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Rubrik: Wissenschaft

Forscher messen ungewöhnlich hohe Sauerstoffaufnahme in der Labradorsee

Mittwoch, 13. September 2017, 12:06

Stürmisch, rau und sehr kalt: Diese Eigenschaften der Labradorsee mögen zunächst ungemütlich wirken, sind für die Sauerstoffverteilung im Ozean aber von besonderer Bedeutung. Ein internationales Forschungsteam hat dort an einer Langzeitmessstation kürzlich eine außergewöhnlich hohe Sauerstoffaufnahme bis in Wassertiefen von mehr als 1.700 Metern gemessen

Bergen einer Verankerung

Bergen einer Verankerung in der Labradorsee auf der „Merian“-Expedition MSM40, Foto: © Thilo Klenz, GEOMAR

Die Labradorsee im nördlichen Atlantik ist eines der wenigen Meeresgebiete weltweit, in dem kaltes, salzhaltiges Meerwasser in große Tiefen absinkt und so Tiefenwasser bildet. Beim Absinken des Wassers wird auch Sauerstoff in die Tiefsee transportiert. Ein internationales unter Betzeiligung des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel veröffentlichte jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Geophysical Research Letters die Analyse von Daten der Messstation K1, die zeigen, dass im Winter 2014/2015 ungewöhnlich viel Sauerstoff in dem Gebiet aufgenommen wurde. Die eigentliche Sauerstoffaufnahme an der Meeresoberfläche lässt sich nur sehr schwer direkt ermitteln, aber aus dem im Wasser gemessenen Sauerstoffgehalt konnte das Forscherteam die Sauerstoffaufnahme ableiten. Eine Frage, die die Wissenschaftler dabei beschäftigte: Kann die starke Sauerstoffaufnahme in der Labradorsee den globalen Sauerstoffverlust des Ozeans aufhalten?

Labradorsee

Langzeit-Beobachtungstation K1 in der Labradorsee, Grafik: © GEOMAR

Das Oberflächenwasser der Meere befindet sich in ständigem Gasaustausch mit der Atmosphäre. Dabei reichert sich das Wasser auch mit Sauerstoff an. „Im Ozean sind es insbesondere die Temperatur und der Blaseneintrag durch den Wind, die die Sauerstoffaufnahme beeinflussen“, sagt Dr. Johannes Karstensen, Ozeanograph am GEOMAR und Koautor der Studie. Kühlt das Oberflächenwasser ab, verändert es seine Dichte und wird schwerer. Es sinkt in die Tiefe und nimmt den dabei gelösten Sauerstoff mit. Gleichzeitig steigt Wasser aus tieferen Schichten auf und wird wiederum mit Sauerstoff angereichert. „Auch wenn es manchmal so veranschaulicht wird, man kann sich den Absinkprozess nicht wie einen Wasserfall vorstellen “ sagt Dr. Johannes Karstensen (GEOMAR) „es ist eher ein Umschichten, also Wasser sinkt ab und das darunterliegende leichtere Wasser steigt auf, wird abgekühlt, sinkt wieder ab und so weiter“.

Bergen einer Verankerung

Bergen einer Verankerung in der Labradorsee auf der „Merian“-Expedition MSM40, Foto: © Thilo Klenz, GEOMAR

Wie die Daten der Langzeitmessstation K1 zeigen, wurde im besonders kalten und stürmischen Winter 2014/2015 in der Labradorsee ungewöhnlich viel Sauerstoff aufgenommen. Zum einen lag das daran, dass der Umwälzprozess bis in Tiefen von über 1.700 Metern reichte. Zum anderen konnten die Wissenschaftler anhand der Messdaten zeigen, dass der beobachtete Sauerstoffanstieg nur unter Berücksichtigung des Blaseneintrags an der Oberfläche erklärbar ist. Dieses Ergebnis ist für die richtige Modellierung der Sauerstoffaufnahme in Tiefenkonvektionsgebieten besonders wichtig und dient auch der Verbesserung von Klimavorhersagen.

Erst kürzlich haben Forschende des GEOMAR eine Studie zur zeitlichen Entwicklung der Sauerstoffkonzentration im Weltozean veröffentlicht. Sie zeigt, dass der Sauerstoffgehalt der Weltmeere in den vergangenen 50 Jahren um mehr als zwei Prozent abgenommen hat. Eine naheliegende Frage ist: Kann die erhöhte Sauerstoffaufnahme in der Labradorsee den beobachteten Sauerstoffverlust der Weltmeere ausgleichen? „Selbst wenn wir annehmen, dass das in 2014/2015 neu gebildete Wasser ohne Verluste aus der Region abtransportiert wird, kann damit nur etwa ein Hundertstel des bisherigen weltweiten Sauerstoffverlustes ausgeglichen werden“, sagt Dr. Johannes Karstensen. „Insbesondere die durch die globale Erwärmung bedingte Abnahme des Sauerstoffgehalts im Oberflächenwasser lässt sich so nicht ausgleichen.“

Infos: www.geomar.de.

Link zur Studie: http://dx.doi.org/10.1002/2017GL073933.

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