In der Tiefe der Meere Wellen hoch wie Wolkenkratzer

Auch unter der Oberfläche sind die Meere in Bewegung: Forscher entdecken immer mehr Tiefenwellen, manche 170 Meter hoch. Die Wogen erzeugen Sandstürme, bremsen Schiffe, versorgen Lebewesen. Wie sind die Giganten zu erklären?

NASA

Aus Wien berichtet


Dass unter Wasser mächtige Kräfte verborgen sein müssen, erkannten zuerst Seefahrer. Ihre Schiffe verloren deutlich an Fahrt, ohne dass eine bremsende Gegenströmung erkennbar gewesen wäre. Und U-Boote wurden regelrecht erschüttert von der mysteriösen Gewalt. Doch manche nutzten die versteckte Kraft der Ozeane: Durch Meerengen wie der Straße von Gibraltar konnten U-Boote unerkannt entkommen, indem sie sich von untermeerischen Strömungen treiben ließen.

Moderne Messungen enthüllen die geheimnisvolle Drift der Tiefe. Die verborgenen Strömungen schwingen sich zu mächtigen Wellen auf, berichten Forscher diese Woche auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union (EGU) in Wien. Die sogenannten internen Wellen wirken bis an die Oberfläche, wo sie das Überleben von Lebewesen ermöglichen und die Luft kühlen. Man findet sie weltweit in allen Gewässern.

Erstmals haben Wissenschaftler die Wogen nun auch im Aralsee in Kasachstan aufgespürt, berichtet eine Gruppe um Elizaveta Khymchenko vom Shirshov Institute of Oceanology (RAS) in Moskau auf der EGU-Tagung. An beiden Ufern des Sees hat das Team in unterschiedlichen Tiefen Sensoren angebracht. Sie registrierten bis zu fünf Meter hohe Wellen, von denen an der Oberfläche nichts zu spüren war.

Rekordwellen vor Taiwan

Das Wasser des nur 37 Meter flachen Aralsees wird in etwa 20 Meter Tiefe von einer unsichtbaren Trennschicht geteilt, vergleichbar jener zwischen Öl und Essig in ungerührtem Salatdressing. Zwischen beiden Schichten gibt es ohne Turbulenzen fast keinen Austausch.

Glücklicherweise schwinge die Trennschicht im Aralsee in stetem Rhythmus, berichtet Elizaveta Khymchenko. Temperaturmessungen zeigten, dass kaltes Wasser rhythmisch nach oben schwappt. Die Untermeerwellen sorgten dafür, dass sich der See mische. Nährstoffe aus der Tiefe gelangten dabei nach oben, wovon Organismen profitierten.

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Im Ozean schwingen sich die verborgenen Wogen nicht selten zu Giganten auf. In der Straße von Luzon zwischen Taiwan und den Philippinen erreichten sie eine Höhe von 170 Metern, berichtet Thomas Peacock vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston, USA. "Es handelt sich um die stärksten internen Wellen, die bislang entdeckt wurden, sie sind so hoch wie ein Wolkenkratzer", sagt der Forscher.

Ursache der Wogen

Gezeitenkräfte seien die Ursache für die Wogen in der Straße von Luzon. Die Flut schiebt sich zweimal täglich durch die Meerenge. Unterseeklippen stauen die Strömung - bis sie über die Hindernisse schießt. Dabei schwappt schweres kaltes Tiefenwasser nach oben, bis es an Schwung verliert und wieder absackt - eine Welle entsteht.

Zwar können manche Phänomene das Tiefenwasser in Schwingung versetzen, etwa Erdbeben oder Wasserwirbel. Vor allem aber Gebirgszüge im Meer scheinen die Ursache für die Wogen zu sein. Auch im Nordatlantik sorgten felsige Hindernisse dafür, dass sich Tiefenströmungen zu Wellen aufschaukelten, berichten Forscher der University of Southampton auf der EGU-Tagung.

