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Andauernde östliche Winde im Frühjahr 2018 haben die Strömung in der Nordsee für gut anderthalb Monate umgekehrt. Das zeigt eine Studie eines Forscherteams der Universität Oldenburg und des Helmholtz-Zentrums Geesthacht um den Ozeanografen Prof. Dr. Emil Stanev. Die Wissenschaftler nutzten Daten dabei eines Projekts, an dem Laien beteiligt waren: Bewohner der britischen Ostküste hatten die Fundorte von Holzplättchen gemeldet, die die Forscher vor Borkum und Sylt ins Meer geworfen hatten. Anhand von Modellrechnungen konnte das Team das ungewöhnliche Strömungsmuster der Nordsee nachvollziehen. Die Ergebnisse helfen zu verstehen, wie sich Plastikmüll im Meer verteilt.
Die Strömung in der Nordsee ist von den meist westlichen Winden und den Gezeitenwellen des Atlantiks beeinflusst; letztere dringen aus Westen durch den Ärmelkanal und aus Norden entlang der britischen Ostküste in das flache Meer. In der Folge kreist das Wasser der Nordsee gegen den Uhrzeigersinn. Wirft man etwa auf der Seeseite Borkums eine Flaschenpost ins Meer, würde diese entlang der ostfriesischen und nordfriesischen Inseln nach Osten und nach Norden treiben. „Bisher ist nur wenig bekannt darüber, wie extreme Windverhältnisse dieses Strömungsmuster ändern können“, erläutert Stanev. Dies sei jedoch wichtig zu wissen, etwa um Vorhersagen zu treffen, wie sich Plastikmüll oder andere Schadstoffe in der Nordsee verteilen.
Die Wege von Plastikmüll im Meer nachzuvollziehen, ist eines der Ziele des Projekts „Makroplastikmüll in der südlichen Nordsee – Quellen, Wege und Vermeidungsstrategien“, das vom Niedersächsischen Wissenschaftsministerium gefördert wird. Wissenschaftler und Techniker des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität haben dafür spezielle Driftkörper mit Sendern entwickelt. Diese treiben, ähnlich wie der Müll, an der Meeresoberfläche und senden kontinuierlich ihre Position. „So können wir direkt die Oberflächenströmung der Nordsee beobachten und dies mit Modelldaten vergleichen“, sagt Jens Meyerjürgens, der die Drifter mitentwickelt hat. Zudem setzen die Forscher Holzplättchen aus unbehandeltem Fichtenholz als moderne Flaschenpost ein: Diese in regelmäßigen Abständen ausgebrachten Holzdrifter sind nummeriert und tragen eine Inschrift, die Finder darum bittet, den genauen Fundort auf einer Webseite zu melden.
Auf die umgekehrten Strömungsverhältnisse in der Nordsee wurden die Wissenschaftler aufmerksam, nachdem sie im Februar 2018 jeweils 800 Holzplättchen vor Borkum und Sylt in die Nordsee entließen. Zusätzlich setzten sie einen mit GPS-Gerät ausgestatteten Drifter vor Borkum aus. Bewohner der britischen Ostküste meldeten in den folgenden Wochen insgesamt fast 800 Fundorte der Holzplättchen. Die vor Borkum ausgesetzten Plättchen trieben zwischen 450 und 560 Kilometer weit an die Küste zwischen Burniston, nördlich von Scarborough, und Peterlee in Nordostengland. Die vor Sylt ausgesetzten Drifter legten bis zu 600 Kilometer zurück und erreichten die Küste weiter nördlich zwischen Lynemouth, Northumberland, und Dunbar in Südschottland. Der GPS-Drifter bewegte sich mit der Strömung ebenfalls in nordwestliche Richtung. Seinen Weg über mehr als 400 Kilometer konnten die Forscher zwei Monate lang verfolgen.
Eine Analyse der Wetterdaten zwischen Mitte Februar und Ende April zeigte, dass der Wind in dieser Zeit hauptsächlich und teilweise sehr stark aus östlicher Richtung wehte. Mit mathematischen Modellen, die unter anderem die Windstärke und Windrichtung sowie Wellenbewegungen berücksichtigten, berechneten die Wissenschaftler den Weg der Holzplättchen durch die Nordsee sowie deren Anlandung an der Küste. „Unsere Modellergebnisse stimmten sehr gut mit den tatsächlichen Fundorten überein“, berichtet Marcel Ricker, der ebenfalls am Projekt beteiligt ist. „Wir konnten dieses ungewöhnliche Ereignis vor allem auch deswegen so gut analysieren, weil sehr viele Bürger die Fundorte der Holzplättchen gemeldet haben“, ergänzt Stanev.
Weitere Berechnungen hätten gezeigt, dass sich die Strömung in der Nordsee in den vergangenen 40 Jahren nur vier Mal noch stärker verändert hatte, als es im vergangenen Jahr der Fall war, erläutert Stanev. Zu wissen, unter welchen Bedingungen dies passiere, sei nicht nur wichtig, um zu verstehen, wie sich Plastikmüll im Meer verteile. „Solche Veränderungen können auch weitreichende Einflüsse auf die biologischen und chemischen Prozesse in dem flachen Küstenmeer haben“, sagt der Meeresforscher. Die Studie ist im Fachmagazin Continental Shelf Research erschienen.
Prof. Dr. Emil Stanev, E-Mail: emil.v.stanev@uol.de
Prof. Dr. Jörg-Olaf Wolff, Tel.: 0441/798-5343, E-Mail: joerg.olaf.wolff@uol.de
Stanev E. V., T. H. Badewien, H. Freund, S. Grayek, F. Hahner, J. Meyerjürgens, M. Ricker, R.I. Schöneich-Argent, J.-O. Wolff, O. Zielinski (2019). Extreme westward surface drift in the North Sea: Public reports of stranded drifters and Lagrangian tracking. Continental Shelf Research 177, 24-32. DOI: 10.1016/j.csr.2019.03.003
Meyerjürgens J., T. H. Badewien, S. P. Garaba, .J.-O. Wolff, O. Zielinski (2019). A State-of-the-Art Compact Surface Drifter Reveals Pathways of Floating Marine Litter in the German Bight. Front. Mar. Sci. DOI: 10.3389/fmars.2019.00058
https://doi.org/10.1016/j.csr.2019.03.003
https://doi.org/10.3389/fmars.2019.00058
http://uol.de/icbm
http://www.macroplastics.de
Im Frühjahr 2018 trieben die Holztäfelchen an die britische Ostküste bis nach Schottland.
Thomas Badewien/ Universität Oldenburg
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An Bord der FS Heincke setzen Forscher GPS-Drifter in der Nordsee aus.
Thomas Badewien/ Universität Oldenburg
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Meer / Klima, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch
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