Südpolarmeer: Strömung, Klima und Grenzen

Südpolarmeer und Südlicher Ozean bezeichnen hier denselben Meeresraum um Antarktika. Nach Norden geht dieser Raum in den Atlantik, den Indischen Ozean und den Pazifik über. Das sind drei große Ozeane. Die Landmasse Antarktika gehört nicht zum Ozean.

Eine mögliche Nordgrenze ist der Breitenkreis bei 60° Süd. Die geografische Breite beschreibt die Lage nördlich oder südlich des Äquators, der gedachten Mittellinie um die Erde. Das Zeichen ° bedeutet Grad und bezeichnet hier die Einheit der geografischen Breite. Ein Breitenkreis verbindet Orte gleicher geografischer Breite. Bei südlicher Breite bedeuten größere Gradzahlen eine Lage näher am Südpol. Nach dieser festen Abgrenzung gehört das Meer südlich von 60° Süd bis zur Küste Antarktikas zum Südpolarmeer.

Ein anderes Grenzkonzept nutzt die antarktische Konvergenz. Ein Grenzkonzept ist eine Regel, nach der eine Grenze bestimmt wird. Die Konvergenz ist eine natürliche Übergangszone: Dort treffen kalte südliche auf wärmere nördliche Wassermassen. Wassermassen sind größere Wasserkörper mit ähnlicher Temperatur und ähnlichem Salzgehalt. Salzgehalt bezeichnet die Menge gelöster Salze im Wasser. Die Lage dieser Zone unterscheidet sich von Gebiet zu Gebiet und schwankt auch mit den Jahreszeiten.

Die feste Breitenlinie und die natürliche Übergangszone sind deshalb nicht gleichzusetzen. Die Konvergenz folgt nicht überall dem Breitenkreis bei 60° Süd. Je nach gewähltem Grenzkonzept kann sich der betrachtete Meeresraum unterscheiden.

Der Antarktische Zirkumpolarstrom ist eine Meeresströmung, die Antarktika ringförmig überwiegend von Westen nach Osten umfließt. „Zirkumpolar“ bedeutet „um einen Pol herum“. Anhaltende Westwinde treiben die Strömung an. Westwind heißt Wind aus Westen.

Auch Unterschiede der Wasserdichte beeinflussen die Wasserbewegungen. Dichte beschreibt, wie viel Masse ein bestimmtes Volumen enthält. Bei gleichem Volumen hat dichteres Wasser mehr Masse als weniger dichtes Wasser.

Keine Landmasse versperrt den gesamten Weg des Ringstroms um Antarktika. So verbindet er die Meeresgebiete von Atlantik, Indischem Ozean und Pazifik und transportiert Wasser und Wärme zwischen ihnen. Er ist keine undurchlässige Wand: Auch zwischen kaltem südlichem und wärmerem nördlichem Wasser werden Wärme und Stoffe ausgetauscht.

Im Bereich des Stroms gibt es außerdem Bewegungen zwischen Oberfläche und Tiefe. Südlich des Stroms steigt Tiefenwasser auf. Am nördlichen Rand kann abgekühltes Wasser absinken. Das Umfließen der Landmasse und diese auf- und abwärts gerichteten Bewegungen wirken zusammen, sind aber verschiedene Bewegungen.

Das Südpolarmeer nimmt Wärme auf und tauscht Kohlenstoffdioxid mit der Luft aus. Kohlenstoffdioxid, kurz CO₂, ist ein Gas. Es enthält Kohlenstoff, einen chemischen Grundstoff, der auch ein Baustein von Lebewesen ist. An der Meeresoberfläche kann CO₂ aus der Luft im Wasser gelöst werden. Je nach Zustand des Wassers kann CO₂ auch wieder an die Luft abgegeben werden.

Bei sonst gleichen Bedingungen kann kaltes Wasser mehr CO₂ lösen als warmes. Auch ein geringerer Salzgehalt begünstigt die CO₂-Löslichkeit. Für die Dichte gilt dagegen: Bei gleicher Temperatur erhöht ein höherer Salzgehalt die Wasserdichte. Weniger Salz senkt sie. Hohe CO₂-Löslichkeit bedeutet deshalb nicht, dass Wasser besonders dicht ist oder unmittelbar absinkt.

Die physikalische Pumpe bezeichnet hier den Transport von Wärme und gelöstem Kohlenstoff mit bewegtem Wasser in das Meeresinnere. Aufgestiegenes Tiefenwasser kann an der Oberfläche CO₂ aufnehmen. Ein Teil des Wassers kühlt am nördlichen Rand des Zirkumpolarstroms ab und sinkt als Antarktisches Zwischenwasser unter die Oberfläche. Damit gelangt auch gelöster Kohlenstoff in tiefere Wasserschichten.

Nahe Antarktikas kann sehr dichtes Antarktisches Bodenwasser entstehen. Dazu tragen starke Abkühlung und die Bildung von Meereis bei. Meereis entsteht, wenn Meerwasser gefriert. Dabei bleibt ein großer Teil des Salzes im flüssigen Wasser zurück. Dieses wird salziger und dadurch bei gleicher Temperatur dichter. Solches Wasser kann bis in große Tiefen absinken. Für die Bodenwasserbildung sind mehrere Vorgänge zusammen wichtig; Salzanreicherung allein garantiert sie nicht. Erwärmung kann die physikalische Aufnahme und Speicherung von Kohlenstoff schwächen, unter anderem weil wärmeres Wasser weniger CO₂ lösen kann.

