Das Mittelmeer ist salziger als der Atlantik

Verdunstet Meerwasser wird es zunehmend salziger. Flüsse, Regen oder auch der Austausch mit anderen Meeren sollen für den Ausgleich sorgen.

Das Mittelmeer ist ein Nebenmeer des Atlantischen Ozeans und mit diesem nur über die Straße von Gibraltar, verbunden. An dieser 14 km breiten Meerenge strömt zwar frisches Atlantikwasser nach, aber nicht genug.

Die  „Süßwasser-Bilanz" des Mittemeers ist negativ. Das bedeutet, dass mehr Wasser über dem Mittelmeer verdunstet als durch Regen und Flusseinträge zugeführt wird. Hauptsächlich der Austausch mit dem Atlantik, zu geringen Teilen aber auch mit dem Schwarzen Meer (über das Marmarameer) und über den Suezkanal mit dem Roten Meer, garantiert einen konstanten Einstrom von Wasser. Er gleicht den Wasserverlust durch die Verdunstung aus. Dennoch weist das Mittelmeer mit etwa 38 Gramm Salz pro Kilogramm Wasser einen deutlich höheren Salzgehalt auf als das einströmende Atlantikwasser (etwa 35 Gramm Salz pro Kilogramm Wasser) auf. Es enthält damit ungefähr 4-mal mehr Salz als eine Suppe.

Zusätzlich zum Einströmen von Wasser durch die Straße von Gibraltar findet auch ein Ausströmen von Wasser aus dem Mittelmeer in den Atlantik statt – mit anderen Worten: Es fließt mehr Wasser ins Mittelmeer ein als zum Ausgleich der Verdunstung "nötig" wäre. Warum ist das so? Dieses Phänomen hat mit den Strömungen im Mittelmeer und insbesondere dem Austausch von Oberflächenwasser und der Tiefsee zu tun. Das aus dem Atlantik einströmende Wasser wird im Winter in einigen Gebieten des Mittelmeeres stark abgekühlt. Am besten untersucht ist der Prozess im Golfe du Lion, südlich von Marseille, über dem im Winter trockene und sehr kalte Mistral-Winde wehen. Das Abkühlen des Oberflächenwassers hat zur Folge, dass dieses dichter (schwerer) wird und daraufhin in tiefere Schichten, eventuell auch bis zum Boden, absinkt. Es wird bei diesem Prozess also oberflächennahes Wasser aus dem Atlantik in Tiefenwasser des Mittelmeeres umgewandelt. Das so gebildete Tiefenwasser füllt nicht nur die tiefen Schichten des Mittelmeeres auf, sondern strömt auch über die tiefste Verbindung mit dem Atlantik, die Straße von Gibraltar, in den Atlantik aus.

Der starke Kontrast zwischen dem einströmenden, warmen und weniger salzreichen Atlantikwasser und dem ausströmenden, kalten und salzreichen Mittelmeerwasser generiert eine ausgeprägte Grenzschicht, die etwa in 100 m Tiefe liegt. Ein interessantes Phänomen, das häufig an derartigen Grenzschichten auftritt, sind sogenannte „Interne Wellen“ – Wellen wie sie von der Grenze Luft/Wasser bekannt sind, die aber im Inneren des Ozeans entlang dieser Grenzflächen wandern. In der Straße von Gibraltar werden diese Wellen durch Gezeiten angeregt und breiten sich typischerweise nach Osten aus, also in das Mittelmeer hinein. Die Wellenhöhe (Tal bis Kamm) beträgt etwa 50 bis 100 m, die Wellen reichen also bis dicht unter die Wasseroberfläche und beeinflussen diese sogar. Insbesondere ist ein Einfluss der Wellen auf die Rauigkeit der Meeresoberfläche festzustellen, welcher wiederum mit Hilfe von Satelliten beobachtet wird.   

Gäbe es die Verbindung mit dem Atlantik nicht, so würde der Meeresspiegel im Mittelmeer pro Jahr um gut einen Meter absinken – das Mittelmeer würde langsam austrocknen und das verbleibende Wasser würde folglich stetig salziger werden. Geologische Untersuchungen zeigen, dass dieses Szenario vor ca. 6 Mio. Jahren tatsächlich eingetreten ist. Zu dieser Zeit fehlte der Wasseraustausch mit dem Atlantik und das Mittelmeer trocknete vollkommen aus. Die Verbindung wurde wahrscheinlich aufgrund eines allgemeinen Absinkens des globalen Meeresspiegels um etwa 50 m verursacht, welches wiederum durch eine globale Abkühlung und der damit verbundenen Ausdehnung der Gletscher in den Polarregionen hervorgerufen wurde. Bei der "Verdunstung des Mittelmeeres" entstanden mächtige Salzablagerungen im verbleibenden Becken. Heute lassen sich diese beispielsweise durch Bohrungen an Grund des Mittelmeers nachweisen.

Tektonische Bewegungen waren sowohl für das Schließen als auch für die Öffnung der Meerenge verantwortlich. Im Bereich des Mittelmeers schiebt sich die Afrikanische Platte unter die Eurasische Platte. Entlang des Ägäischen Inselbogens (Griechenland) liegt deshalb eine Subduktionszone. In dieser Region ist das Mittelmeer mit über 5.000 Metern am tiefsten. Die durchschnittliche Wassertiefe hingegen liegt bei etwa 1.400 Meter.

Text, Fotos und Grafiken soweit nicht andere Lizenzen betroffen sind, ebenfalls: eskp.de CC BY4.0
Text: Dr. Ute Münch, fachliche Ergänzungen Dr. Johannes Karstensen, GEOMAR, Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung, Kiel