Wozu Schaumkronen auf Ozeanwellen gut sind

Quelle: bild der wissenschaft online

Das Brechen von Ozeanwellen und die dabei entstehenden Schaumkronen spielen bei verschiedenen Wechselwirkungen zwischen Ozean und Atmosphäre eine wichtige Rolle. Kendall Melville und Peter Matusov von der Universität von Kalifornien in San Diego haben jetzt das Verhalten der brechenden Wellen bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten untersucht. Ihre Ergebnisse präsentieren die Forscher im Fachmagazin Nature (Bd. 417, S. 58). Der Schaum auf brechenden Ozeanwellen spielt insbesondere beim Gasaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre und bei der Erzeugung von Aerosolen – feinsten Schwebeteilchen – eine entscheidende Rolle. Diese Aerosole sind wiederum an der Bildung von Wolken und an der Erzeugung von Hurrikans beteiligt. Melville und Matusov werteten Aufnahmen aus, die von einem Flugzeug aus den Küstenbereich vor North Carolina fotografiert hatten. Außerdem waren mittels einer Lasermesstechnik die Geschwindigkeiten der brechenden Wellen gemessen worden. Die Forscher fanden eine mathematische Beziehung zwischen der Windgeschwindigkeit und der Längenverteilung der Schaumkronen. Sie fanden außerdem heraus, dass langsame Schaumkronen mit kurzen Wellenlängen für die Vermischung von Seewasser und Atmosphärengas und für den daraus resultierenden Gasaustausch von besonderer Bedeutung sind. Dagegen spielen größere Wellenlängen bei der Übertragung von Bewegungsenergie und der damit verbundenen Kopplung zwischen Ozean- und Atmosphärenströmungen eine wichtige Rolle. Weil Schaum die Ozeanfarbe auf Flugzeug- und Satellitenaufnahmen verfälscht, glauben die Forscher, dass ihre Ergebnisse dazu beitragen können, diese Verfälschungen mathematisch zu korrigieren. Mit solchen Aufnahmen wird beispielsweise der Chlorophyllgehalt von Ozeanen bestimmt.