Auftrieb ist ein Phänomen, das im Ozean auftritt, wenn der starke Wind kühleres, dichteres Wasser von einer unteren Oberfläche im Ozean zur oberen Oberfläche treibt. Das wärmere Wasser, das sich auf der Oberfläche befindet, wird dabei nach unten bewegt und durch die kühleren Gewässer ersetzt. Das kühle, dichte Wasser, das während des aufsteigenden Prozesses bewegt wird, ist normalerweise reich an Nährstoffen, anders als das Wasser an der Oberfläche, dessen Nährstoffe normalerweise durch das Meeresleben erschöpft sind. Die Intensität des Prozesses hängt davon ab, wie stark der Wind ist. In einigen Regionen ist der Auftriebsprozess saisonabhängig. In diesen Regionen ist auch die marine Produktivität saisonabhängig.
Mechanismen hinter Auftrieb
Die drei Mechanismen hinter dem aufsteigenden Prozess umfassen die Winde, den Ekman-Transport und die Coriolis-Effekte. Die drei Mechanismen sind wichtig für das Auftreten unterschiedlicher Auftriebsformen. Im Allgemeinen bläst der Wind über die Wasseroberfläche, was dazu führt, dass sich das Wasser mit dem Wind vermischt und schließlich zum aufsteigenden Prozess führt. Der Wind führt dazu, dass Wasser mit einer Geschwindigkeit von 90 Grad von der Windrichtung weg transportiert wird, ein Phänomen, das durch Coriolis-Effekte und Ekman-Transport verursacht wird. Der Ekman-Transport ist verantwortlich für die ungefähr 45 Grad Bewegung der Wasserschicht auf der Oberfläche aus der Richtung des Windes. Die Bewegung von Wasser verursacht Reibung zwischen der obersten Schicht und der darunter liegenden Schicht. Diese Reibung bewirkt, dass sich die nachfolgenden Schichten in die gleiche Richtung wie die oberste Schicht bewegen, was zu einer spiralartigen Bewegung von Wasser führt. Die Coriolis-Kräfte sind verantwortlich für die Richtung, in die sich das Wasser bewegt. Wenn der Auftrieb in der nördlichen Hemisphäre auftritt, bewegt die Coriolis-Kraft das Wasser zur rechten Seite des Windes, während in der südlichen Hemisphäre das Wasser zur linken Seite der Windrichtung bewegt wird
Arten von Upwelling
Es gibt verschiedene Arten von Auftrieb, einschließlich des Auftriebs in Küstennähe, des breit diffus aufsteigenden Auftriebs, des topografisch assoziierten Auftriebs, der Wirbel-assoziierten Auftriebsbewegung und der Auftriebsbewegung durch Wind in großem Maßstab.
Wirbel treten auf, wenn sich Wasser in einem Wasserkörper in einer kreisförmigen Bewegung bewegt, was zu einem Auftrieb führt. Dieses Phänomen ist jedoch nicht üblich wie die anderen Auftriebsarten. Die beliebtesten der Arten von Upwelling sind wie unten diskutiert.
1. Küstenauftrieb
Der beliebteste Auftrieb ist der Auftrieb an der Küste. Es wirkt sich auch unmittelbar auf menschliche Aktivitäten in der Meeresumwelt aus. Die meisten der beliebten Fischgründe in den Ozeanen sind abhängig von Küstenauftrieb. Diese Art von Auftrieb wird indirekt durch die Rotation der Erde beeinflusst. Wasserströme werden durch starke Winde gedrückt. Der Coriolis-Effekt zwingt das Wasser, in der nördlichen Hemisphäre von der Windrichtung nach rechts und in der südlichen Hemisphäre nach links abzulenken. Ekman Kräfte sind verantwortlich für die Bewegung der Gewässer bei 90 Grad. Die Rate, mit der der gesamte Aufwärtsprozess stattfindet, beträgt normalerweise 5 bis 10 Meter pro Tag. Die Rate hängt vollständig von der Intensität des Windes ab.
