Meeresströmungen wie sie erzeugt werden, Arten, Folgen, Bedeutung

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Charles McCarthy

Das Meeresströmungen Es handelt sich um massive Verschiebungen von oberflächlichem und tiefem Wasser, die durch Winde, Erdrotation, Temperaturunterschiede und Salzgehalt verursacht werden. Sie können oberflächlich und tief sein, wobei die oberflächlichen in den ersten 200 bis 400 m Tiefe auftreten. Für ihren Teil tiefe Strömungen in größeren Tiefen. 

Die oberflächlichen Meeresströmungen entstehen durch den Druck des Wassers durch die Winde und die tiefen durch Temperatur- und Salzgehaltsunterschiede. 

Die wichtigsten Meeresströmungen der Welt. Quelle: Dr. Michael Pidwirny (siehe http://www.physicalgeography.net) / Public Domain

Sowohl Oberflächen- als auch Tiefenströme ergänzen sich und bilden ein großes ozeanisches Förderband. Somit bewegen sich die Wassermassen in oberflächlichen Strömen, die vom Äquator zum Polarkreis gehen und in tiefen Strömen zurückkehren..

Bei tiefen Strömungen kehren sie zum Äquator zurück und fahren weiter in die Antarktis, wobei sie alle Ozeane überqueren. In der Antarktis fahren sie nach Osten, überqueren den Indischen Ozean und von dort in den Pazifik, wo sich warme Oberflächenströmungen nach Norden bewegen und zum Atlantik zurückkehren..

Die Systeme der Meeresströmungen bilden die sogenannten Ozeangyres, durch die das Wasser in den Ozeanen des Planeten zirkuliert. Es gibt 5 Hauptkreise, zwei im Atlantik, zwei im Pazifik und einen im Indischen Ozean..

Zu den bekanntesten Strömungen zählen die Golfströme von Mexiko, Las Agujas, Ostaustralien, Humboldt und das Mittelmeer. Alle Meeresströmungen erfüllen wichtige Funktionen im Planetensystem, indem sie das Klima regulieren, Nährstoffe und die biologische Vielfalt verteilen und die Navigation erleichtern..

Artikelverzeichnis

  • 1 Wie werden Meeresströmungen erzeugt??
    • 1.1 - Allgemeine Meeresbedingungen
    • 1.2 - Coriolis-Effekt
    • 1.3 - Entwicklung der Ströme
  • 2 Arten von Meeresströmungen
    • 2.1 Oberflächenströmungen
    • 2.2 Tiefseeströmungen
  • 3 Hauptströmungen des Ozeans
    • 3.1 Die Ozeankreise
    • 3.2 Der Golf von Mexiko Stream
    • 3.3 Die Mittelmeerströmung
    • 3.4 Der Humboldtstrom
  • 4 Folgen
    • 4.1 Wärme- und Salzgehaltverteilung
    • 4.2 Auswirkungen auf das Klima
    • 4.3 Gasaustausch
    • 4.4 Küstenmodellierung
    • 4.5 Verteilung von Nährstoffen und Artenvielfalt
    • 4.6 Schadstoffkonzentration
  • 5 Bedeutung für Ökosysteme und das Leben auf der Erde
    • 5.1 Meeresmigrationen
    • 5.2 Nährstoffverfügbarkeit
    • 5.3 Sauerstoffverfügbarkeit
    • 5.4 Terrestrische Ökosysteme
    • 5.5 Navigation
  • 6 Faktoren, die die Richtung der Ströme beeinflussen
    • 6.1 Sonneneinstrahlung, Luftdruck und Windrichtung
    • 6.2 Temperaturgradient und Schwerkraft
    • 6.3 Der Salzgehaltsgradient
    • 6.4 Das Meeres- und Küstenrelief
    • 6.5 Die Rotation der Erde und der Coriolis-Effekt
  • 7 Referenzen

Wie werden Meeresströmungen erzeugt??

