Upwelling ist ein ozeanografisches Phänomen, das windgesteuerte Bewegung von dichtem, kühlerem und gewöhnlich nährreichem Wasser zur Ozeanoberfläche einschließt, das wärmere, gewöhnlich nährentleertes Oberflächenwasser ersetzend. Die vergrößerte Verfügbarkeit in upwelling Gebieten läuft auf hohe Niveaus der primären Produktivität und so Fischerei-Produktion hinaus. Etwa 25 % der globalen Gesamtseefischfänge kommen aus fünf upwellings, die nur 5 % des Gesamtozeangebiets besetzen. Upwellings, die durch Küstenströme oder abweichenden offenen Ozean gesteuert werden, haben den größten Einfluss auf nährbereichertes Wasser und globale Fischerei-Erträge.

Typen

Die größeren upwellings im Ozean werden mit der Abschweifung von Strömen vereinigt, die tieferes, kälteres, reiches Nährwasser zur Oberfläche bringen. Es gibt mindestens fünf Typen von upwelling: Küstenupwelling, groß angelegter windgesteuerter upwelling im Ozeaninterieur, upwelling hat mit Wirbeln, topografisch verbundenem upwelling und breitem sich verbreitendem upwelling im Ozeaninterieur verkehrt.

Küsten-

Küstenupwelling ist der am besten bekannte Typ von upwelling, und am nächsten zusammenhängend mit menschlichen Tätigkeiten, weil es einige der produktivsten Fischereien in der Welt unterstützt. Windgesteuerte Ströme werden rechts von den Winden in der Nordhemisphäre und nach links in der Südlichen Halbkugel wegen der Wirkung von Coriolis abgelenkt. Das Ergebnis ist eine Nettobewegung von Oberflächenwasser rechtwinklig zur Richtung des Winds, der als der Transport von Ekman bekannt ist (Siehe auch Ekman Spirale). Wenn Ekman-Transport weg von der Küste vorkommt, wird abrückendes Oberflächenwasser durch tieferes, kälteres und dichteres Wasser ersetzt.

Tiefes Wasser ist an Nährstoffen, einschließlich des Nitrats, des Phosphats und der silicic Säure, selbst das Ergebnis der Zergliederung reich, organische Sache (totes/Geröll-Plankton) von Oberflächenwasser zu versenken. Wenn gebracht, zur Oberfläche werden diese Nährstoffe durch phytoplankton, zusammen mit aufgelöstem CO (Kohlendioxyd) und leichte Energie von der Sonne verwertet, um organische Zusammensetzungen durch den Prozess der Fotosynthese zu erzeugen. Gebiete von Upwelling laufen deshalb auf sehr hohe Niveaus der primären Produktion (der Betrag von Kohlenstoff hinaus, der durch phytoplankton befestigt ist) im Vergleich mit anderen Gebieten des Ozeans. Hoch pflanzt primäre Produktion die Nahrungsmittelkette fort, weil phytoplankton an der Basis der ozeanischen Nahrungsmittelkette sind.

Die Nahrungsmittelkette folgt dem Kurs:

• Phytoplankton  Zooplankton  Räuberischer zooplankton  Filteresser  Raubfisch

Weltweit gibt es fünf mit upwelling Gebieten vereinigte Hauptküstenströme: der hellgelbe Strom (vom Nordwestlichen Afrika), der Benguela Strom (vom südlichen Afrika), der Strom von Kalifornien (von Kalifornien und Oregon), der Strom von Humboldt (von Peru und Chile), und der somalische Strom (vom Westlichen Indien). Alle diese Ströme unterstützen Hauptfischereien. Es kommt auch im südöstlichen Brasilien vor, genauer in Arraial tun Cabo.

Äquatorial

Upwelling wird am Äquator mit der Zwischentropischen Konvergenz-Zone (ITCZ) vereinigt, der sich wirklich, und folglich bewegt, häufig nördlich oder südlich vom Äquator gelegen wird. Östliche (westliche) Winde, die entlang dem ITCZ sowohl im Pazifik als auch in Wasser der Atlantic Basins Drive nach rechts (nach Norden) in der Nordhemisphäre und nach links (südwärts) in der Südlichen Halbkugel blasen. Wenn der ITCZ über dem Äquator versetzt wird, wird der Wind südlich davon ein südwestlicher Wind, der Wasser an seiner rechten Seite oder von Südosten weg vom ITCZ steuert. Was für seine Position läuft das auf eine Abschweifung mit dichterem, nährreichem Wasser hinaus, das upwelled von unten ist, und läuft auf die bemerkenswerte Tatsache hinaus, dass das äquatoriale Gebiet im Pazifik vom Raum als eine breite Linie der hohen phytoplankton Konzentration entdeckt werden kann.

