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2025-09-24T14:32:52Z

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[[Datei:Thermohaline Circulation.svg|mini|Übersicht zur globalen thermohalinen ozeanischen Zirkulation<br />Rot: Oberflächenströmung; Blau: Tiefseeströmung]]
[[Datei:Meyers b11 s0411a.jpg|miniatur|hochkant=1.2|Band 11 der 4. Ausgabe von [[Meyers Konversations-Lexikon]], 1885–1890, Artikel „Meer“, Karte „Meeres-Strömungen und neuere Tieflothungen“]]
[[Datei:Ocean currents 1943 for colorblind users.png|miniatur|250px|[[Meeresströmung]]en (1943)]]
Die '''thermohaline Zirkulation''', umgangssprachlich auch '''globales Förderband''' ({{enS|''ocean conveyor belt''}}), ist ein [[Ozeanografie|ozeanografischer]] [[Bezeichnung|Terminus]] für eine Kombination von [[Meeresströmung]]en, die vier der fünf [[Ozean]]e miteinander verbinden und sich dabei zu einem globalen Kreislauf vereinen.

Der Antrieb für diesen umfangreichen [[Massenstrom|Massen]]- und [[Wärmestrom|Wärme]]austausch ist [[thermohalin]]er Natur. Das bedeutet: Er wird durch [[Temperatur]]- und [[Massenkonzentration|Salzkonzentrationsunterschiede]] innerhalb der [[Weltmeer]]e hervorgerufen, welche beide für die unterschiedliche [[Dichte (Physik)|Dichte]] des [[Wasser]]s verantwortlich sind. Verursacht wird der Temperaturunterschied wiederum durch die Abhängigkeit des Umfangs der [[Sonneneinstrahlung]] von der [[Geographische Breite|geographischen Breite]].

== Geschichte ==
Anfang der 1970er Jahre war es erstmals möglich, [[Meereskunde|ozeanografische]] Daten der gesamten Erde auszuwerten. Diese Zusammenschau zeigte die Vernetzung der wind- und dichtegetriebenen Strömungen und es wurde postuliert, dass auch der bekannte [[Golfstrom]] nur eine Teilströmung einer globalen Zirkulation sei. In Anlehnung an ein mechanisches Förderband wurde diese erdumspannende Strömung das „große marine Förderband“ oder einfach „globales Förderband“ bzw. im wissenschaftlichen Sprachgebrauch auch „globale thermohaline Zirkulation“ genannt.

== Zirkulationsmuster ==
[[Datei:Thermohaline circulation.png|miniatur|400px|Tiefenströmung blau, Oberflächenströmung rot ([[Zirkumpolarstrom]] nicht enthalten)]]
Die Zirkulationsströme treten sowohl an der Oberfläche als auch in der Tiefe auf. Das kalte Wasser bewegt sich in einer Tiefe von 1,5 bis 3,0 km größtenteils parallel zum [[Kontinentalabhang]] auf der westlichen Seite der Ozeanbecken, bedingt durch die Erdrotation.

Das globale Wärmeaustauschband wird im Wesentlichen durch das winterliche Absinken des salzreichen und kalten Meereswassers im [[Atlantischer Ozean|Nordatlantik]] auf 1 bis 4 km Tiefe initiiert, weshalb sich diese Regionen des globalen Kreislaufes dazu eignen, das Zirkulationsmuster von hier aus zu betrachten. Das Absinken wird durch Abkühlen und eine Zunahme des Salzgehaltes mittels Verdunstung und Eisbildung<ref>{{Internetquelle |hrsg=Alfred-Wegener-Institut |werk=meereisportal.de |titel=Meereis und ozeanische Zirkulation |url=http://www.meereisportal.de/meereiswissen/die-globale-bedeutung-von-meereis/wechselwirkungen-von-meereis-mit-anderen-komponenten-des-klimasystems/meereis-und-ozeanische-zirkulation/ |abruf=2022-02-13}}</ref> ausgelöst. Am oder nahe dem Meeresgrund fließt das abgesunkene Wasser als kalte ''Tiefenströmung'' ([[Nordatlantisches Tiefenwasser]]) bis zum Ausgang des Südatlantiks und wird dann mit dem [[Antarktischer Zirkumpolarstrom|Zirkumpolarstrom]] in den [[Indischer Ozean|Indischen Ozean]] und den [[Pazifischer Ozean|Pazifik]] transportiert. Der [[Antarktischer Zirkumpolarstrom|Zirkumpolarstrom]] des [[Südlicher Ozean|Südlichen Ozeans]] umströmt den gesamten Globus und vermischt die Wassermassen der drei angrenzenden Ozeane. Er ist wahrscheinlich das Gebiet, wo das meiste kalte Wasser aufsteigt und durch windgetriebene Vermischung erwärmt wird. Von dort bewegen sich die durch Vermischung modifizierten Wassermassen wieder zurück an die Oberfläche (Oberflächenwasser, Pazifik) oder in wenige hundert Meter unter diese (Zwischenwasser, Indik). Das Wasser erwärmt sich in der Folge besonders in den [[Äquator|äquatorialen]] Bereichen und fließt als warme ''Oberflächenströmung'' zunächst an [[Indonesien]] vorbei, hiernach um die Südspitze [[Afrika]]s herum in die Golfregion [[Mittelamerika]]s und schließlich als [[Golfstrom]] in den Nordatlantik, wo es erneut absinkt und den Kreislauf damit schließt.