- Allgemeine Meeresbedingungen

In den Ozeanen gibt es einen Oberflächentemperaturgradienten, bei dem die maximale Temperatur im Roten Meer mit 36 ​​ºC und die minimale im Weddellmeer (Antarktis) mit -2 ºC liegt. Ebenso gibt es einen vertikalen Temperaturgradienten mit warmem Wasser in den ersten 400 m und einem sehr kalten Bereich unter 1.800 m..

Es gibt auch einen Salzgehaltsgradienten mit salzigeren Gewässern in Gebieten mit weniger Niederschlägen wie dem Atlantik und weniger salzig, wo es mehr regnet (Pazifik). Auf der anderen Seite gibt es weniger Salzgehalt an den Küsten, wo Flüsse, die Frischwasser liefern, im Verhältnis zur Küste fließen.

Sowohl die Temperatur als auch der Salzgehalt beeinflussen wiederum die Dichte des Wassers; Je höher die Temperatur, desto niedriger die Dichte und je höher der Salzgehalt, desto höher die Dichte. Wenn Meerwasser jedoch gefriert und Eis bildet, ist seine Dichte größer als die von flüssigem Wasser..

- Corioliskraft

Die Erde dreht sich um ihre Achse nach Osten und verursacht bei jedem Objekt, das sich über ihre Oberfläche bewegt, eine scheinbare Ablenkung. Beispielsweise landet ein Projektil, das vom Äquator auf einen Ort in Alaska (Norden) abgefeuert wird, leicht rechts vom Ziel..

Das gleiche Phänomen wirkt sich auf Winde und Meeresströmungen aus und ist als Coriolis-Effekt bekannt..

- Entwicklung von Strömen

Oberflächenströme

Aufgrund der unterschiedlichen Erwärmung der Erde gibt es in der Nähe des Äquators warme Temperaturen und an den Polen kalte. Die Heißluftmassen steigen auf und erzeugen ein Vakuum, dh einen Niederdruckbereich.

Somit wird der von der heißen Luft verlassene Raum mit Luft aus einem kalten Bereich (Hochdruckzone) gefüllt, der sich aufgrund der Wirkung der Winde dorthin bewegt. Zusätzlich verursacht die Erde in ihrer Rotationsbewegung eine Zentrifugalkraft am Äquator, wodurch sich das Wasser in diesem Bereich nach Norden und Süden bewegt..

Ebenso ist das Wasser in der Nähe des Äquators weniger salzig, da es mehr Regen gibt, der frisches Wasser liefert und die Salze verdünnt. Während es in Richtung der Pole weniger regnet und ein großer Prozentsatz des Wassers gefroren ist, ist die Salzkonzentration im flüssigen Wasser höher.

Andererseits ist das Wasser am Äquator aufgrund der höheren Sonneneinstrahlung wärmer. Dies führt dazu, dass sich das Wasser in diesem Bereich ausdehnt und seinen Pegel oder seine Höhe erhöht.

Die Oberflächenströmungen des Nordatlantik-Gyre

Bei der Analyse der Auswirkungen dieser Faktoren im Nordatlantik wird beobachtet, dass ein großes System der geschlossenen Zirkulation von Meeresströmungen erzeugt wird. Es beginnt mit den Winden, die aus dem Nordosten kommen (Passatwinde) und oberflächliche Meeresströmungen verursachen.

Diese nordöstlichen Strömungen bewegen sich beim Erreichen des Äquators aufgrund der Rotation ausgehend von der Westküste Afrikas nach Westen. Wenn man dann in Amerika ankommt, ist die äquatoriale Strömung bis zum Norden mit kontinuierlichen terrestrischen Hindernissen verbunden.

Nordatlantische Strömung. Quelle: Goddard Space Flight CenterDerivative Arbeit MagentaGreen (SVG-Version) / Public Domain

Das Vorhandensein der Hindernisse sowie die Zentrifugalkraft des Äquators und die Temperaturdifferenz zwischen äquatorialem und polarem Wasser lenken die Strömung nach Nordosten. Die Strömung erhöht ihre Geschwindigkeit, wenn sie in den engen Kanälen zwischen den Karibikinseln und dem Yucatan-Kanal zirkuliert.