Die Giganten werden sichtbar

Die internen Wellen verfrachten offenbar gewaltige Mengen Sand: Die Kontinentalschelfe - die untermeerischen Ränder der Kontinente - würden regelrecht überschwemmt mit Sand. Aus U-Booten beobachteten Wissenschaftler, dass Strömungen am Meeresgrund große Mengen Partikel aufwirbeln und so quasi Sandstürme im Ozean erzeugten. Ohne die Sandfracht der Tiefen-Wogen wären die Schelfe vielerorts erheblich steiler, folgern Forscher.

Interne Wellen sind in den Ozeanen übereinander gestapelt - es gibt sie in verschiedenen Tiefen. Jene, die in flachere Gefilde auflaufen, sorgen für Blütezeiten: Manche Korallenriffe wären ohne Nährstoffe, die die verborgenen Wellen aus der Tiefe schwemmen, kaum lebensfähig, meint Peacock. Auch das Klima werde verändert, denn kaltes Wasser gelange mit den Wellen hinauf, Wärme in die Tiefe. Doch Klimamodelle hätten den natürlichen Wärmetauscher bislang nicht auf der Rechnung, erläutert der Forscher.

Manchmal werden die geheimnisvollen Tiefen-Wogen auch an der Oberfläche sichtbar. Zwar heben die Wellen das Meer nur minimal. Satellitenbilder aber machen die Spuren erkennbar: Über den Wellenbergen der untermeerischen Riesen kräuselt sich die Wasseroberfläche - der Kontrast lässt Rillen auf dem Meer erscheinen. Sie bezeugen die verborgene Kraft der Tiefe.

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insgesamt 9 Beiträge
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Seite 1
Hamberliner 29.04.2014
1. Wenn sich unten etwas tut und oben nicht sind das keine Wellen.
Zitat von sysopNASAAuch unter der Oberfläche sind die Meere in Bewegung: Forscher entdecken immer mehr Tiefenwellen, manche 170 Meter hoch. Die Wogen erzeugen Sandstürme, bremsen Schiffe, versorgen Lebewesen. Wie sind die Giganten zu erklären? http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/meere-tief-im-ozean-entstehen-wellen-hoch-wie-wolkenkratzer-a-966644.html
Es tut mir Leid, aber das sind entweder keine Wellen, oder es ist potenzialteheoretisch unmöglich. Gemeint sind offenbar keine Wellen, sondern Gezeitenströmungen oder Kármán'sche Wirbelstraßen hinter Unebenheiten des Meeresbodens oder beides. Auch Strömungen infolge irgendwelcher thermischer Effekte kann man nicht allein deswegan als Wellen bezeichnen, weil sie periodisch auftreten. Es lässt sich mathematisch nachweisen, dass eine Wellenströmung nur dann die Randbedingungen des Bodens erfüllen kann, wenn die Amplituden von unten nach oben zunehmen, und das gilt dann natürlich auch für Superpositionen, egal ob irregulärer Seegang oder Solitons. Im übrigen fehlen Quellenangaben.
scar17 29.04.2014
2. Ich weiß was gemeint ist, ob Spon, dass nun als Wellen bezeichnet
oder als Karmansche Wirbelstrasse ist doch wirklich egal. Man würde letztlich an jedem Artikel etwas finden, was man aussetzen kann. Ich fand die Informationen interessant.
knowit 29.04.2014
3. Der Artikel beläßt es
beim Beschreiben eines Naturphänomens. Dabei fehlt das Entscheidende: die Schlußfolgerung. Nämlich die Frage, wie man aus dieser immensen Energie nutzbare Energie in ernstzunehmender Größenordnung erzeugen kann.
raumzeit3000 29.04.2014
4. Interne Wellen sind ein komplexes Phänomen
Es handelt sich bei den internen Wellen, wie der Name schon sagt, um Wellen. Ihre Beschreibung ist aber komplex, weil sie kaum zu erfassen sind. Der Artikel ist übrigens gut.
paoloDeG 29.04.2014
5. Tiefenwellen
Tiefenwellen sind also normale physikalische Aktivitäten, und die helfen dem Leben auf der Erde! Unser Planet ist von Kopf bis Fuß auf Leben eingestellt, das ist usere Welt! Obwohl die Natur viel aushält, wir müssen trotzdem sie achten und schutzen!
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