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Samstag, 25.03.2017
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„Meeresfrisbees” als Wärmetransporter

Dynamische Struktur der Warmwasserwirbel des Nordbrasilienstroms enträtselt

Vor der Nordostküste Brasiliens schnürt eine Meeresströmung immer wieder rotierende Pakete warmen Wassers ab, die sich kreiselnd nordwestwärts bewegen. Diese knapp 500 Kilometer großen „Meeresfrisbees“ haben jetzt Forscher erstmals genauer untersucht. Ihre jetzt im „Journal of Geophysical Research“ veröffentlichte Studie enthüllt, dass die seltsamen Wirbel deutlich schneller und größer sind als angenommen und zudem eine deutlich zweigeteilte Struktur besitzen. Wichtig sind die Ergebnisse deshalb, weil die gewaltigen Warmwasserwirbel den Wärmetransport vom tropischen Atlantik in den Norden entscheidend beeinflussen.
Warmwasserwirbel, abgeschürt vom Nordbrasilienstrom

Warmwasserwirbel, abgeschürt vom Nordbrasilienstrom

Entlang der Nordostküste Brasiliens fließt der so genannte Nordbrasilienstrom (NBC). Sein warmes, nährstoffreiches Wasser stammt aus dem Bereich der Mündung des Amazonas und des Südäquatorialstroms und strömt zunächst Richtung Norden die Küste entlang, dann aber, nordwestlich von Brasilien, spaltet er sich auf: Ein Teil des Wasser macht eine scharfe Rechtskurve und fließt nun östlich entlang des Äquators. Genau diese Kurve sorgt dafür, dass ein paar Mal im Jahr einzelne „Wasserpakete“ die Abzweigung verpassen und als gewaltige Warmwasser-Wirbel abgeschnürt werden.

North Brazil Current Rings Experiment


Wie ein Frisbee, der sich um sich selbst drehend durch die Luft bewegt, kreiseln diese Wirbel nun nordwestwärts durch den Ozean. Dass es diese im Uhrzeigersinn rotierenden Ringe gibt, ist seit einigen Jahrzehnten bekannt, die meisten ihrer grundlegenden Eigenschaften jedoch wie Größe, Geschwindigkeit, Tiefe oder Rotationsgeschwindigkeit waren relativ unerforscht. Das haben jetzt Meereswissenschaftler der Universität von Miami geändert. Im Rahmen des North Brazil Current Rings Experiment sammelten sie in den Jahren 1998 bis 2000 sowohl von Schiffen aus, als auch mit Hilfe von verankerten Messbojen wertvolle Daten über die seltsamen „Meeresfrisbees“. Einen Teil ihrer Ergebnisse, fokussierend auf den dynamischen Merkmalen der Wirbel, haben sie nun in einer Studie veröffentlicht.

Größer als gedacht


Die Daten enthüllen, dass die „Meeresfrisbees“ deutlich größer, schneller und tiefer sind als bisherige Messungen, die von einem Durchmesser von 200 bis 400 Kilometern ausgingen. Damit könnte auch die Rolle, die die bis zu fünf pro Jahr abgeschnürten Wirbel für den atlantischen Wärmetransport spielen, größer sein als gedacht. Nach Schätzungen amerikanischer Forscher könnten die North Brazil Current Rings für immerhin ein Viertel der von den oberen Wasserschichten dieses Ozeanbereichs transportierten Wärme verantwortlich sein.


Zwei Zonen im Wirbel


Zudem zeigten die Auswertungen erstmals, dass die kreisförmigen Strukturen in ihrem Inneren keineswegs undifferenziert sind, sondern zwei klar voneinander abgegrenzte Bereiche besitzen: Eine innere Kernregion, die fast wie ein einziger massiver, fester Körper im Uhrzeigersinn rotiert. Umgeben wird dies von einem schmaleren, langsamer rotierenden äußeren Ring, dessen Struktur sich nach außen hin zunehmend auflöst. Er dient quasi als Puffer, der den Wirbel gegenüber äußeren Einflüssen abschirmt.
(University of Miami Rosenstiel School of Marine & Atmospheric Science, 22.03.2011 - NPO)
 
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