Lütgens, R.:; O. Petterssons Untersuchungen über den Einfluß der Eisschmelze ete, 151
X. Einführende Betrachtungen. ;
In früheren Veröffentlichungen kommt Pettersson zu dem Schlusse, daß
das Schmelzen von Eis in salzhaltigem Wasser Strömungen erzeugt.!) Man
denke sich einen Eisblock von einer dünnen Metallhülse, in der sich das
Schmelzwasser ansammeln
kann, umgeben. Der Eisblock
taucht 1m in das Wasser von
+1° C. Temperatur und 354%
Salzgehalt (Fig. 1). Durch die
obere Öffnung a kann das
Schmelzwasser entweichen,
während Seewasser durch eine
Öffnung b am Boden der Hülse
eintreten kann. Wenn die
Öffnung a nicht vorhanden
wäre, so würde das leichtere
Schmelzwasser 0.0278.1 m über
dem Niveau des äußeren Wassers von 35% Salzgehalt stehen, So aber fließt
es ab und stört das nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhre vor-
handene Gleichgewicht. Durch den hydrostatischen Druck getrieben, steigt
nun durch die Öffnung b Seewasser nach, hebt das leichtere Schmelzwasser
und verstärkt so den abfließenden Oberflächenstrom. Das eindringende See-
wasser wird durch Schmelzwasser verdünnt wieder leichter, steigt über das
äußere Wasserniveau, und der ganze Vorgang wiederholt sich. Der durch den
Dichteunterschied von Schmelzwasser und Seewasser hervorgerufene Druck-
unterschied ist also die treibende Kraft, Die gesamte stromerzeugende Kraft
beim Eisschmelzen berechnet Pettersson auf 4 = 0.01391.1 Kilogrammeter per
Kilogramm geschmolzenen Eises, Es ergibt sich ferner, daß der Betrag an
Arbeit, der beim Schmelzen von Eis in Seewasser frei wird, proportional dem
spezifischen Gewicht des Wassers ist. Im Süßwasser ist deshalb die Arbeit = 0.
Ferner ist die Energie proportional der Tiefe des untergetauchten Teiles, so daß
bei einem Eisberg von 1 — 500 m Tiefe eine Energie von ungefähr 7 Kilogramm-
meter erforderlich ist, Die zur Leistung der Arbeit nötige Wärme wird dem um-
gebenden Wasser, das in Berührung mit dem Eise auf — 1.9° C. abgekühlt
wird, entnommen. Teils sinkt dann das Wasser und bildet die kalten Boden-
schichten der Ozeane, teils aber mischt es sich mit dem Schmelzwasser zum
Oberflächenstrom. Da nun das Wasser in unmittelbarer Nähe des Eises den
Schmelzprozeß nicht lange unterhalten kann und das abgekühlte Wasser auf-
steigt oder sinkt, muß notwendig anderes Wasser herbeifließen und so die
Rolle einer Unterströmung übernehmen. Dies ist die im europäischen Nord-
meer als atlantisches Wasser bezeichnete Schicht zwischen dem abgekühlten
Oberflächenwasser und dem kalten arktischen Bodenwasser. Das arktische
Bodenwasser ist also nur durch die Eisschmelze verwandeltes atlantisches Wasser,
Pettersson bestimmt nun die Gesamtenergie, die nötig ist, um die Eis-
massen zwischen Island und Jan Mayen im Sommer zu schmelzen, Im Jahre
der Ingolf-Expedition 1896 bestand hier im Mai eine zusammenhängende Eis-
kante von 300 km Länge. Bis Juli waren diese Eismassen geschmolzen und
die Energie zur Unterhaltung des ostisländischen Polarstromes verwandt. Aus
dem Querschnitt und der Geschwindigkeit des Stromes berechnet Pettersson
bei der Annahme, daß das Wasser des ostisländischen Polarstromes aus etwa
Us Schmelzwasser und !7/,; atlantischem Wasser besteht, eine zur Erzeugung
und Unterhaltung der Strömung entwickelte Arbeit von rund 400 000 Pferde-
kräften.?) ,
Es sind also in der Gegend, in der jährlich Eis in größerem Maßstabe
schmilzt, drei Strömungen vorhanden. An der Oberfläche fließt der Polar-
2a
1) O. Pettersson. Die Wasserzirkulation: im Nordatlantischen Ozean. Pet. Mitt. 1900,
S. 61 ff,, S. 81 ff., wo auch weitere Literaturnachweise,
2) a. a. O0. S. 85.