Riesige Rossby-Wellen durchmischen die Ozeane und transportieren die für Plankton wichtigen Nährstoffe an die Oberfläche. Dies lies sich an Satellitenaufnahmen erkennen, berichtet Mete Uz von der University of Rhode Island und seine Kollegen in der Fachzeitschrift Nature.
Damit Plankton in den oberen Lagen der Ozeane leben kann, wo es ausreichend Licht für die Photosynthese gibt, müssen aus den Tiefen der Ozeane kontinuierlich Nährstoffe an die Oberfläche transportiert werden. Dieser Transport kann durch Winde oder das Anbranden an der Küste ausgelöst werden, die das Wasser aufwühlen. “Aber wenn man alle diese Mechanismen zusammen nimmt,” so Uz, “reichen sie nicht aus, um den Fluß von Nährstoffen zu erklären, den wir beobachten.” Uz und seine Kollegen schlagen vor, dass Nährstoffe zusätzlich durch Rossby-Wellen an die Oberfläche gepumpt werden. Erst kürzlich zeigte eine andere Studie, dass es einen Zusammenhang zwischen dem Chlorophyll-Gehalt und Rossby-Wellen gibt.
Rossby-Wellen, die in der Atmosphäre und in den Ozeane auftreten, entstehen durch die Rotation der Erde. Sie breiten sich westwärts über die Erdoberfläche mit einer Geschwindigkeit von einigen Kilometern pro Tag aus und brauchen Monate oder gar Jahre, um die Weltmeere zu durchqueren. Das Besondere an den Rossby-Wellen ist, dass sie nur wenige Zentimeter tief sind, jedoch eine sehr große Ausdehnung haben: ihr Durchmesser kann einige Tausend Kilometer betragen.
Uz und sein Team analysierten Satellitenaufnahmen und fanden dabei eine gute Übereinstimmung zwischen einer großen und flachen Vertiefung und einem Anwachsen des Chlorophyll-Gehaltes. Die Wissenschaftler nehmen an, dass es sich bei der Vertiefung um eine Rossby-Welle handelt. Chlorophyll ist aufgrund seiner Farbe einfach in den Satellitenaufnahmen zu erkennen. Am Beginn der Wellenfront ist der Chlorophyll-Gehalt sehr hoch und bleicht allmählich aus, wenn die Welle weiterwandert.
Dies ist für die Wissenschaftler ein Indiz, dass die Rossby-Welle die oberen Wasserlagen komprimiert und so Nährstoffe aus den Tiefen an die Oberfläche pumpt, wo sie dem Plankton als Nahrung dienen. Nach einer Abschätzung sind die Rossby-Wellen für maximal 20 Prozent der Chlorophyll-Veränderungen in der Oberfläche verantwortlich.
David Siegel, Ozeanograph an der University of California in Santa Barbara ist überzeugt, dass Satellitenaufnahmen die biologische Ozeanographie revolutionieren werden. Allerdings zweifelt Siegel in der selben Ausgabe der Zeitschrift Nature daran, dass die Rossby-Welle die Lösung des Nährstoff-Problemes ist: “Es gibt immer noch einen Unterschied zwischen dem Fluss der Nährstoffe und der Chlorophyll-Produktivität in den Ozeanen.” Die Nährstoffe könnten auch durch riesige Wasser-Wirbel mit einem Durchmesser von bis zu einigen Hundert Kilometern an die Oberfläche gepumpt werden. Die Wirbel bilden sich, wenn Wassermassen unterschiedlicher Geschwindigkeit, Temperatur oder Salzgehalt aufeinander treffen.(Nature, 2001, 409, S. 597-600)
Katja Bammel