Vom Golf von Mexiko aus geht es dann weiter durch die Straße von Florida und verstärkt sich, wenn es sich der Strömung der Antillen anschließt. Von hier aus setzt es seinen Kurs nach Norden entlang der Ostküste Nordamerikas und später nach Nordosten fort.

Tiefe Strömungen des nordatlantischen Gyre

Auf seiner Reise nach Norden verliert der Golfstrom Wärme und das Wasser verdunstet, wird salziger und dichter und sinkt zu einer tiefen Strömung. Später erreicht es das Bodenhindernis Nordwesteuropas und teilt sich und ein Zweig geht weiter nach Norden, dann nach Westen, während der andere nach Süden geht und zum Äquator zurückkehrt..

Schließung des Nordatlantik-Gyre

Der mit Westeuropa kollidierende Zweig der Strömungen des Nordatlantischen Giro verläuft nach Süden und bildet den Kanarischen Strom. Dabei werden die Strömungen des Mittelmeers in westlicher Richtung einbezogen, die eine große Menge an Salzen zum Atlantik beitragen.

In ähnlicher Weise drücken die Passatwinde die Gewässer der afrikanischen Küste nach Westen und vervollständigen die Nordatlantikwende..

Nordatlantischer subpolarer Gyre

Die Nordströmung bildet den nordatlantischen subpolaren Gyre, der nach Westen geht und auf Nordamerika trifft. Hier bildet sich die kalte und tiefe Labradorströmung, die nach Süden führt.

Dieser Labrador-Ozeanstrom fließt unter dem Golfstrom in die entgegengesetzte Richtung. Die Bewegung dieser Ströme ist durch Temperatur- und Salzkonzentrationsunterschiede (thermohaline Ströme) gegeben..

Großes Ozeanförderband

Der Satz von thermohalinen Strömen bildet das System von Strömen, die unter den Oberflächenströmen zirkulieren und das große ozeanische Förderband bilden. Es ist ein System kalter und tiefer Strömungen, das vom Nordatlantik in die Antarktis fließt..

Ozeanförderband. Quelle: Avsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

In der Antarktis gehen die Strömungen nach Osten und wenn man Australien passiert, geht es in Richtung Nordpazifik. In diesem Prozess erwärmt sich das Wasser und steigt an, wenn es den Nordpazifik erreicht. Dann kehren sie in Form einer warmen Oberflächenströmung zum Atlantik zurück, passieren den Indischen Ozean und verbinden sich mit den ozeanischen Gyres..

Arten von Meeresströmungen

Es gibt zwei Grundtypen von Meeresströmungen, die durch die Faktoren, die sie hervorrufen, und den Meeresspiegel, durch den sie zirkulieren, definiert werden..

Flache und tiefe Meeresströmungen. Quelle: Thomas Splettstoesser / Public Domain

Meeresströmungen an der Oberfläche

Diese Strömungen treten in den ersten 400-600 m Tiefe des Meeres auf und werden durch die Winde und die Rotation der Erde verursacht. Sie machen 10% der Wassermasse in den Ozeanen aus.

Tiefseeströmungen

Tiefe Strömungen treten unterhalb von 600 m Tiefe auf und verdrängen 90% der Meerwassermasse. Diese Ströme werden als thermohaline Zirkulation bezeichnet, da sie durch Unterschiede in der Wassertemperatur ("thermo") und der Salzkonzentration ("halin") verursacht werden..

Hauptströmungen des Ozeans

Hauptströmungen der Welt. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Die Ozeankreise

Entsprechend dem Windmuster und durch die Wirkung der Erdrotation bilden die Meeresströmungen kreisförmige Strömungssysteme, die als ozeanische Gyres bezeichnet werden. Es gibt 6 Hauptdrehungen:

  • Nordatlantischer Gyre
  • Südatlantischer Gyrus
  • Nordpazifischer Gyre
  • Südpazifischer Giro
  • Wende des Indischen Ozeans
  • Antarktis-Spin

Jede Windung wird durch unterschiedliche Ströme gebildet, von denen der Strom der Westgrenze jeder Windung auf den entsprechenden Pol gerichtet ist. Das heißt, die Gyres des Nordatlantiks und des Nordpazifiks gehen zum Nordpol und die Gyres des Südatlantiks, des Südpazifiks und der Indianer zum Südpol..

