Expedition
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Auf der Website zum Projekt "Uhrwerk Ozean" finden Sie Hintergrundinformationen, 360°-Videos sowie die ersten Ergebnisse der Expedition. Tauchen Sie ein in das Uhrwerk Ozean


Institut für Küstenforschung
Küsten, Klima und Gesellschaft

Uhrwerk Ozean

In aufwändigen Messkampagnen nehmen HZG-Forscher Wirbel ins Visier

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Die Wissenschaftler in der Passagiergondel des Zeppelins kontrollieren die Daten der Spezialkamera. Foto: HZG/Torsten Fischer

Seit kurzem erst hat sie die Forschung auf der Agenda – kleine Ozeanwirbel, die einige hundert Meter bis ein paar Kilometer groß sind und die ebenso unvermittelt auf den Weltmeeren auftauchen wie sie wieder verschwinden. Für Meeresströmungen, Nährstoffkreisläufe, Klima und Algenwachstum könnten diese Wirbel eine entscheidende Rolle spielen. Deshalb nehmen sie Fachleute vom Institut für Küstenforschung jetzt genauer unter die Lupe.

Ozeanzirkulation

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Foto: HZG/Burkard Baschek

Bekannt sind die großen Ozeanzirkulationen wie der mehrere tausend Kilometer lange Golfstrom. Wo seine Strömung besonders stark ist, wird die Zirkulation instabil – es lösen sich kleinere Wirbel ab, von denen sich dann wieder kleinere Wirbel ablösen. Diese besitzen einen Durchmesser von höchstens zehn Kilometern und sind ausgesprochen kurzlebig: Meist haben sie sich nach einem halben Tag wieder aufgelöst.

Auf ihre Umgebung scheinen sie einen beträchtlichen Einfluss zu haben: Diese „submesoskaligen“ Wirbel rühren das Gebiet kräftig durch und schaufeln beträchtliche Mengen an Nährstoffen und Mikroorganismen an die Oberfläche. Erste, noch vorläufige Studien lassen vermuten, dass diese kleinen, aber offenbar sehr häufigen Wirbel durch ihren Rühreffekt zur Hälfte der jährlichen Planktonproduktion beitragen – und damit zu rund einem Viertel der globalen Sauerstoffproduktion!

Über allem wacht der Zeppelin

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Der Zeppelin auf dem Weg in Richtung freie Ostsee, um Meereswirbel zu untersuchen. Foto: HZG/Torsten Fischer.

Um das Phänomen genauer zu erforschen, haben HZG-Wissenschaftler zahlreiche Mess- und Beobachtungsgeräte im Einsatz. Da die Wirbel nur für einige Stunden existieren, kommt es auf Geschwindigkeit an – und auf die geschickte Verknüpfung verschiedener Messvehikel. Zunächst fliegen ein Flugzeug und ein Zeppelin eine bestimmte Meeresregion ab und suchen mit Wärmebildkameras im Untersuchungsgebiet nach den Wirbeln.

Ist ein Ozeanwirbel gefunden, schwärmt eine Flotte von Schiffen und Schnellbooten aus. Die Boote ziehen Schleppketten durch den Wirbel, die mit Sensoren gespickt sind und zum Beispiel Wassertemperaturen und Salzgehalt erfassen. Die Schiffe setzen Tauchroboter aus, die das Geschehen unter der Oberfläche inspizieren. Über allem schwebt ein Zeppelin, der Luftaufnahmen macht und die Messkampagne von oben koordiniert.

Ein Mikroskop für den Ozean

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Infografik: HZG/Jörg Stiehler

Mit diesen konzertierten Aktionen können die Forscher einen Wirbel mit einer Genauigkeit von einem Meter untersuchen – quasi ein ozeanografisches Mikroskop. Damit ist das Helmholtz-Zentrum Geesthacht das weltweit führende Institut, was die Beobachtung dieser kleinen Ozeanwirbel angeht.