Einführung

• Dipol, Wasserstoffbrückenbindungen

  • Alle drei Aggregatzustände

  • Höchste Wärmekapazität

  • bestes Lösungsmittel

  • Oberflächenspannung

  • wenig komprimierbar

  • geringe Viskosität

• Eindringtiefe

  • im offenen Ozean 100m

  • im Küstenbereich 20m

• Abh. von Nährstoffeintrag (und folglich Vorhandensein von Algen) und genereller Eintag von Flüssen

• breitet sich schneller aus als in Luft

  • Wasser: 1500 m/s

  • Luft: 334 m/s

• erhöht sich mit Temperatur und Druck

• Sinkt nicht linear mit Tiefe:

  • Oberfläche warm und geringer Druck

  • Temperatur sinkt aber Druck steigt

• Sofar channel um 1000m Tiefe: Minimum der Schallgeschwindigkeit

  • Schall wird weit geleitet

• Maximum bei 50m

• Shadow zone: keine Rückstreuung, Schall wird nach oben und unten abgelenkt

HCO3−

H₂CO₃

CO₃²⁻

Calcit, Kreide, Kalk (ausgefallen)

• hohe Wärmekapazität (bzw. Kälte-) der Ostsee

  • sehr geringe Temperaturschwankungen im Tagesverlauf

  • Ostsee bleibt noch länger kalt vom Winter als Luft

Wasser nimmt CO2 über die Luft auf

• CO2 reagiert mit H2O zu H2CO3 (Kohlensäure)

  • Kohlensäure dissoziiert zu HCO3- (Hydrogencarbonat / Bicarbonat) + H+

    • Hydrogencarbonat kann nochmals zu CO3^2- (Carbonation) und H+ dissoziieren

• Wasserstoffprotonen durch Dissoziation der Kohlensäure senken pH-Wert

• so kalt, dass Eis entsteht

• Salze bleiben im Restwasser gelöst

• Restwasser hat hohe Salinität

  • niedrigerer Gefrierpunkt

  • hohe Dichte

• Corioliskraft (Scheinkraft aus Ablenkung durch Erddrehung) verschiebt die Richtung, in die der Wind das Wasser antreibt (Ekman-Spirale)

• Netto ist die Strömung zur Windrichtung um 90 Grad nach rechts auf der Nordhalbkugel und nach links auf der Südhalbkugel gedreht

• Küstenparalleler Wind (Passatwinde an Westküsten) in Richtung Äquator erzeugt einen Nettotransport von Wasser von der Küste weg

  • vor allem an langen geraden Küsten an den Westseiten der Kontinente (Richtung der Hauptkonvektionszellen + Ablenkung durch Ekman-Spirale)

• Oberflächenwasser durch kaltes, nährstoffreiches Tiefenwasser ersetzt (Auftrieb)

• alle 3 Aggregatzustände

• Höchste Wärmekapazität

• Gering komprimierbar

• Oberflächenspannung

• Viskosität

• Bestes Lösungsmittel

pH: 8,2

Salinität: 35‰

• Carbonat-Puffer hält pH stabil auf 8,2

  • viel CO2:

    • Reagiert mit Wasser zu Carbonat und H+ (sauer)

    • Calcit geht in Lösung und bindet H+

  • wenig H+:

    • Hydrogencarbonat wird als Calcit ausgefällt, H+ freigegeben

Tiefenwasser:

• an Polen entsteht sehr schweres Wasser und sinkt ab

• kaltes sauerstoffreiches Tiefenwasser treibt den ocean conveyor belt an

  • in alle Ozeane verteilt

Oberflächenwasser:

• Strömung durch Wind angetrieben

• stabile Windfelder durch Hauptkonvektionszellen (Passatwinde etc)

• Ekmanspirale (Corioliskraft) erzeugt Nettotransport des Wassers im rechten Winkel zur Windrichtung

  • NHK nach rechts, SHK nach links

  • große Gyren entstehen und isolieren große Wassermassen

• mehrere Strömungen zwischen Oberflächen- und Tiefenströmung

• Jeder Strom besitzt Gegenstrom, da bewegte Wassermsse ersetzt wird

• Strömungen schichten sich entspechend der Dichte

  • steigt mit Salinität und sinkt mit Temperatur

• Eddies (kleine Wirbel):

  • kalte und warme Fronten treffen aufeinander

  • kleine warme oder kalte Wirbel schnüren sich ab

  • Erhalten sich lange

  • Im Kilometer bis Meterbereich

• Turbulenzen:

  • Vermischung durch Advektion im Meter bis Millimeterbereich

• Molekulare Diffusion:

  • Milli- bis Mikrometerbereich

Calciumcarbonat im Sediment aufgebraucht

= Calcium compensation depth (CCD)