Golfstrom-Ringe bringen Eisen in nordatlantischen Wirbel

So brauchen etwa Cyanobakterien, die Luftstickstoff binden, dafür grosse Mengen an Eisen, wie aus einer Mitteilung der ETH vom Dienstag hervorgeht. Letzteres ist in den Ozeanen allerdings meist Mangelware. Dies gilt insbesondere für den grossen nordatlantischen Wirbel zwischen Nordamerika, den Kanarischen Inseln und der Karibik.

Bisher ging die Forschung davon aus, dass Saharastaub die einzige bedeutende Eisenquelle des nordatlantischen Wirbels ist. Die ETH-Geochemiker Tim Conway und Gregory de Souza haben nun aber eine weitere Eisenquelle entdeckt: kaltes eisenreiches Wasser des nordamerikanischen Kontinentalabhangs, das von Mäandern des warmen Golfstroms gefangen und in den nordatlantischen Wirbel transportiert wird.

Die Wassertaschen sind auf der Meeresoberfläche als Ringe erkennbar. Unter der Meeresoberfläche liegen zylinderförmige Säulen, die bis in 1100 Meter Tiefe reichen und sich im Gegenuhrzeigersinn um die eigene Achse drehen. Die Wassertaschen haben rund zwei Jahre Bestand. Dabei verlieren sie laufend an Drehgeschwindigkeit und vermischen sich im nordatlantischen Wirbel mit dessen Wasser. Ein Teil des Wasserzylinders kehrt aber wieder zurück zum Golfstrom.

Conway und de Souza stiessen zufällig auf die eisenführenden Golfstrom-Ringe, über die sie in der Fachzeitschrift «Nature Geoscience» berichten. Die Wissenschaftler sichteten aus Neugier neue öffentlich zugängliche Messdaten zur Eisenkonzentration des Meerwassers von der Oberfläche bis zum Meeresgrund. Dabei fiel ihnen auf, dass die Eisenkonzentration in oberflächennahen Gewässern des nordatlantischen Wirbels punktuell erhöht war.

Wie viel Eisen durch die Golfstrom-Ringe genau in den nordatlantischen Wirbel gerät, ist für die Forscher schwierig abzuschätzen. Jaime Palter, Professorin an der Rhode Island Universität und eine Spezialistin für Ozeanzirkulation, zählte anhand von Satellitendaten aus, wie viele Ringe sich pro Jahr vom Golfstrom abkoppelten. Durchschnittlich waren es sieben bis acht.

Daraus schätzten die Forschenden, dass die Golfstrom-Ringe etwa 15 Prozent des Anteils des Saharastaubeintrags ausmachen. Allerdings ist nicht klar, wie viel Eisen aus Saharastaub tatsächlich im Meerwasser gelöst wird.

Der Anteil durch die Golfstrom-Ringe könnte ebenso gut zwischen 3 und 75 Prozent liegen. «Wir benötigen räumlich höher aufgelöste Daten, um damit den Eiseneintrag aus den Ringen genauer berechnen zu können», wird de Souza in der ETH-Mitteilung zitiert.