[[Datei:Golfstrom.jpg|miniatur|Oberflächentemperatur im westlichen Nordatlantik. Nordamerika erscheint schwarz und dunkelblau (kalt) der Golfstrom rot (warm). Quelle: NASA]]

Neben rein thermohalinen Effekten spielen dabei die Verteilung der [[Kontinent]]e, die [[Corioliskraft]] (dadurch treten die Strömungen vor allem an Westküsten auf) und der [[wind]]bedingte Effekt der [[Korkenzieherströmung]] eine maßgebliche Rolle. Zusammen führen diese zu einer regional sehr komplexen Ausbildung verschiedener Meeresströmungen, beispielsweise in Form großer Strömungswirbel an der Südostküste [[Südamerika]]s (siehe weiter unten). Zu einem geringen Anteil strömen dabei auch Wassermassen aus dem [[Arktischer Ozean|Arktischen Ozean]] in den Atlantik ein, weshalb dieser bedingt auch am globalen Förderband Teil hat. Da viele dieser Faktoren von der lokalen Intensität der [[Sonnenstrahlung]] abhängen, können diese Meeresströmungen im Jahresgang auch unterschiedliche Ausprägungen erfahren, so beispielsweise im Indischen Ozean aufgrund des [[Monsun]]s. Maßgebliche Effekte sind hierbei [[Upwelling]] und [[Downwelling]].

Durch die langfristigen Auswirkungen der [[Kontinentaldrift]] auf die Land-Meer-Verteilung sind auch die Hauptströmungen zeitlich variabel. Als vergleichsweise kurzfristiger Einflussfaktor, bedingt durch das Abschmelzen der polaren Eiskappen, wird eine mehr oder minder starke Abschwächung des Nordatlantikstroms für möglich erachtet. Hierfür lassen sich auch Beispiele in der [[Klimageschichte]] finden.

== Tiefenrandströme ==
Einen weiteren Beitrag zur globalen Meerwasserzirkulation stellen die ''Tiefenrandströme'' dar. Darunter versteht man küstennahe Tiefseewirbel, wie sie z. B. vor der Küste Brasiliens im [[Brasilstrom]] auftreten (die sogenannten Brasilstromringe). Diese Wirbel treten zeitlich und räumlich periodisch auf, es entsteht also eine sogenannte [[Wirbelstraße]]. Eine genaue Erklärung für dieses im Jahre [[2004]] entdeckte Phänomen steht noch aus, Computermodellen zufolge zerfällt der Brasilstrom jedoch auf Höhe der brasilianischen Stadt [[Recife]] wegen der dort zurückspringenden Küste und der damit verringerten [[Reibung]] in eine turbulente Strömung, vergleiche [[Wirbel (Strömungslehre)]].

== Risiken ==
Durch die mit der [[Globale Erwärmung|globalen Erwärmung]] einhergehende zunehmende [[Eisschmelze]] an den [[Polkappen]] verändert sich mit dem zusätzlichen [[Süßwassereintrag]] der [[Salzgehalt]] des Meerwassers vor Ort. Damit ändert sich dort auch die thermohaline Dynamik: die Bildung [[antarktis]]chen Bodenwassers z. B. ist einer der „Motoren“ der thermohalinen Zirkulation.<ref name ="DLF Forschung aktuell 31-8-016">[[deutschlandfunk.de]], ''Forschung aktuell'', 31. August 2016, [[Dagmar Röhrlich]]: [http://www.deutschlandfunk.de/antarktis-der-antrieb-der-globalen-meereszirkulationen.676.de.html?dram:article_id=364602 ''Antarktis: Der Antrieb der globalen Meereszirkulationen schwächelt''] (3. September 2016)</ref>

Beim Erreichen eines [[Kippelemente im Erdklimasystem|Tipping Point]] wird ein [[Dominoeffekt]] mit dem Zusammenbrechen betreffender Systeme befürchtet. So wird die thermohaline Zirkulation durch ein schon bei einer Erderwärmung zwischen 1 und 3 Grad mögliches starkes Abschmelzen des [[Grönländischer Eisschild|Grönlandeises]] beeinflusst. Ihr Zusammenbruch ist wiederum [[Positive Rückkopplung|rückgekoppelt]] mit der [[El Niño-Southern Oscillation]], dem teilweisen Absterben des [[Amazonas-Regenwald]]es und dem Abschmelzen von antarktischem [[Schelfeis|Meer]]-, später [[Antarktischer Eisschild|Festlandeis]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilungen/auf-dem-weg-in-die-heisszeit-planet-koennte-kritische-schwelle-ueberschreiten |titel=Auf dem Weg in die „Heißzeit“? Planet könnte kritische Schwelle überschreiten |hrsg=[[Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung]]|datum=2018-08-06 |zugriff=2018-09-13}}</ref>