Zu den beliebtesten aufstrebenden Küstenregionen gehören der Kanarische Strom, der den Auftrieb in der Küstenregion Nordafrikas beeinflusst, der Benguela-Strom Südafrikas, der kalifornische Strom, der vor den kalifornischen und den oregonischen Küsten aufsteigt, und der Humboldtstrom vor den Küsten Perus , Chile und Ecuador. Die Anwesenheit von dichtem Phytoplankton an der Küste kann das Auftreten von Küstenauftrieb in der Region bedeuten.
2. Äquatorialer Auftrieb
Das Auftreten des Auftriebs am Äquator unterscheidet sich von seinem Auftreten in anderen Regionen. Der Prozess am Äquator wird durch die Intertropische Konvergenzzone beeinflusst. Es gibt normalerweise keine Coriolis-Kräfte am Äquator. Wenn überhaupt die für den Auftrieb verantwortlichen Kräfte am Äquator vorhanden sind, sind sie meist sehr gering. Trotz der Abwesenheit von Coriolis-Kräften tritt immer noch ein Aufquellen auf. Auftrieb am Äquator treibt Wasser in verschiedene Richtungen in den beiden Hemisphären. In der nördlichen Hemisphäre wird das Wasser von der Windrichtung nach rechts gedrückt, während es in der südlichen Hemisphäre von der Windrichtung nach links gedrückt wird. Auftrieb am Äquator wurde nur im pazifischen und atlantischen Ozean beobachtet. In der äquatorialen Region des Pazifischen Ozeans gibt es normalerweise eine hohe Konzentration von Phytoplankton. Dies ist ein Beweis dafür, dass Auftrieb am Äquator auftritt.
3. Großauftrieb
Wenn die Westwinde mit hoher Intensität in der Umgebung der Antarktis wehen, erhöht sich der Wasserfluss auf der Nordseite der Antarktis. Das Wasser aus diesem Auftrieb wird aus größeren Tiefen gewonnen, da sich zwischen der Spitze der Antarktischen Halbinsel und Südamerika keine Landmassen befinden. Diese Art von Upwelling ist in der Regel beliebt an den westlichen Küsten der Kontinente Nord- und Südamerika, Südaustralien, Südwestafrika und Nordwestafrika. Diese Regionen sind alle mit der Zirkulation des ozeanischen subtropischen Hochdruck verbunden.
Bedeutung des aufsteigenden Prozesses
Wie bereits erwähnt, ist das aufgepumpte Wasser in der Regel reich an Nährstoffen. Zu den beliebtesten Nährstoffen in den nachgelagerten Gewässern gehören Nitrate, Phosphate und Kieselsäure. Diese Nährstoffe werden normalerweise durch den Abbau von toter, zerfallender organischer Substanz erzeugt. Die Nährstoffe sind für die Entwicklung der marinen Pflanzen verantwortlich. Die Primärproduzenten wie das Phytoplankton sind die einzigen Nutznießer des Auftriebsprozesses. Diese Nährstoffe, zusammen mit absorbierten CO2, werden verwendet, um den Prozess der Photosynthese zu beschleunigen. Die primäre Produktivität wird mit den zunehmenden Auftriebsregionen erhöht. Die Steigerung der Primärproduktivität führt direkt zu einem Anstieg der Lebensgrundlagen. Auftriebsregionen machen ungefähr die Hälfte des lebensfähigsten Landes in den Meeresregionen aus. Upwelling ist auch verantwortlich für die Bewegung von Meerestieren. Dies trifft eher auf Meerestiere zu, die hauptsächlich wirbellose Tiere sind. Es hilft den Tieren neue lebensfähige Brutstätten und ruhigere Wohnstätten zu entdecken.
Negative Wirkung von Upwelling
Während die Auftriebsregionen für die marine Produktivität wichtig sind, ist bekannt, dass das Verfahren die Überlebenschancen einiger Meeresarten verringert. Die Auftriebsregionen ziehen mehr kommerzielle Fischer an, die das Meeresleben der Region erschöpfen und erheblich reduzieren können. Die Überfischung in der Auftriebsregion wird zu einer Schwächung einer oder mehrerer Arten von Meerestieren führen, was anschließend zu einem Zusammenbruch des Ökosystems führen wird. Auch wenn das Wasser bewegt wird, bewegt es sich gelegentlich mit Larven oder Eiern der eierlegenden Arten. Die Eier und Larven an verschiedenen Orten aus den Brutgebieten zu streuen, stört den Zuchtprozess.