Auch Lebewesen transportieren Kohlenstoff. Plankton sind Lebewesen, die mit dem Wasser treiben. Zum Phytoplankton gehören beispielsweise einzellige Algen. Im ausreichend beleuchteten Oberflächenwasser betreiben sie Photosynthese: Mit Sonnenenergie bauen sie aus CO₂ und Wasser körpereigene Stoffe auf; dazu benötigen sie weitere Nährstoffe. So entsteht Biomasse, also Material von Lebewesen. Ein Ökosystem umfasst Lebewesen, ihre Umwelt und deren Wechselwirkungen. Die durch Photosynthese gebildete Biomasse ist eine Grundlage der Nahrungsnetze im Meer. Ein Nahrungsnetz zeigt miteinander verbundene Beziehungen zwischen Nahrung und Fressern. Krill sind kleine Krebse. Sie fressen unter anderem Algen und dienen vielen anderen Tieren als Nahrung. Krill ist damit ein wichtiger Vermittler im Nahrungsnetz, nicht dessen gesamte Nahrungsgrundlage.

Die biologische Pumpe transportiert Kohlenstoff aus oberflächennah gebildeter Biomasse in tiefere Wasserschichten. Abgestorbene Lebewesen und Kot können absinken. Ein Teil des Kohlenstoffs wird jedoch durch Atmung und durch Zersetzung, also den Abbau von Biomasse, wieder als CO₂ ins Wasser abgegeben. Nicht die gesamte Biomasse erreicht die Tiefe.

Gelangt Kohlenstoff unter die durch Wind und Wellen durchmischte Oberflächenschicht, kann er dort für Jahrzehnte bis Jahrhunderte vom Austausch mit der Luft getrennt bleiben. Das bedeutet noch keine dauerhafte Ablagerung am Meeresboden. Nur Restmengen erreichen den Boden und können dort langfristig in Ablagerungen gespeichert werden.

Beim Verbrennen fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas wird zusätzliches CO₂ freigesetzt. Fossile Brennstoffe sind aus Resten früherer Lebewesen entstanden. Auch veränderte Landnutzung, etwa das Abholzen von Wäldern, kann den CO₂-Gehalt der Luft erhöhen. Das verstärkt den Klimawandel. Die Aufnahme von Wärme und CO₂ durch das Meer dämpft Folgen dieser Veränderungen, beseitigt aber nicht ihre Ursachen.

Fischerei entnimmt Tiere aus dem Meer. Werden große Mengen gefangen, kann für andere Tiere weniger Nahrung verfügbar sein. Dadurch können sich Nahrungsnetze verändern. Die Wirkung hängt unter anderem von der gefangenen Art, der Fangmenge und dem Ort ab. Eine pauschale Aussage über dieselbe Wirkung jeder Fischerei wäre deshalb ungeeignet.

Der hier verwendete Fachtext „Das Südpolarmeer als Speicher für Wärme und Kohlenstoff“ auf scar-iasc.de ist in der vorliegenden Quellenfassung nicht datiert. Er berichtet, dass bis zu seinem Quellenstand keine weiträumige Änderung der Zusammensetzung des Planktons oder der biologischen Produktivität beobachtet worden sei. Zusammensetzung meint hier, welche Arten vorkommen und wie häufig sie sind. Biologische Produktivität ist die Menge neu gebildeter Biomasse in einem Gebiet während eines bestimmten Zeitraums. Zugleich beschreibt der Text Experimente, in denen Plankton empfindlich auf erwartete Umweltveränderungen reagiert. Eine begrenzte Beobachtung ohne festgestellte Änderung widerlegt solche Experimente nicht. Sie belegt auch keinen unveränderten Zustand bis heute.

Bei Aussagen zur Benennung musst du verschiedene Organisationen unterscheiden. Die Internationale Hydrographische Organisation, kurz IHO, befasst sich mit der Vermessung und kartografischen Darstellung der Meere. Die National Geographic Society ist eine US-amerikanische Wissenschafts- und Bildungsorganisation. Die Anerkennung eines Ozeans durch eine Organisation ist eine Entscheidung dieser Organisation. Sie datiert nicht automatisch die erste Verwendung seines Namens.

Die vorliegende Fassung des Wikipedia-Textes „Südlicher Ozean“ berichtet von einem IHO-Entwurf aus dem Jahr 2000 mit der Nordgrenze bei 60° Süd. Dieser Entwurf wurde nicht offiziell verabschiedet. Derselbe Text berichtet, dass die National Geographic Society den Südlichen Ozean im Juni 2021 als eigenen Ozean anerkannte. Daraus folgt weder eine erste Verwendung des Namens im Jahr 2021 noch seine damalige Übernahme durch sämtliche Kartenanbieter.

Außerdem behauptet der Wikipedia-Text eine IHO-Anerkennung im Jahr 2023 und nennt dazu die Entschließung 02/2023. Eine Entschließung ist ein formeller Beschluss. Ihr Wortlaut ist hier nicht mitgeliefert. Die genaue Anerkennungsbehauptung bleibt daher auf dieser Seite ungeprüft. Der nicht verabschiedete Entwurf von 2000 widerlegt eine mögliche spätere Entscheidung nicht. Für eine sichere Prüfung wäre der Originalbeschluss mit Datum und genauem Inhalt nötig.