== Siehe auch ==
* [[Atlantische Multidekaden-Oszillation]], [[Pazifische Dekaden-Oszillation]]
* [[Meeresströmung#Großräumige Meeresströmungen|Liste großräumiger Meeresströmungen]]
* [[Plastikmüll in den Ozeanen|Müllstrudel]]
* [[Ozeanisches anoxisches Ereignis]]
* [[Wärmeinhalt der Ozeane]]

== Literatur ==
* John R. Apel: ''Principles of Ocean Physics.'' Academic Press, 1987, ISBN 0-12-058866-8
* Petra Demmler: ''Das Meer. Wasser, Eis und Klima.'' Ulmer, Stuttgart 2011, ISBN 3-80015-864-7 (Kapitel: ''Das große System der Meeresströmungen;'' populärwissenschaftliche Darstellung)
* Marcus Dengler & Carsten Eden: ''Wirbel in der Tiefsee.'' In: ''[[Spektrum der Wissenschaft]].'' Juni 2005, S. 16ff.
* Anand Gnanadesikan, Richard D. Slater, P. S. Swathi & Geoffrey K. Vallis: ''The energetics of ocean heat transport.'' In: ''[[Journal of Climate]].'' Vol. 18, 2005, S. 2604–2616 ([http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/JCLI3436.1 PDF; 567 kB])
* John A. Knauss: ''Introduction to Physical Oceanography.'' Prentice Hall, 1996, ISBN 0-13-238155-9
* Robert Kunzig: ''Der unsichtbare Kontinent. Die Entdeckung der Meerestiefe.'' Marebuch-Verlag, Hamburg 2002, ISBN 3-936384-71-1
* François Primeau: ''[http://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/JPO2699.1 Characterizing transport between the surface mixed layer and the ocean interior with a forward and adjoint global ocean transport model].'' In: ''Journal of Physical Oceanography.'' Volume 35, Issue 4, April 2005, S. 545–564, [[doi:10.1175/JPO2699.1]]
* [[Stefan Rahmstorf]]: ''The concept of the thermohaline circulation.'' In: ''Nature.'' 421, 2003, S. 699 ([http://www.pik-potsdam.de/~stefan/Publications/Nature/nature_concept_03.pdf PDF; 102 kB])
* ders.: ''Thermohaline Ocean Circulation.'' In: Scott A. Elias (Hrsg.): ''Encyclopedia of Quaternary Sciences.'' Elsevier, Amsterdam 2006 ([http://www.pik-potsdam.de/~stefan/Publications/Book_chapters/rahmstorf_eqs_2006.pdf PDF; 3,2 MB])
* [[Thomas Stocker|Thomas F. Stocker]], [[Reto Knutti]] & Gian-Kasper Plattner: ''The Future of the Thermohaline Circulation – A Perspective.'' In: Dan Seidov, Bernd J. Haupt & Mark Maslin (Hrsg.): ''The Oceans and Rapid Climate Changes: Past, Present, and Future.'' Wiley, 2001, ISBN 087590985X ([http://www.climate.unibe.ch/~stocker/papers/stocker01agu.pdf PDF; 418 kB])

== Weblinks ==
* ''[http://www.grida.no/publications/vg/climate/page/3085.aspx Great ocean conveyor belt]'' in ''[http://www.grida.no/publications/vg/climate/ Vital Climate Graphics],'' Website von ''GRID-Arendal''
* ''[http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Globales_Förderband Globales Förderband]'' im ''Klimawandel-Wiki'' des ''[[Deutscher Bildungsserver|Deutschen Bildungsservers]]''
* ''[http://www.terradaily.com/reports/Scientists_Use_Satellites_To_Detect_Deep_Ocean_Whirlpools.html Scientists Use Satellites To Detect Deep-Ocean Whirlpools],'' Meldung in ''TerraDaily,'' 21. März 2006
* [http://www.eu-thor.eu Website] von ''THOR (Thermohaline Overturning – at Risk?),'' Projekt im 7. EU-Forschungsprogramm (Video: ''[https://www.youtube.com/watch?v=ovIvtKSQy9Y Is the thermohaline circulation really at risk?].'' In: ''[[YouTube]].'' 28. November 2012; 20:19 min)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4363609-3|LCCN=sh2007006534}}

[[Kategorie:Meeresströmung]]
[[Kategorie:Wikipedia:Artikel mit Video]]

Thermohaline Zirkulation - Versionsgeschichte

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