Ocean Gyres. Quelle: NOAA / Public Domain

Die Strömungen der westlichen Grenze jeder Kurve sind am stärksten und daher entspricht die Strömung des Golfs von Mexiko dem Nordatlantik-Giro und die Kuroshio-Strömung dem Nordpazifik-Giro..

Im südatlantischen Gyre ist die stärkste Strömung die von Brasilien und im Südpazifik die von Ostaustralien. Im Giro del Indico befindet sich die Las Agujas-Strömung, die von Nord nach Süd entlang der Ostküste Afrikas verläuft..

Am Beispiel des nordatlantischen Gyre stellen wir fest, dass das gesamte System aus vier Strömen besteht. In diesem Giro gibt es neben dem Golfstrom im Westen den Nordatlantik, der nach Nordosten verläuft.

Dann ist im Osten der Strom von Las Canarias, der nach Südosten führt, und der Stromkreis schließt mit dem Strom des Nordäquatoriums im Westen.

Der Golf von Mexiko Stream

Diese Strömung ist Teil des Nordatlantikkreisels und wird so genannt, weil sie im Golf von Mexiko geboren wurde. Hier erwärmen und dehnen sich die Oberflächengewässer aus und erhöhen den Meeresspiegel im Vergleich zu den kälteren nördlichen Gewässern..

Daher wird die Strömung vom Golf im Norden erzeugt, wo das Wasser an Wärmeabgabe verliert und die nordatlantische Strömung bildet.

Westeuropäisches Klima

Der Golfstrom trägt dank der Wärme, die er vom Golf von Mexiko trägt, wesentlich zur Regulierung des Klimas Westeuropas bei. Diese vor Grönland freigesetzte Wärme wird von Westwinden in Richtung Kontinent geblasen, wodurch die Kontinentaltemperaturen gemildert werden..

Die Mittelmeerströmung

Das Mittelmeer ist ein fast geschlossenes Becken, mit Ausnahme der 14,24 km breiten Verbindung mit dem Atlantik durch die Straße von Gibraltar. Dieses Meer verliert in den warmen Sommern jährlich etwa 1 m Wasser durch Verdunstung.

Durch die Verbindung mit dem Atlantik und den erzeugten Strömungen kann das verlorene Wasser erneuert und mit Sauerstoff versorgt werden. Die Strömungen, die das Mittelmeer verlassen, tragen zur Bildung des Golfstroms bei.

Salzgehaltsgradient

Salzgehalt und Temperatur sind die fundamentalen Faktoren, die die Strömung zwischen Mittelmeer und Atlantik erzeugen. Wenn Wasser durch Verdunstung in einem geschlossenen Gebiet verloren geht, ist der Salzgehalt im Mittelmeer höher als im Atlantik jenseits der Straße.

Wasser mit einem höheren Salzgehalt ist dichter und geht nach unten und bildet eine tiefe Strömung in Richtung Atlantik mit einer geringeren Salzkonzentration. Andererseits ist die Oberflächenwasserschicht im Atlantik wärmer als die des Mittelmeers und erzeugt eine Oberflächenströmung vom Atlantik zum Mittelmeer..

Der Humboldtstrom

Es ist ein oberflächlicher Strom von kaltem Wasser, der von der Antarktis zum Äquator entlang der südamerikanischen Pazifikküste fließt. Es kommt vom Aufstieg oder Aufstieg eines Teils des kalten Wassers der tiefen Strömung des Südpazifiks, wenn es die südamerikanische Küste trifft.

Es ist Teil des subtropischen Giro des Südpazifiks und für die Versorgung der Küsten Chiles, Perus und Ecuadors mit einer großen Menge an Nährstoffen verantwortlich..

