Globales Förderband

Globales Förderband Übung

• Beschreibe die Unterschiede zwischen Oberflächenströmungen und Tiefenströmungen.

  Tipps

  Der Begriff „thermohalin" setzt sich aus zwei griechischen Wörtern zusammen: „thermo" (Wärme) und „halos" (Salz). Das verrät dir, welche zwei Faktoren diese Strömungsart bestimmen.

  Lösung

  Oberflächenströmungen

  • Hauptantrieb durch Wind
  • in den oberen 100 bis 200 Metern des Ozeans
  • Beispiel: Golfstrom im Atlantik
  • Beispiel: Kuroshio-Strom im Pazifik

  Tiefenströmungen

  • Entstehung durch Dichteunterschiede
  • auch thermohaline Zirkulation genannt
  • bestimmt durch Temperatur & Salzgehalt
  • langsamer als Oberflächenströmungen
  • fließen in tieferen Wasserschichten

• Stelle den Weg des Wassers im globalen Förderband dar.

  Tipps

  Kaltes Wasser sinkt ab – aber warum? Überlege, welche Eigenschaft des Wassers in Lücke (2) beschrieben wird, die dazu beiträgt, dass es besonders schwer ist.

  Achte auf den Weg des Wassers: Es beginnt irgendwo, sinkt ab, fließt tief, steigt auf und kehrt zurück.

  Lösung

  Das globale Förderband beginnt im Nordatlantik, wo kaltes, salzreiches Wasser absinkt.

  Es fließt dann als Tiefenströmung in tieferen Meeresschichten in Richtung Äquator.

  Dieses kalte Wasser wird schließlich in den Indischen und Pazifischen Ozean transportiert. Dort steigt es wieder an die Oberfläche und erwärmt sich.

  Das nun warme Wasser fließt als Oberflächenströmung zurück in den Atlantik und der Kreislauf beginnt von Neuem.

• Charakterisiere die verschiedenen Forschungsmethoden.

  Tipps

  Achtung, eine Forschungsmethode ist neu. Du kannst sie so herleiten: Autonomie ist das große Ziel in der Forschung zu Robotern. Das bedeutet, sie sollen möglichst selbstständig sein.

  Lösung

  • Satelliten → messen u. a. Meeresspiegelhöhe und Temperatur der Oberfläche.

  • Messbojen → sammeln kontinuierlich Daten über Temperatur, Salzgehalt und Strömungsgeschwindigkeit in verschiedenen Tiefen.

  • Computermodelle → simulieren die Wechselwirkungen zwischen Meeresströmungen und Klima und ermöglichen Vorhersagen über Veränderungen.

  • Tauchroboter → gleiten autonom durch Ozeane und messen Profile der Wassersäule.

• Analysiere die Folgen des Abschmelzens von Eismassen für das globale Förderband.

  Tipps

  Suche zuerst den Ausgangspunkt: Was ist die Ursache, die alles in Gang setzt? Und was ist die letzte, übergeordnete Folge? Damit hast du Anfang und Ende der Kette.

  Lösung

  1) Ausgangspunkt ist der Temperaturanstieg, wodurch mehr Eis schmilzt und zusätzliches Schmelzwasser entsteht.

  2) Das Schmelzwasser gelangt direkt ins Meer und verdünnt es. Das ist die unmittelbare physikalische Konsequenz.

  3) Die Verdünnung verringert den Salzgehalt und damit die Dichte des Meerwassers. Das Wasser wird leichter.

  4) Leichteres Wasser sinkt weniger stark ab und der Antriebsmechanismus der Tiefenströmung schwächt sich.

  5) Weil weniger Wasser absinkt, kann sich das gesamte Förderband verlangsamen.

  6) Die Verlangsamung des Förderbands kann das Klima in vielen Regionen der Erde beeinflussen.

• Beschreibe, welche Eigenschaften die Dichte des Meerwassers bestimmen.

  Tipps

  Dichte ist das Verhältnis von Masse zu Volumen.

  Mehr Salz im gleichen Volumen Wasser bedeutet: mehr Masse.

  Lösung

  Korrekt sind diese Aussagen:

  • Kaltes Wasser hat eine höhere Dichte als warmes Wasser.
  • Salzreiches, kaltes Wasser ist dichter und sinkt deshalb ab: Das ist das Grundprinzip der thermohalinen Zirkulation.
  • Meerwasser mit ~3,5 % Salinität hat eine um ~3 % höhere Dichte als Süßwasser.

  Merke dir in diesem Zusammenhang auch Folgendes: Süßwasser, das durch schmelzende Eismassen ins Meer gelangt, verringert den Salzgehalt des Meerwassers. Dadurch reduziert sich die Dichte.

• Beurteile im folgenden fiktiven Zeitungsartikel, welche Aussagen wahr sind und welche falsch.

  Tipps

  Achte besonders auf Aussagen, die eine bekannte Ursache-Wirkung-Beziehung umdrehen. Wärmeres Wasser und Dichte spielen dabei eine wichtige Rolle. Überprüfe, ob die Logik stimmt.

  Wärme verringert die Dichte des Wassers, was den Absinkmechanismus im Norden schwächt.

  Lösung

  Der Golfstrom ist eine Art „Fernheizung“ für Europa. Ein Versiegen würde den Wärmetransport aus dem Golf von Mexiko stoppen, was in Nord- und Westeuropa trotz globaler Erwärmung zu extrem kalten Wintern führen könnte.

  Zudem ist es korrekt, dass Meeresströmungen die Hauptaufgabe haben, das thermische Ungleichgewicht zwischen den Tropen und den Polen auszugleichen.

  Die Behauptung, die CO₂-Aufnahme würde steigen, ist falsch; tatsächlich nehmen kältere Gewässer CO₂ besser auf als warme, aber eine gestörte Zirkulation könnte die Speicherung von Kohlenstoff in der Tiefsee sogar behindern.

  Ebenfalls falsch ist, dass der Strom schneller werden müsste: Wärme verringert die Dichte des Wassers, was den Absinkmechanismus im Norden (den „Motor“) schwächt und die Strömung somit verlangsamt, anstatt sie zu beschleunigen.