Ozeanische Zirkulation

Heinrich-Ereignisse - Kalben der nordischen Eisberge und das globale Meeresstromsystem
Heinrich-Ereignisse - Kalben der nordischen Eisberge und das globale Meeresstromsystem
Bildquelle: Datengrundlage: Fraedrich 1996, S. 154.
El Niño-Phänomen
El Niño-Phänomen
Bildquelle: Datengrundlage: Brunotte et al. 2002
Beim Betrachten der Abbildung können Sie sich zusätzlich eine verbale Erläuterung anhören.

Auch die ozeanische Zirkulation muss bei der Suche nach den Ursachen für Klimaschwankungen berücksichtigt werden. Denn ähnlich der atmosphärischen Zirkulation, nimmt auch die Zirkulation der warmen und kalten Ozeane eine bedeutende Mittlerfunktion im globalen Klimasystem ein. Angetrieben durch die solare Einstrahlung, ist diese mit oberflächennahen Ozean- und Tiefenströmungen sowie Aufquell- und Absinkgebieten ebenfalls ein dreidimensionaler Bewegungsvorgang, der die regional und lokal tatsächlich vorhandenen Klimabedingungen in bedeutendem Maße mitbestimmt. Dabei gibt es intensive atmosphärisch-ozeanische Wechselwirkungen, die beispielsweise über die Menge des Niederschlags beziehungsweise der Verdunstung den Salzgehalt des Ozeans beeinflussen. Beispiele hierfür sind die sogenannten Heinrich-Events und das El Nino-Phänomen.

Heinrich-Events

Als Heinrich-Event wird das vorübergehende Ausgleiten (Kalben) von Inlandseismassen in den Nordatlantik infolge eines relativ schnellen Massenzuwachses der nordamerikanisch-grönländischen Eisschilde bezeichnet (vergleiche Abbildung). Den Nachweis für diese Ereignisse liefern die in den Sedimenten des Nordatlantiks abgelagerten ?Heinrich?-Lagen. Die verstärkte Zufuhr von Süßwasser führte dazu, dass im Nordatlantik kein Tiefenwasser mehr gebildet wurde, mit dem das globale Meeresstrom-system in diesen Breiten in Gang gehalten werden konnte. Denn allein ein Sinken des Salzgehalts von nur 0,2% reicht aus, um die Bildung von Tiefenwasser und damit die thermohaline Zirkulation zu verhindern.
Die Folge: Der Golfstrom (Europas "Zentralheizung der Gegenwart") ist nicht so weit in den Atlantik geströmt. Damit kam es zur weiteren Eisbergdrift in Richtung Süden und zur deutlichen Abkühlung in Nord- und Mitteleuropa in einem relativ kurzen Zeitraum. Dies kann den jeweils neuen Eisvorstoß innerhalb der Weichseleiszeit erklären.

El Niño - Ereignis

Das El Niño-Phänomen hat in den letzten Jahren großes öffentliches Interesse erweckt. Der Erläuterung dieses Phänomens sind zunächst die Bedingungen und Prozesse, wie sie in normalen Jahren auftreten, vorangestellt (vergleiche Abbildung):

  • Normaljahre: Es weht der oberflächennahe Südost-Passat über dem tropischen Pazifik. Dieser löst eine Verlagerung des warmen Oberflächenwassers in Form warmer Rossby-Wellen in Richtung Westpazifik aus. Am indomalaiischen Archipel ist deshalb ein höherer Wasserstand und eine tiefere Thermokline festzustellen. Aufgrund hoher Meeresoberflächentemperaturen und Verdunstungsraten (aufsteigender Ast der Walker-Zirkulation) herrschen dort Konvektion und ausgedehnte Niederschläge vor. An der südamerikanischen Westküste hingegen, wird kaltes Auftriebswasser klimawirksam (Humboldtstrom). Dort herrschen trocken-stabile Verhältnisse vor (absteigender Ast der Walker-Zirkulation).
  • El Niño-Jahre: Es kommt aus bislang nicht genau bekannten Gründen zu einer Abschwächung der bodennahen Ostwindkomponente während des Nordwinters, so dass sich die im Westpazifik angestauten Wassermassen in Form warmer Kelvin-Wellen ostwärts verlagern und bei Erreichen der südamerikanischen Küste das Aufsteigen von kaltem Wasser (upwelling) zeitweise unterbinden können. Als Folge ändert die Walker-Zirkulation ihren Drehsinn, mit entsprechenden Niederschlagsanomalien in den sonst trockenen Bereichen der südamerikanischen Westküste.

Diese Beispiele können die enorme Bedeutung verdeutlichen, die die gesamten atmosphärisch-ozeanischen Zirkulationsvorgänge im Klimageschehen und bei Klimaänderungen haben. Dies beruht darauf, dass diese einerseits durch interne Wechselwirkungen Klimaphänomene und entsprechende Veränderungen hervorrufen können und andererseits auf externe Einflüsse reagieren, diese verändern und auf diese Weise an allen Klimaveränderungen beteiligt sind.