jahren. Wie sich das Meer in dieser Zeit bewegt hat, sprich welche Strömungen das Urmeer durchzogen, wenn überhaupt, darüber lässt sich nur spekulieren. Schliesslich ist Südamerika im Südzipfel nur noch durch ein schmales Stück Land mit der Antarktis verbunden. Aber die Antarktis strebt weiter nach Süden, und die Landbrücke bricht auseinander. Die Meeresregion, die wir heute Drake-Passage nennen, entsteht. Damit ist im besten Sinne des Wortes die Bahn frei für einen Prozess, der bis heute das Wetter auf dem ganzen Planeten steuert. Pflanzen weg, Eis her Je weiter die Landmasse der Antarktis nach Süden driftet, um so flacher fallen die Sonnenstrahlen aufs Land und um so kühler wird es. Der vormals grüne Kontinent mit seiner vielfältigen Tier- und Pflanzenwelt verwandelt sich nach und nach eine karge, öde Landschaft. Zusätzlich gerät durch die Rotation der Erde das Meer, das jetzt rund um die Antarktis freie Bahn hat, in Bewegung und sorgt so für weitere Abkühlung auf dem Land. An den Küsten bildet sich Eis. Dieses sorgt für zusätzliche Abkühlung, weil es die Sonnenstrahlen reflektiert statt absorbiert und weil es den Salzgehalt im Wasser steigert. Nach und nach türmt sich das Eis auf und macht sich buchstäblich auf dem Land breit. Die Antarktis, wie wir sie heute kennen, nimmt ihre Form an. Das war wahrscheinlich vor 34 bis 30 Millionen Jahren. Umgeben ist die Antarktis vom Zirkumpolarstrom, den der deutsche Schriftsteller Frank Schätzing in seinem Buch «Nachrichten aus einem unbekannten Universum» den «grössten Kreisverkehr der Welt» nennt. Unaufhörlich fliesst er im Uhrzeigersinn in die Drehrichtung der Erdrotation. Das Wasser folgt einer physikalischen Kraft, die entsteht, wenn sich eine Kugel dreht. In seinem Innern, zwischen der Küste und der Strömung, fliesst ein zweiter, wesentlicher kleinerer Strom in die Gegenrichtung. Das ewige Eis ist also quasi doppelt gegen warmes Meerwasser abgesichert. Wie aber bringt der Zirkumpolarstrom die Weltmeere in Bewegung? Erst Anfang der siebziger Jahre war es der Wissenschaft möglich, die Messdaten aller Ozeane miteinander in Zusammenhang zu bringen und zu begreifen, dass alle Meeresströmungen durch die thermohaline Zirkulation miteinander verbunden sind. Aber wie? Kalt + salzig = schwer Die stark vereinfachte Antwort: Indem der Zirkumpolarstrom einerseits den Atlantik, den Indischen Ozean und den Pazifik miteinander verbindet und anderseits das Wasser dieser Meere mit sich reisst. Den Zirkumpolarstrom verstehen heisst global denken: Auch unter der Oberfläche ist das Meer ständig in Bewegung. Die Erddrehung ist dabei ebenso wichtig wie die Wassertemperatur. 48 Polar NEWS

Rings um die Antarktis fliesst der Zirkumpolarstrom. Er treibt dabei das Wasser von Ozean zu Ozean. Dieses Satellitenbild zeigt die Antarktis mit dem sie umgebenden Packeis. Darum herum verläuft die antarktische Konvergenzzone. Für eine ausführlichere Antwort sind zwei simple physikalische Grundsätze von entscheidender Bedeutung. Erstens: Kaltes Wasser ist dichter als warmes Wasser. Das spielt bei der eingangs erwähnten Salatschüssel keine Rolle. Aber wenn wir uns einen Würfel von, sagen wir, drei Kilometern Kantenlänge vorstellen, dann passt in diesen bedeutend mehr kaltes als warmes Wasser rein, er ist also mit kaltem Wasser schwerer. Zweitens: Je mehr Salz in einer gleich bleibenden Menge Wasser gelöst ist, desto schwerer wird das Wasser. Jede Strömung in den Weltmeeren entsteht durch diese beiden Grundsätze und den Zirkumpolarstrom. Wissenschafter nennen die thermohaline Zirkulation auch das globale Förderband. Und um dieses zu veranschaulichen, beginnen sie meistens beim Golfstrom vor der Küste Jamaikas. Man könnte zwar irgendwo in der Welt «einsteigen». Doch weil der Golfstrom eine der markantesten