Südlicher Ozean

Groß angelegter upwelling wird auch im Südlichen Ozean gefunden. Hier blasen starke westliche (östliche) Winde um die Antarktis, einen bedeutenden Fluss von Wasser nach Norden steuernd. Das ist wirklich ein Typ von Küstenupwelling. Da es keine Kontinente in einem Band von offenen Breiten zwischen Südamerika und dem Tipp der Antarktischen Halbinsel gibt, wird etwas von diesem Wasser von großen Tiefen aufgerichtet. In vielen numerischen Modellen und Beobachtungssynthesen vertritt der Südliche Ozean upwelling die primären Mittel, durch die tief dichtes Wasser zur Oberfläche gebracht wird. Seichterer, windgesteuerter upwelling wird auch in von den Westküsten Nordamerikas und Südamerikas, des nordwestlichen und südwestlichen Afrikas und des südwestlichen Australiens, alle gefunden, die mit ozeanischen subtropischen Umläufen des Hochdrucks vereinigt sind (sieh Küstenupwelling oben).

Einige Modelle des Ozeanumlaufs weisen darauf hin, dass breite Skala upwelling in den Wendekreisen vorkommt, als Druck laufen gesteuerte Flüsse Wasser zu den niedrigen Breiten zusammen, wo es von oben sich verbreitend gewärmt wird. Die erforderlichen Diffusionskoeffizienten scheinen jedoch, größer zu sein, als es im echten Ozean beobachtet wird. Dennoch kommt ein sich verbreitender upwelling wirklich wahrscheinlich vor.

Andere Quellen

• Lokaler und periodisch auftretender upwellings kann vorkommen, wenn Auslandsinseln, Kämme oder seamounts eine Ablenkung von tiefen Strömen verursachen, ein reiches Nährgebiet in sonst niedrigen Produktivitätsozeangebieten zur Verfügung stellend. Beispiele schließen upwellings um die Galapagos Inseln und die Inseln von Seychellen ein, die ozeanische Hauptfischereien haben.
• Upwelling kann auch vorkommen, wenn ein tropischer Zyklon ein Gebiet gewöhnlich durchquert, wenn er sich mit Geschwindigkeiten von weniger als 5 Meilen pro Stunde (8 kph) bewegt. Das Buttern eines Zyklons richtet schließlich kühleres Wasser von niedrigeren Schichten des Ozeans auf. Das veranlasst den Zyklon schwach zu werden.
• Künstlicher upwelling wird durch Geräte erzeugt, die Ozeanwelle-Energie oder Ozeanthermalenergiekonvertierung verwenden, um Wasser zur Oberfläche zu pumpen. Wie man auch bekannt, erzeugen Ozeanwindturbinen upwellings. Wie man gezeigt hat, haben Ozeanwelle-Geräte Plankton-Blüten erzeugt.

Schwankungen

Intensität von Upwelling hängt von Windkraft und Saisonveränderlichkeit, sowie der vertikalen Struktur des Wassers, der Schwankungen in der untersten Tiefseemessung und der Instabilitäten in den Strömen ab.

In einigen Gebieten ist upwelling ein Saisonereignis, das zu periodischen Ausbrüchen von Produktivität führt, die Frühlingsblüten in Küstenwasser ähnlich ist. Windveranlasster upwelling wird durch Temperaturunterschiede zwischen der warmen, leichten Luft über dem Land und der kühleren dichteren Luft in Übersee erzeugt. In gemäßigten Breiten ist die Temperaturunähnlichkeit außerordentlich rechtzeitig variabel, Perioden von starkem upwelling im Frühling und Sommer, zum schwachen oder keinem upwelling im Winter schaffend. Zum Beispiel, von der Küste Oregons, gibt es vier oder fünf starke upwelling Ereignisse, die durch Perioden wenig zu keinem upwelling während der sechsmonatigen Jahreszeit von upwelling getrennt sind. Im Gegensatz haben tropische Breiten eine unveränderlichere Temperaturunähnlichkeit, unveränderlichen upwelling im Laufe des Jahres schaffend. Der peruanische upwelling kommt zum Beispiel im Laufe des grössten Teiles des Jahres vor, auf eine der größten Seefischereien in der Welt für Sardinen und Sardellen hinauslaufend.

In anomalen Jahren, wenn die Passatwinde schwächen oder umkehren, ist das Wasser, das upwelled ist, viel wärmer und in Nährstoffen niedrig, auf die scharfe Verminderung der Biomasse und phytoplankton Produktivität hinauslaufend. Dieses Ereignis ist als das Ereignis von El Nino-Southern Oscillation (ENSO) bekannt. Das peruanische upwelling System ist für ENSO Ereignisse besonders verwundbar, und kann äußerste zwischenjährliche Veränderlichkeit in der Produktivität verursachen.

Änderungen in der Tiefseemessung können die Kraft eines upwelling betreffen. Zum Beispiel wird ein Unterseebootkamm, der sich aus der Küste ausstreckt, günstigere upwelling Bedingungen erzeugen als benachbarte Gebiete. Upwelling beginnt normalerweise an solchen Kämmen und bleibt am stärksten am Kamm sogar nach dem Entwickeln in anderen Positionen.

Außenverbindungen

• Wind gesteuerte Oberflächenströme: Upwelling und Downwelling
• Zeichentrickfilm demonstriert den Upwelling-Prozess.
• Küstenupwelling
• Auf dem Einfluss von großen Windfarmen auf dem oberen Ozeanumlauf. Göran Broström, norwegisches Meteorologisches Institut, Oslo, Norwegen