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CUSCO: Verbundprojekt CUSCO - Küstenauftrieb in einem sich verändernden Ozean; Vorhaben: Einfluss der Variabilität des Windfeldes auf die Auftriebsdynamik und die Wassermassenverteilung auf dem Peruanischen Schelf

Das Humboldtstromsystem gehört zu den vier großen Auftriebsgebieten an den Osträndern der Ozeane, die durch besonderen Fischreichtum gekennzeichnet sind. Diese Ökosysteme haben einen hohen ökonomischen Wert für die angrenzenden Küstenstaaten. Ihre Fischereierträge leisten einen Beitrag von ca. 20% zur globalen Fischereiproduktion, obwohl die Auftriebsgebiete nur etwa 1% der Meeresfläche einnehmen.

Der Grund für die hohe Produktivität dieser Gebiete besteht in einer kontinuierlichen Zufuhr von Nährstoffen aus dem Tiefenwasser. Der relativ konstante Passatwind in diesen Schelfgebieten treibt ein Strömungsregime an, das nährstoffreiches Wasser aus tieferen Schichten des Ozeans in die Licht-durchflutete Oberflächenschicht pumpt und dort den Kreislauf des Lebens ankurbelt.

Wegen der direkten Kopplung dieses Strömungsregimes an die Intensität und räumlich Ausdehnung  des Passatwindes reagieren die Auftriebsgebiete an den Osträndern der Ozeane sehr empfindlich auf Änderungen der atmosphärischen Zirkulation, wie sie in Folge des Klimawandels zu erwarten sind. Um diese Änderungen rechtzeitig erkennen zu können will das Team von Wissenschaftlern vor allem die Wirkung veränderter Windfelder auf die Dynamik des Peruanischen Auftriebsgebietes untersuchen. Es wird den Fragen nachgegangen: wie variierende Strukturen des Windantriebes auf den Auftrieb wirken, wie die Auftriebsintensität im Peruanischen Auftriebssystem mit dem Wachstum des Phytoplanktons in Zusammenhang steht, und wie sich durch den Klimawandel bedingte Änderungen im Windfeld auf die Effektivität der Nahrungskette, und damit auf die nachhaltig erzielbaren Fangmengen von Anchovis auswirken.

Die Wissenschaftler planen auf einer interdisziplinär angelegten Expedition die entscheidenden Daten zur Beantwortung dieser Fragen zu gewinnen. Die intensive Auswertung von Satellitendaten wird es ermöglichen, die Variabilität der den Auftrieb verursachenden Windfelder zu untersuchen und Änderungen auf längeren Zeitskalen festzustellen. Daneben spielt auch die Weiterentwicklung theoretischer Ansätze und Modelle eine wichtige Rolle, um das grundlegende Verständnis der Prozesse in Auftriebssystemen zu verbessern.

Das Forschungsvorhaben CUSCO ordnet sich in bestehende Forschungsschwerpunkte des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung ein. So leisten die gewonnenen Erkenntnisse einen Beitrag zum Verständnis der Ökosystemdynamik von Schelfgebieten und Randmeeren. Sie tragen damit zum Forschungsziel des IOW bei, interdisziplinäre Wissenschaft in Küstengebieten mit dem Ziel durchzuführen, deren Funktionalität besser zu verstehen.Maßnahmen zur Kapazitätsentwicklung vor Ort in Form der Integration von Wissenschaftlern und Studierenden aus der Region in die Datenerhebung und –analyse werden das Forschungsprojekt begleiten.

Das deutsche Projektkonsortium aus WissenschaftlerInnen führender deutscher Meeresforschungseinrichtungen wird durch Ulf Riebesell vom Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung GEOMAR koordiniert.