Folgen

Wärme- und Salzgehaltverteilung

Meeresströmungen fließen von Orten mit wärmerem und salzigerem Wasser in kältere Regionen mit geringerer Salzkonzentration. Dabei helfen sie, die Umgebungswärme und den Salzgehalt in den Ozeanen zu verteilen..

Auswirkungen auf das Klima

Durch die Verbringung heißer Wassermassen in kalte Gebiete sind Strömungen an der Regulierung des Erdklimas beteiligt. Ein Beispiel hierfür ist der mildernde Effekt der Umgebungstemperatur, die der Strom des Golfs von Mexiko in Westeuropa ausübt.

Wenn der Golfstrom nicht mehr fließen würde, würde die Temperatur Westeuropas um durchschnittlich 6 ° C sinken.

Hurrikane

Die Meeresströmungen liefern durch den Wärmetransport Feuchtigkeit durch Verdunstung und erzeugen eine Kreisbewegung in enger Beziehung zu den Winden, die die Ursache von Hurrikanen sind..

Gasaustausch

Meerwasser hält einen konstanten Gasaustausch mit der Atmosphäre aufrecht, einschließlich Wasserdampf, Sauerstoff, Stickstoff und COzwei. Dieser Austausch wird durch die Bewegung des Wassers durch die Meeresströmungen ermöglicht, die zum Aufbrechen der Oberflächenspannung beiträgt..

Küstenmodellierung

Die Meeresströmungen üben eine Verschleiß- und Widerstandskraft (Erosion) auf die Oberfläche des Meeresbodens und die Küsten aus, durch die sie fließen. Dieser erosive Effekt über Jahrtausende hat den Meeresboden, die Seeberge und die Küsten geprägt..

Nährstoffverteilung und Biodiversität

Andererseits tragen die Meeresströmungen sowohl die Nährstoffe als auch das Plankton mit sich, das sich von ihnen ernährt. Dies bedingt die Verbreitung der Meeresfauna, da sie sich dort konzentriert, wo mehr Nahrung verfügbar ist..

Plankton wird passiv von Oberflächenströmen weggetragen, und ein Teil der Nährstoffe fällt auf den Boden aus, wo sie durch tiefe Strömungen verdrängt werden. Später kehren diese Nährstoffe in den sogenannten Quellgebieten oder Meeresaufschlüssen von Gewässern an die Oberfläche zurück..

Wellen oder Aufschlüsse von Meeresgewässern

Tiefe Strömungen führen zu sogenannten Auf- oder Aufschlüssen von Meeresgewässern. Es ist der Aufstieg von tiefkaltem Wasser an die Oberfläche, das Nährstoffe enthält, die im tiefen Ozean abgelagert sind.

Steigende Meeresströmungen. Quelle: NASA / Public Domain

In den Gebieten, in denen dies auftritt, entwickeln sich die Populationen von Phytoplankton und damit von Fischen stärker. Diese Gebiete werden zu wichtigen Fischereizonen wie der peruanischen Pazifikküste..

Schadstoffkonzentration

Die Ozeane leiden unter ernsthaften Verschmutzungsproblemen aufgrund menschlicher Handlungen, die große Mengen an Abfall, insbesondere Kunststoff, enthalten. Die Meeresströmungen tragen diese Trümmer und aufgrund des kreisförmigen Musters der Oberfläche sind diese in definierten Bereichen konzentriert.

Hieraus entstehen die sogenannten Plastikinseln, die durch Konzentration von Plastikfragmenten in großen Bereichen des Zentrums der ozeanischen Gyres gebildet werden..

Ebenso konzentriert die Kombination der oberflächlichen Meeresströmungen mit den Wellen und der Form der Küste den Abfall in bestimmten Gebieten..

Bedeutung für Ökosysteme und das Leben auf der Erde

Meeresmigrationen

Viele Meeresarten wie Schildkröten, Wale (Delfine) und Fische nutzen Meeresströmungen für ihre Fernwanderungen. Diese Strömungen helfen dabei, die Route zu definieren, die Reiseenergie zu reduzieren und Nahrung bereitzustellen..