und am längsten bekannten Strömungen ist, beginnen solche Reisen meist mit ihm. Das Wasser des Golfstromes ist warm und salzarm, also vergleichsweise leicht. Mit einer Geschwindigkeit von beachtlichen 9 Kilometern pro Stunde fliesst der Golfstrom als sogenanntes Oberflächenwasser Richtung Nordeuropa – und führt, nebenbei erwähnt, die Energie von rund 250’000 Kernkraftwerken mit sich. Genau diese Energie setzt der Golfstrom in die Atmosphäre frei, je weiter er sich Richtung Norden verschiebt – was uns in Europa ein mildes Klima beschert. Sein Fliesstempo wird langsamer (etwa 15 Kilometer pro Tag), das Wasser wird kälter und salziger. Schliesslich wird das Wasser Polar NEWS zwischen Nord-Norwegen und Grönland so schwer, dass es an den zerklüfteten Kontinentalabhängen in die Tiefe sinkt. Und wie! Rund 17 Millionen Kubikmeter kaltes Wasser fallen pro Sekunde in die immer dunkler werdende Tiefe, das entspricht der zwanzigfachen Menge sämtlicher Flüsse dieser Erde zusammen. Bis zum Boden des Kontinentalbeckens sinkt das Wasser auf eine Tiefe von 2,5 Kilometern und fliesst am Boden entlang dem Kontinentalsockel von Südamerika als kaltes Tiefenwasser in Richtung Südpol – wir erinnern uns an das Salatschüssel-Experiment. Unter der antarktischen Konvergenzzone vereint sich das Wasser, das von Norden kommt, mit dem Zirkumpolarstrom. Etwa ein Drittel des Nordwassers, so schätzen Forscher, fliesst beim «Aufprall» der beiden Ströme an die Oberfläche und wandert als Zwischenund Oberflächenwasser zwischen Afrika und Südamerika zurück nach Norden. Die anderen zwei Drittel aber fliessen mit der Kraft des Zirkumpolarstroms um Afrikas Kap der Guten Hoffnung. Weiter auf der Rundreise zweigt ein neuer Fluss vom Zirkumpolarstrom ab in Richtung Indien, steigt vor der Südspitze Indiens ebenfalls in höher gelegene Schichten und schliesst sich dem Warmwasserstrom an, der in die Gegenrichtung fliesst. Eine neuerliche Abzweigung erfolgt nach Australien im Pazifik. So dreht sich der Kreislauf des Wassers endlos, angetrieben einzig durch das Absinken und Aufsteigen, das Wegdrücken und Nachziehen von Wasser, ausgelöst durch unterschiedliche Dichte und ungleichem Salzgehalt. Und durch das unaufhörliche Fliessen des Zirkumpolarstroms. Man schätzt übrigens, dass ein Wassertropfen, würde er denn als solcher in der Strömung bestehen können, rund 1000 Jahre braucht, um den Kreislauf um den gesamten Planeten einmal zu durchwandern. Einfluss der Fliehkraft Natürlich ist das nur eine ziemlich grobe Erklärung des globalen Förderbandes. Genau genommen ergibt die Summe einer Vielzahl von weiteren Einflüssen eine regional sehr komplexe Ausbildung verschiedenster kleinerer und grösserer Meeresströmungen. Die wichtigsten Einflüsse sind der Wind und die Gezeiten, die Intensität der Sonneneinstrahlung, die Topographie des Meeresbodens und die Lage der Kontinente, Verdunstung und Regen und nicht zuletzt die sogenannte Corioliskraft: Die Fliehkräfte, die entstehen, wenn sich verschiedene Punkte zwar um dieselbe Achse drehen, aber unterschiedlich weit davon entfernt sind. Zur Veranschaulichung: Die Pole drehen sich quasi um die eigene Mitte, während der Äquator am weitesten von der Erdachse entfernt ist. Beide Punkte aber vollziehen pro Tag eine Drehung um dieselbe Achse. Die Corioliskraft ist die Ursache dafür, dass Eisblöcke, die von einem Gletscher ins Meer stürzen, nie geradeaus schwimmen, sondern immer in einem Winkel von 20 bis 40 Grad seitlich wegdriften: Am Südpol nach links und am Nordpol nach rechts. Kann der Strom erliegen? Das Wissen um das globale Förderband und den Zirkumpolarstrom hilft einerseits der internationalen Schifffahrt, präzisere, sprich schnellere Schifffahrtsrouten zu wählen. » 49

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