Ozeanprozesse

Ozeanprozesse bezeichnet die physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse, die den Zustand der Meere, deren Dynamik und deren Austausch mit der Atmosphäre und dem Meeresboden bestimmen. Sie wirken auf unterschiedlichen Skalen und über verschiedene Zeitsäume, von Sekunden bis Jahrhunderte.

Physikalische Prozesse umfassen ozeanische Strömungen, Windmischung, Schichtung und thermohaline Zirkulation, Upwelling und Downwelling, Wellen und Gezeiten sowie Turbulenz und die Bildung von Eddies. Diese Prozesse transportieren Wärme, Salz und andere Stoffe, beeinflussen die Oberflächenbedingungen und steuern den Austausch von Massen zwischen Wasser in verschiedenen Tiefe- und Breitengraden. Sedimenttransport und Küstenprozesse ergänzen das Bild an Land-Meer-Übergängen.

Chemische Prozesse betreffen das Kohlendioxid- und Kohlenstoffsystem, die pH-Werte und die karbonatische Pufferung des Ozeans, sowie Lösung und Ausfällung mineraler Substanzen. Wichtige Stoffwechselkreisläufe umfassen Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphor und Silikate, deren Verfügbarkeit Organismenwachstum und Primärproduktion beeinflusst. Redoxreaktionen und die Verteilung von Spurenelementen spielen ebenfalls eine zentrale Rolle. In Sedimenten laufen oft Methan- und Sulfidprozesse ab, die den Gas- und Energiehaushalt beeinflussen.

Biologische Prozesse schließen die Primärproduktion durch Phytoplankton, deren Auf- und Abbau, die Zellatmung und den Nährstoffkreislauf ein. Bioturbation, Mikrobenaktivität sowie Kalk- und Silikatbildung durch benthische Organismen beeinflussen Struktur und Funktion der Ökosysteme. Zusammengenommen formen Ozeanprozesse das Klima, die Biodiversität und die chemische Beschaffenheit der Meere, und sie reagieren auf menschliche Einflüsse wie Emissionen, Nährstoffeinträge und Überfischung.