Das ENSO-Phänomen

Äquatoriales Upwelling

Auch äquatorialer Auftrieb; das Aufsteigen von Wasser in äquatorialen Ozeangebieten aus tiefer liegenden Schichten bis in die oberflächennahe, lichtdurchflutete Schicht (Deckschicht). Das aufströmende Wasser ist meistens kälter und nährstoffreicher als das Wasser in der Oberflächenschicht. Auftrieb führt daher im Allgemeinen zu einer Abkühlung und Nährstoffanreicherung des Oberflächenwassers.

Äquatorialer Auftrieb ist verbunden mit der Innertropischen Konvergenzzone (ITK), die vor allem über den Meeren in Äquatornähe liegt, jahreszeitlich bedingt im S bzw. im N des Äquators. Passate wehen aus dem NO und aus dem SO, konvergieren in Äquatornähe und bilden so die ITK. Über Windeinfluss (Windstress) nehmen die Wassermassen ihrerseits eine westwärtige Bewegungsrichtung an. Obwohl direkt am Äquator keine Corioliskräfte wirksam sind, kommt es etwas weiter entfernt dennoch zu Upwelling. Die Wassermassen divergieren an der Oberfläche, da die Erdrotation die westwärtige Strömung auf der Nordhalbkugel nach rechts ablenkt und auf der Südhalbkugel nach links. Das Oberflächenwasser wird auf diese Weise polwärts vom Äquator weggetrieben. Aus Gründen der Massenerhaltung muss Wasser von unten nachströmen. Dieses dichtere und nährstoffreiche Wasser führt zu verstärkter Primärproduktion, sodass z.B. die pazifische Äquatorregion aus dem Weltraum als breites Band hoher Planktonkonzentration erkennbar ist.

Äquatoriales Upwelling
	Schema mit äquatorialem Upwelling, verbunden mit östlichen Winden. Upwelling bringt kühlere und dichtere Wassermassen an die Meeresoberfläche. Eines der wichtigsten Gebiete mit Upwelling erstreckt sich entlang des Äquators. Windstress von östlichen Winden verursacht eine Strömung, die dank der Corioliskraft abgelenkt wird: nach rechts auf der NHK, nach links auf der SHK. Die resultierende Divergenz des Oberflächenwassers bringt kühles Tiefenwasser an die Oberfläche und reduziert die Temperatur der Wasseroberfläche und der darüber befindlichen Luft.
	Das Bild gibt die durchschnittliche Konzentration an ozeanischem Chlorophyll wider, basierend auf Messungen von SeaWiFS seit dessen Start 1997 bis zum Frühjahr 2004. Die Konzentration an Chlorophyll und damit an Phytoplankton ist höher vor Küsten als im offenen Ozean. Auch ist sie auf Meeren der NHK höher als auf der SHK. Das Bild verdeutlicht ein zweites Verbreitungsmuster des Chlorophylls, nämlich in Äquatornähe, besonders auffallend im Pazifik (türkisfarbenes Band). Quellen: UCAR, The COMET Program, (kostenfreie Registrierung nötig) SEOS Project

Einen wichtigen Effekt auf den Ozean und dessen Lebenswelt haben die Nährstoffe des Tiefenwassers. Es handelt sich dabei größtenteils um Nährsalze wie Nitrate und Phosphate, die bei der Zersetzung des aus der Deckschicht absinkenden organischen Materials, Detritus oder auch Meeresschnee genannt, wieder im Wasser der tieferen Schichten in Lösung gehen. Die mit dem Auftrieb in die euphotische Zone aufquellenden Nährstoffe bewirken dort eine starke Vermehrung des Phytoplanktons, wobei dieses nicht selten die Ausmaße einer Algenblüte annimmt, die selbst aus dem Weltraum zu erkennen ist. Diese hohe Primärproduktion ist die Basis für die ozeanische Nahrungskette. Daher ist auch die Populationsdichte höherer Arten des marinen Ökosystems in permanenten Auftriebsgebieten vergleichsweise groß.

Auch im östlichen Teil des äquatorialen Pazifik bestehen die beschriebenen Bedingungen: Die dortigen Meeresoberflächentemperaturen (SST) sind stark vom Auftrieb kalten Wassers aus dem Bereich von Pyknokline/ Thermokline beeinflusst. Wo die Thermokline oberflächennah ist, sorgt das Upwelling für kühle SST. Wo und wenn die Thermokline eine tiefe Lage einnimmt, ist die abkühlende Wirkung des Upwellling weniger effektiv.

Eine natürliche und episodische Gefährdung für die Lebensgemeinschaften in äquatorialen Upwellinggebieten ist das Auftreten von El Niño-Warmwasserereignissen, in deren Verlauf die Passate stark nachlassen oder zum Erliegen kommen und damit auch der Motor des Upwelling. In der Folge bleibt die Nährstoffnachfuhr aus der Tiefe aus. Entsprechend ist bei einem La Niña-Kaltwasserereignis mit seinem verstärkten Upwelling die biologische Produktion verstärkt.