Nährstoffverfügbarkeit

Die Verteilung der Nährstoffe sowohl horizontal als auch vertikal in den Ozeanen hängt von den Meeresströmungen ab. Dies wirkt sich wiederum auf die Phytoplanktonpopulationen aus, die die Hauptproduzenten und die Grundlage für Nahrungsnetze sind..

Wo es Nährstoffe gibt, gibt es Plankton und Fische, die sich davon ernähren, sowie andere Arten, die sich von Fischen wie Seevögeln ernähren.

Angeln

Die Verteilung der Nährstoffe durch Meeresströmungen beeinflusst die Verfügbarkeit der Fischerei für Menschen.

Sauerstoffverfügbarkeit

Durch die Mobilisierung von Wasser tragen Meeresströmungen zu seiner Sauerstoffversorgung bei, die für die Entwicklung des Wasserlebens von wesentlicher Bedeutung ist..

Terrestrische Ökosysteme

Küsten- und Binnenökosysteme werden in dem Maße von Meeresströmungen beeinflusst, dass sie das kontinentale Klima regulieren..

Die Navegation

Meeresströmungen haben die Entwicklung der Navigation durch Menschen ermöglicht und die Seefahrt zu entfernten Zielen ermöglicht. Dies hat die Erforschung der Erde, die Zerstreuung der menschlichen Spezies, den Handel und die wirtschaftliche Entwicklung im Allgemeinen ermöglicht..

Faktoren, die die Richtung von Strömen beeinflussen

Die Richtung, in die die Meeresströmungen gehen, wird in den Weltmeeren in regelmäßigen Abständen ausgedrückt. Dieses Richtungsmuster wird durch mehrere Faktoren bestimmt, deren Kräfte die Sonnenenergie und die Schwerkraft der Erde und des Mondes sind..

Sonneneinstrahlung, atmosphärischer Druck und Windrichtung

Sonnenstrahlung beeinflusst die Richtung der Meeresströmungen, indem sie die Ursache der Winde ist. Dies sind die Hauptursachen für die Bildung von Oberflächenströmen, die der Windrichtung folgen..

Der Temperaturgradient und die Schwerkraft

Sonnenstrahlung beeinflusst auch die Richtung der Meeresströmungen, indem sie das Wasser erwärmt und es ausdehnt. Aufgrund dessen nimmt das Wasser an Volumen zu und erhöht den Meeresspiegel; Bereiche des Ozeans erscheinen höher (heiß) als andere (kalt).

Dies bildet einen Höhenunterschied, dh einen Hang, der das Wasser in Richtung des unteren Teils bewegt. Zum Beispiel sind im Äquator die Temperaturen hoch und daher dehnt sich das Wasser aus, wodurch ein Meeresspiegel bestimmt wird, der 8 cm höher ist als in anderen Gebieten..

Der Salzgehaltsgradient

Ein weiterer Faktor, der die Richtung der Meeresströmungen beeinflusst, ist der Unterschied im Salzgehalt zwischen verschiedenen Bereichen des Ozeans. Wenn das Wasser salziger ist, nimmt seine Dichte zu und sinkt, und tiefe Strömungen bewegen sich in Abhängigkeit von Temperatur- und Salzgehaltsgradienten..

Das Meeres- und Küstenrelief

Die Form des Festlandsockels und der Küste beeinflussen auch die Richtung der Meeresströmungen. Bei Oberflächenströmungen entlang der Küsten beeinflussen geografische Merkmale ihre Richtung.

Tiefe Strömungen beim Aufprall auf den Festlandsockel können sowohl horizontale als auch vertikale Abweichungen aufweisen..

Die Rotation der Erde und der Coriolis-Effekt

Die Rotation der Erde beeinflusst die Windrichtung, indem sie am Äquator eine Zentrifugalkraft erzeugt, die die Ströme in Richtung der Pole drückt. Darüber hinaus lenkt der Coriolis-Effekt Ströme auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links ab..

Verweise

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