Auftrieb ist ein Schlüsselphänomen in der Ozeanographie. Dabei handelt es sich um die windgetriebene Bewegung dichterer, kühlerer und häufig nährstoffreicherer Tiefenwasser an die Meeresoberfläche, um wärmeres und häufig nährstoffärmeres Oberflächenwasser zu ersetzen. Dieses nährstoffreiche Auftriebswasser fördert das Wachstum und die Vermehrung von Primärproduzenten wie Phytoplankton. Dem Bericht zufolge stammen etwa 25 Prozent des weltweiten Meeresfischfangs aus fünf Auftriebsgebieten, die jedoch lediglich fünf Prozent der Weltmeere ausmachen.
Die Biomasse und Wassertemperatur von Auftriebsgebieten ermöglichen die Identifizierung dieser Gebiete, da dort die Meeresoberflächentemperaturen niedriger sind und eine höhere Chlorophyll-a-Konzentration vorliegt.
Der Auftriebsmechanismus wird von drei Hauptfaktoren angetrieben: Wind, Coriolis-Effekt und Ekman-Transport. Verschiedene Auftriebsarten können unterschiedlich funktionieren, ihre allgemeinen Auswirkungen sind jedoch dieselben. Wenn der Wind entlang der Meeresoberfläche weht, bewegt sich das Oberflächenwasser aufgrund des Coriolis-Effekts und des Ekman-Transports in einem Winkel von etwa 90 Grad zur Windrichtung.
Große Auftriebskräfte im Ozean gehen häufig mit divergierenden Strömungen einher, die tieferes, kühleres und nährstoffreicheres Wasser an die Oberfläche bringen. Zu den üblichen Auftriebsarten zählen küstennaher Auftrieb, großflächiger windgetriebener Auftrieb im Inneren der Ozeane, wirbelbedingter Auftrieb, topographiebedingter Auftrieb und großflächiger diffuser Auftrieb im Inneren der Ozeane.
Küstenauftrieb ist die bekannteste Form des Auftriebs und wird eng mit menschlichen Aktivitäten in Verbindung gebracht, da er einige der produktivsten Fischgründe der Welt unterstützt. Dieses Phänomen tritt auf, wenn die Windrichtung parallel zur Küste ist. Wenn der Ekman-Transport abseits der Küste stattfindet, wird Oberflächenwasser abgetragen und mit ihm gelangt tieferes, kälteres und dichteres Wasser.
Da durch den küstennahen Auftrieb reichhaltiges Tiefseewasser an die Oberfläche gelangt, werden diese Nährstoffe vom Phytoplankton genutzt, das wiederum die Nahrungskette antreibt und für bis zu 50 % der weltweiten Produktivität der Ozeane verantwortlich ist.
In Äquatorregionen ist Auftrieb mit der äquatorialen innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) verbunden, die dazu neigt, sich nach Norden oder Süden zu bewegen. Obwohl am Äquator kein Coriolis-Effekt auftritt, kommt es nördlich und südlich des Äquators dennoch zu Auftrieben, wodurch in den Äquatorregionen des Pazifischen Ozeans hohe Konzentrationen von Phytoplankton sichtbar werden.
Im Südpolarmeer treiben starke Westwinde das Wasser nach Norden, wobei es sich eigentlich um einen küstennahen Auftrieb handelt. Dieser Prozess zieht kaltes Wasser aus der Tiefsee an und hat Auswirkungen auf das Klima und die Ökosysteme in der Antarktisregion.
Auftriebssysteme sind jedoch vielen Gefahren ausgesetzt. Eine davon ist die Überfischung. Da Auftriebsgebiete produktiv und artenreich sind, ziehen sie viele gewerbliche Fischer an. Wenn eine Art überfischt wird, sind in einer Kettenreaktion auch die übrigen Organismen davon betroffen und das gesamte Ökosystem kann geschädigt werden.
Für das Auftriebssystem ist jede Art im ausgewogenen Ökosystem von entscheidender Bedeutung. Wird ein Glied geschwächt, wirkt sich dies auf das gesamte System aus.
Darüber hinaus kann das El Niño-Phänomen (ENSO) die Produktivität in diesen Regionen beeinträchtigen. In normalen Jahren sorgen starke Passatwinde weiterhin für Auftrieb, doch bei El Niño-Ereignissen schwächen sich die Passatwinde ab, was zu einer Verringerung des globalen Auftriebs führt und sich unmittelbar auf die Produktivität und Stabilität der Ökosysteme auswirkt. Bedeutet dies, dass wir diesen fragilen Ökosystemen mehr Aufmerksamkeit schenken und sie schützen sollten?