Die Wissenschaft

Die ersten Ergebnisse

Während der Expedition „Uhrwerk Ozean“ haben die Wissenschaftler mithilfe der verschiedenen Forschungsinstrumente Unmengen an Daten gesammelt. Diese gilt es nun auszuwerten. Das ist meist ein langer Prozess – denn die Daten mussten zuerst gesichert und gesichtet werden. Anschließend beginnt die Auswertung: Dabei muss nachvollziehbar sein, wie die Wissenschaftler methodisch vorgegangen sind. Am Ende möchten die Wissenschaftler die komplizierten Prozesse in den Wirbeln besser verstehen, um abschätzen zu können, welche Rolle sie für den Energietransport und die Nahrungskette im Meer spielen.

Fest steht: Das Team konnte erstmals einen Wirbel von der Entstehung bis zu seinem Zerfall vermessen. Die Aufnahmen der Spezialkameras bestätigen, dass kaltes Wasser in das Innere des Wirbels gezogen und nach oben transportiert wird. In nie dagewesener Auflösung zeigen die Messungen, dass diese Bewegung deutlich schneller ist als in großen Wirbeln und kaltes Wasser mit warmem Wasser intensiv vermischt wird. Die kleinen Wirbel bringen dabei Nährstoffe von unteren Ebenen der Wassersäule nach oben an die Oberfläche. Dort angekommen treffen sie mit dem Sonnenlicht zusammen. Das sind ideale Voraussetzungen für das Algenwachstum und damit entscheidend für den Beginn der Nahrungskette und das Leben im Meer.

Durch Vergleiche mit Computermodellen kann außerdem bestätigt werden, dass diese kleinen Wirbel überall in den Ozeanen vorkommen. Die Wissenschaftler gehen daher davon aus, dass die Wirbel von globaler Bedeutung sind: denn der Energietransport im Meer wird von ihnen ebenso beeinflusst wie das Leben von Fischen und Walen – und damit auch unser Leben.

Das Uhrwerk Ozean ist eng verwoben mit dem Wetter und Klima unserer Erde, aber es wird noch lange dauern, bis wir es komplett verstehen.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten stetig weiter an der Auswertung der Daten.

Die mit verschiedensten Geräten und Instrumenten gesammelten Daten während der Expedition wurden im Nachhinein geokoordiniert. Das bedeutet, dass jedem Messwert eine Zeit und ein Ort zugeordnet wurde. Die Karten werden danach übereinandergelegt. Grafik: HZG/Jochen Horstmann

In diesem Video sind Daten der verschiedenen Drifter (Kreise), des ADCP (Pfeile), der Infrarotkamera (farbiger Hintergrund) und des Radars (graue Stufen) zu sehen. Das Radar misst die Rauhigkeit der Meeresoberfläche - je dunkler die Stelle, desto glatter ist die Wasseroberfläche. Dort wo die Kanten zu sehen sind, lassen sich auch die Strömungskanten identifizieren. Aufnahmen der Infrarotkameras zeigen die Oberflächentemperatur mit einer Genauigkeit von 0,01 Grad (in dieser Abbildung zeigen die roten Flächen warmes Wasser an, blau ist kaltes Wasser). Was hier gut zu sehen ist, ist die Form des Wirbels, dessen Kern im Durchmesser etwa einen Kilometer groß ist. Die Daten und Bilder der einzelnen Messinstrumente passen gut übereinander und verdeutlichen die Strukturen des Wirbels.

Die Bilder sind hier noch nicht kalibriert und in voller Auflösung- es handelt sich um vorläufige Ergebnisse. Aufgenommen wurden die Daten am 22.06.2016 zwischen 09:42 und 09:55 Uhr.

Wasserfronten

Wasserfront Burkardbaschek
Foto: HZG/Burkard Baschek

Im Ozean werden scharfe Fronten durch Strömungen und an Grenzen unterschiedlicher Wassermassen erzeugt. Durch das enge Zusammenspiel von der Strömung mit biologischen Prozessen kommt es in dieser Front südlich von Bornholm zu einer Konzentration von Cyanobakterien.

Temperaturverteilung

Temperaturverteilung Uhrwerkozean Burkardbaschek
Quelle: HZG/Burkard Baschek

Die hochauflösende Infrarot-Kamera des Zeppelins zeigt eine Momentaufnahme der Temperaturverteilung eines kleinen Wasserwirbels. Der Wirbel hat einen Durchmesser von etwa 300 Metern und ist an seinem kalten Kern (in blau) zu erkennen.

Salzgehalt

Salzgehalt
Quelle: HZG/Reiner Onken

Der Salzgehalt an der Meeresoberfläche am 20. Juni 2016, berechnet mit einem hochauflösenden mathematischen Modell. Niedrige Salzgehalte sind blau dargestellt, hohe Salgehalte rot.

Wirbelintensität

Vorticity
Quelle: HZG/Reiner Onken

Wirbelintensität der Strömung an der Meeresoberfläche am 20. Juni 2016, berechnet mit einem hochauflösenden mathematischen Modell. Rot steht für Wirbel, die im Uhrzeigersinn rotieren, gegenläufige Wirbel erscheinen blau.

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