Forscher am MIT haben sich mit dem Geheimnis der Wellen beschäftigt, genauer gesagt mit "internen" Wellen. Das heißt, diejenigen, die nicht gesehen werden, weil sie sich unter der Wasseroberfläche befinden. Diese detaillierten Feldstudien, Laborexperimente und Simulationen der größten weltweit bekannten "internen" Wellen wurden kürzlich in einem Bericht veröffentlicht und könnten zu erheblichen Verbesserungen der globalen Klimamodelle führen. Diese internen Wellen spielen eine Schlüsselrolle bei der Durchmischung des Meereswassers und haben einen großen Einfluss auf die Meerestemperaturen. Heute wissen 42 Forscher aus 25 Institutionen in 5 Ländern ein wenig mehr über diese unsichtbaren Wellen von der Geburt bis zum Tod. " Was dieser Bericht präsentiert, ist ein vollständiges Bild dieser Wellen von der Wiege bis zur Bahre" sagt Thomas Peacock, ein außerordentlicher Professor für Maschinenbau am MIT und einer der beiden Hauptautoren der Akte. Das Papier wurde in der Zeitschrift Natur .
Das "interne" Wellenphänomen
Interne" Wellen - riesige Wellen unter der Wasseroberfläche, die eine Mischung aus Salzwasser und klarerem, weniger salzhaltigem Wasser sind - sind in den Weltmeeren allgegenwärtig. Die größten und mächtigsten sind jedoch diejenigen, die sich im Südchinesischen Meer aus der Luzon-Straße zwischen den Philippinen und Taiwan bilden. Diese unterirdischen Wellen können bis zu 500 m hoch sein und starke Turbulenzen erzeugen. Ihre immense Größe und ihre Ausbreitung sind wichtig, um sie zu entschlüsseln und zu analysieren, da sie im Verlauf von Meeresprozessen eine Rolle spielen, wie z.B. bei der Bereitstellung von Nährstoffen für Meeresorganismen, der Verteilung von Sedimenten und Schadstoffen und der Ausbreitung von Schallwellen. Interne" Wellen sind ebenfalls ein wichtiger Faktor bei der Durchmischung von Meereswasser, da sie wärmeres Oberflächenwasser mit kaltem Tiefenwasser verbinden. Dieser Prozess ist wesentlich für das Verständnis der globalen Klimadynamik.
Den Lebenszyklus "interner" Wellen verstehen
Diese internationale Forschung mit dem Namen IWISE (Internal Waves In Straits Experiment) war etwas Seltenes auf diesem Gebiet, erklärt Peacock. Das letzte Experiment dieser Art zur Feldstudie über interne Wellen stammt aus dem Jahr 2002, "The Hawaii Ocean Mixing Experiment". Diese neue Studie untersuchte interne Wellen, die viel stärker waren und viel weiter gingen, und bestimmte, wie Wellen entstehen und wie sich ihre Energie dissipiert. Eine der unerwarteten Entdeckungen, die Peacock erklärt, war der Grad der Turbulenzen, die durch die Entstehung der Wellen entstehen, die den Gezeiten und Strömungen des Meeresbodens Leben verleihen. " Dies sind unerwartete Entdeckungen auf dem Gebiet" sagte er, aufschlussreich " eine intensive Mischung, die es in den Tiefen des Ozeans noch nie gegeben hat. Es ist wie eine riesige Waschmaschine. Die Durchmischung ist viel spektakulärer als wir erwartet hatten"
Die Kraft der "internen" Wellen verstehen
Die neuen Beobachtungen lösen ein seit langem bestehendes technisches Problem, nämlich "..." wie strahlen die internen Wellen ihre Kraft ab? "Sind diese Wellen alle von Anfang an mächtig oder werden sie mächtig, wenn sie sich ausbreiten? Im Laufe der Jahre hat es viele Versuche gegeben, widersprüchliche Antworten zu finden.
Als Reaktion darauf wurden auf dem Meeresboden (3000 m tief) Vertäuungsleinen angebracht, die mit Bojen an der Oberfläche verbunden waren, wobei Instrumente in regelmäßigen Abständen auf diesen Leinen platziert wurden. So konnten die Forscher diese Frage beantworten. Peacock erklärt " Die Wellen werden größer, je weiter sie sich ausbreiten.. ." Die Studie bewies auch, dass im Südchinesischen Meer während der Wintermonate entgegen der Hypothese weiterhin interne solitäre Wellen vorhanden sind.
Besseres Verständnis der Unterwasseraktivitäten
Die Dechiffrierung dieser internen Wellen könnte für Forscher in vielen Bereichen nützlich sein. Wellen sind der Schlüssel zu einigen Ökosystemen - zum Beispiel erlauben sie bestimmten Meereslebewesen, sich zum Ufer zu bewegen, sich zu ernähren oder fortzupflanzen. Vor allem im Südchinesischen Meer trägt dieser Prozess zur Erhaltung eines großen Korallenriffsystems bei. Wellen tragen auch zur Diffusion von Wärme von der Meeresoberfläche in die Tiefe bei, ein wichtiger Parameter bei der Klimamodellierung. Diese Studien sind auch wichtig, um die Auswirkungen auf menschliche Aktivitäten, einschließlich der Öl- und Gasindustrie im Chinesischen Meer, besser vorhersagen zu können.
