Wie entstehen Meeresströmungen? Wind, Erdrotation und Dichte einfach erklärt

Das Meer bewegt sich nicht nur als Welle am Strand. Große Wassermengen strömen durch ganze Ozeanbecken, andere sinken ab oder steigen aus der Tiefe auf. Wind treibt viele oberflächennahe Strömungen an; Unterschiede in der Wasserdichte tragen zur Zirkulation in der Tiefe bei. Erdrotation, Küsten und Meeresboden prägen die Wege.

Eine Meeresströmung ist eine gerichtete Bewegung von Wasser. Sie transportiert unter anderem Wärme, Salz und Nährstoffe. Um sie zu verstehen, helfen zwei getrennte Fragen: Was setzt Wasser in Bewegung, und was bestimmt seine Richtung?

Wind überträgt Bewegung auf das Wasser

Weht Wind über die Meeresoberfläche, überträgt er durch Reibung einen Teil seiner Bewegung auf das Wasser. Beständige Windsysteme wie Passate und Westwinde helfen deshalb, großräumige Oberflächenströmungen anzutreiben. Die NOAA-Übersicht zu Meeresströmungen unterscheidet diese windgetriebene Bewegung von der durch Dichteunterschiede geprägten Zirkulation.

Das Wasser folgt dabei nicht überall genau dem Windpfeil. Die Erdrotation lenkt bewegtes Wasser ab, und das Wasser reagiert zusätzlich auf Druckunterschiede im Meer. Mit zunehmender Tiefe verändern sich Richtung und Stärke der Bewegung. Ein Windpfeil allein erklärt daher noch keine vollständige Strömungskarte.

Wellen und Strömungen sind ebenfalls nicht dasselbe: Eine Welle kann Energie weitergeben, während das Wasser vor allem schwingt. Eine Strömung beschreibt dagegen den gerichteten Wassertransport über einen betrachteten Zeitraum. Beides kann gleichzeitig auftreten.

Erdrotation und Kontinente formen große Wirbel

Die Corioliswirkung lenkt großräumig bewegtes Wasser auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links ab, jeweils relativ zur Bewegungsrichtung. Sie liefert nicht die Energie für die Strömung, sondern beeinflusst ihren Verlauf. Dasselbe Grundprinzip begegnet dir bei der Drehung von Hoch- und Tiefdruckgebieten.

Kontinente begrenzen die Ozeanbecken. Zusammen mit den Windsystemen und der Erdrotation entstehen so große subtropische Strömungswirbel: im Nordatlantik beispielsweise im Uhrzeigersinn, im Südatlantik gegen den Uhrzeigersinn, jeweils von oben betrachtet. Das heißt nicht, dass jede Strömung einer Halbkugel dieselbe Drehrichtung hat. Äquatornahe, polare und küstennahe Strömungen folgen anderen Mustern.

Die NOAA erklärt diese großen Wirbel und ihre Randströmungen. Ein Pfeil auf einer Übersichtskarte fasst dabei eine breite, veränderliche Bewegung zusammen, keine feste Wasserstraße mit unverrückbaren Rändern.

Temperatur und Salzgehalt verändern die Dichte

Meerwasser ist nicht überall gleich dicht. Unter vergleichbaren Bedingungen ist kälteres Meerwasser dichter als wärmeres, und salzreicheres dichter als salzärmeres. Wird Oberflächenwasser ausreichend dicht gegenüber dem darunterliegenden Wasser, kann es absinken.

Im hohen Norden kann das Meer Wärme an die Luft abgeben. Bildet sich Meereis, bleibt ein großer Teil des Salzes im umgebenden Wasser zurück. Abkühlung und höherer Salzgehalt können gemeinsam die Dichte erhöhen. So beschreibt die NOAA die thermohaline Zirkulation: „thermo“ bezieht sich auf Temperatur, „halin“ auf Salz.

Das bekannte Bild eines globalen Förderbands ist eine Vereinfachung. Der Ozean besteht nicht aus einer einzigen geschlossenen Röhre. Wind, Durchmischung, Beckenform und Dichte wirken zusammen; Oberflächen- und Tiefenströmungen sind miteinander verbunden.

Golfstrom und Auftrieb: zwei anschauliche Beispiele

Der Golfstrom ist eine starke, warme Strömung am westlichen Rand des Nordatlantiks, entlang der Ostküste Nordamerikas. Er transportiert Wärme nach Norden. Als Teil der größeren Atlantikzirkulation zeigt er, warum ein Ozean nicht nur Wasser, sondern auch Energie zwischen Regionen verteilt. Das Klima Westeuropas lässt sich allerdings nicht auf einen einzelnen Strömungspfeil reduzieren.

Beim Auftrieb, auch Upwelling genannt, gelangt Wasser aus tieferen Schichten nach oben. Wird oberflächennahes Wasser durch windbedingten Transport von einer Küste weggeführt, kann kälteres Wasser nachströmen. Es ist häufig nährstoffreich und unterstützt dadurch die biologische Produktion. Die NOAA nennt unter anderem die Westküsten Südamerikas und Afrikas.

Die Illustration dieses Artikels zeigt nur schematisch, dass Wasser in verschiedenen Tiefen fließen und absinken kann. Sie ist keine Karte des Golfstroms oder eines einzelnen realen Kreislaufs.

Eine Strömungskarte in vier Schritten lesen

Eine Temperaturkarte kann beispielsweise einen warmen Wasserstreifen sichtbar machen. Aus einer einzelnen Temperaturfarbe lässt sich aber keine eindeutige Fließrichtung ablesen. Gezeiten können zudem besonders küstennah periodisch wechselnde Strömungen erzeugen; sie sind ein weiterer Antrieb neben Wind und Dichte.

Die Geografie auf dem Globus nachvollziehen

Suche im LiveGlobe 3D nach Florida und drehe den Globus anschließend so, dass du den Nordatlantik zwischen Nordamerika und Europa überblickst. Vergleiche danach die Westküste Südamerikas. Drehen, Zoomen und Ortssuche helfen dir, Becken und Küsten räumlich zu verbinden; der Webzugang sieht eine Anmeldung vor, die Suche benötigt externe Daten.

Vergleiche diese Orientierung mit einer fachlichen Strömungskarte samt Legende. Wind und Dichte helfen, Wasser in Bewegung zu setzen; Erdrotation und Beckenform erklären, warum seine Wege nicht geradlinig sind. Mit dieser Unterscheidung werden aus bunten Pfeilen nachvollziehbare Zusammenhänge.