Turbulenzen setzen so viel Energie frei wie ein Atomkraftwerk Tiefseeschluchten als gigantische Mischanlage - scinexx | Das Wissensmagazin
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Turbulenzen setzen so viel Energie frei wie ein Atomkraftwerk

Tiefseeschluchten als gigantische Mischanlage

© Florida State University

Mehr als 1.500 Meter unter der Oberfläche des atlantischen Ozeans, auf halben Weg zwischen New York und Portugal, existiert eine gigantische Mischanlage: Gewaltige Wassermassen stürzen zwischen den engen Schluchten eines unterseeischen Gebirges hindurch und bilden die stärksten jemals in der Tiefsee entdeckten Turbulenzen. Sie könnten sogar eine entscheidende Rolle im globalen System von Meer und Klima spielen, wie Forscher jetzt in „Nature“ berichten.

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Die Entdeckung und Vermessung der Turbulenzen gelang Forschern aus den USA und Frankreich, als sie im Rahmen einer dreiwöchigen Expedition mit einem französischen Forschungsschiff den Mittelatlantischen Rücken in der Nähe der Azoren erforschten. Der unterseeische Gebirgszug zieht sich wie eine Naht einmal von Norden nach Süden durch den Atlantik und markiert die Grenze der hier aneinander stoßenden tektonischen Platten. Schon lange war bekannt, dass dieser Gebirgsrücken auch die Meeresströmungen beeinflusst, doch wie stark die Turbulenzen hier wirklich sind und welche Rolle sie spielen, konnte erst jetzt geklärt werden.

Energiemenge eines Atomkraftwerks

Die Wissenschaftler nutzen ein speziell entwickeltes Instrument, den „Turbulenzprofiler“, um die Energie der durch die Schluchten und Pässe des unterseeischen Gebirges stürzenden Wassermassen erzeugten Turbulenzen messen zu können. „Der Turbulenzprofiler gibt die Energiemenge als Watt aus, die gleiche Einheit, die auch auf unseren Glühbirnen steht“, erklärt Louis St. Laurent von der Florida State Universität. „In der unterseeischen Gebirgspassage, in der wir zuerst maßen, fanden wir Turbulenzstärken von einem Zehntel Watt pro Kubikmeter Meerwasser. Das ist eine gewaltige Mengen, wenn man alles Meerwasser in der Passage zusammenrechnet.“ Tatsächlich kommen die Forscher dann auf die Menge von fünf Millionen Watt – vergleichbar mit der Energiemenge, die ein Atomkraftwerk produziert.

Entscheidend für Temperaturhaushalt des Atlantiks

Gleichzeitig lieferte die Untersuchung zum ersten Mal den Beleg dafür, dass die Wasserturbulenzen in diesen Regionen der Tiefsee einen großen Anteil an der Vermischung von warmem und kaltem Wasser des Atlantik haben. ST. Laurent vergleicht die Vorgänge am Mittelatlantischen Rücken mit dem Wind, der an Land durch Bergschluchten pfeift: „Dieser Wind erzeugt eine Turbulenz, die einem den Hut vom Kopf wehen kann“, so der Forscher. „Im Meer wird diese Turbulenz erzeugt, wenn Wasser schnell durch die Meerespassagen strömt. Diese Verwirbelungen mischt das kalte Wasser nahe des Meeresbodens mit dem wärmeren Wasser in Oberflächennähe.“

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Diese Erkenntnis ist bedeutend, denn von diesem Mischen hängt die gesamte Balance der Meerestemperaturen ab – und sie wiederum kontrolliert die Meeresströmungen. Auch die Stärke des Golfstroms, der Meeresströmung, die im Golf von Mexiko beginnt und als „Fernheizung“ warmes Wasser an die Küsten Europas bringt, hängt letztlich davon ab.

Auswirkungen auf das globale Klima

„Ozeanographen arbeiten hart daran, zu verstehen, wie die Prozesse im Meer dazu beitragen, das Klima der Erde stabil zu halten”, erklärt St. Laurent. „Wir wissen, dass sich das Klima erwärmt, aber noch verstehen wir nicht vollständig, welche Auswirkungen diese Veränderungen auch auf die Menschheit haben werden. Unsere Arbeit kann dazu beitragen, bessere Modelle zu entwickeln, die zeigen, wie der Ozean das zukünftige Klima beeinflussen wird.“ Die verbesserten Modelle geben auch einen Einblick in den Prozess des Meeresspiegelanstiegs und die Auswirkungen von Wetterveränderungen auf beispielsweise die Fischerei.

(Florida State University, 10.08.2007 – NPO)

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