Westeuropäisches Becken

Das Westeuropäische Becken gliedert sich in eine Reihe von Teilbecken, die von Norden nach Süden an Tiefe zunehmen:

Die Porcupine-Tiefseeebene (englisch Porcupine Abyssal Plain) liegt südwestlich Irlands bei etwa 48–50° N und erreicht Tiefen von 4000 bis 4850 m. Sie ist das am besten untersuchte Teilbecken des Westeuropäischen Beckens und beherbergt die langfristige Beobachtungsstation PAP-SO (Porcupine Abyssal Plain Sustained Observatory, 49° N, 16,5° W, 4800 m Tiefe), das am längsten betriebene multidisziplinäre Tiefseeobservatorium in europäischen Gewässern.^[1]

Die Biskaya-Tiefseeebene (englisch Biscay Abyssal Plain) erstreckt sich im Golf von Biskaya in Tiefen von 4000 bis 4700 m und empfängt erhebliche Mengen an Trübestromsedimenten von den steilen Kontinentalhängen der europäischen Westküste.

Die Iberische Tiefseeebene (englisch Iberian Abyssal Plain) liegt westlich der Iberischen Halbinsel in Tiefen von 4800 bis über 5000 m und ist tektonisch als magmaarmer Riftrand (englisch: non-volcanic rifted margin) charakterisiert, an dem die Ausdünnung der kontinentalen Kruste während der Öffnung des Nordatlantiks untersucht werden kann. Sie bildet das südlichste der großen Teilbecken des Westeuropäischen Beckens; weiter südlich schließt sich jenseits der Azoren-Gibraltar-Schwelle das Kanarische Becken mit den Madeira- und Seine-Tiefseeebenen an.

Im nördlichen Teil des Beckens erhebt sich das Rockall-Plateau mit der Rockall Bank und der Hatton Bank als flache Plateaus über dem Meeresboden und trennt den Rockall-Trog (Rockall Trough, Tiefen bis ~3000 m) vom offenen Becken. Der Rockalltrog bildet einen wichtigen Pfad für den Zustrom warmen, salzreichen Nordatlantikstrom-Wassers in Richtung der Nordischen Meere.

Zwischen den einzelnen Tiefseeebenen wirken untermeerische Schwellen als topographische Barrieren für die tiefsten Wassermassen: Die Azoren-Biskaya-Schwelle (englisch Azores-Biscay Rise) trennt die Porcupine-Tiefseeebene von den südlicheren Becken und beschränkt den nordwärtigen Zustrom des kältesten Bodenwassers antarktischen Ursprungs.^[2][3]

Das Westeuropäische Becken beherbergt eine charakteristische vertikale Schichtung von Wassermassen, die sich deutlich vom westlichen Nordatlantik unterscheidet:^[2][3]

In den oberen Schichten (0–800 m) dominiert das Ostatlantische Zentralwasser (englisch Eastern North Atlantic Central Water, ENACW), eine subtropisch-subpolare Deckschichtwassermasse, die durch winterliche Konvektion und Subduktion im östlichen Nordatlantik gebildet wird.

In den intermediären Tiefen (800–1200 m) findet sich das Mittelmeerwasser (englisch Mediterranean Water, MW) – eine markante, warme (T ~8–12 °C) und hochsaline (S ~35,5–36,5) Wassermasse, die als dichter Unterstrom durch die Straße von Gibraltar in den Atlantik ausfließt und sich im Westeuropäischen Becken als zungenförmiges Salinitätsmaximum westwärts und nordwärts ausbreitet. Das Mittelmeerwasser ist eine Besonderheit des östlichen Nordatlantiks und hat kein Äquivalent im westlichen Becken.

In den tiefen Schichten (1500–3000 m) dominiert das Labradorseewasser (LSW), das über die Charlie-Gibbs-Bruchzone und den Rockallgraben aus dem subpolaren Nordatlantik in das Westeuropäische Becken advektiert wird und als Salinitäts- und Vorticityminimum zwischen dem Mittelmeerwasser darüber und den tieferen Wassermassen darunter liegt.

Unterhalb des LSW (3000–4000 m) liegt das Nordostatlantische Tiefenwasser (englisch Northeast Atlantic Deep Water, NEADW) – eine Mischung aus Island-Schottland-Overflow-Wasser (ISOW) und Labradorseewasser, die sich als Salinitätsmaximum südwärts über die Porcupine-Tiefseeebene bis etwa 47° N verfolgen lässt.^[2][3]

In den tiefsten Schichten (unterhalb von ~4000 m) findet sich das Lower Deep Water (LDW) – eine Wassermasse antarktischen Ursprungs (AABW-Derivat), die über die äquatoriale Vema-Bruchzone und die Romanche-Bruchzone in den östlichen Atlantik gelangt und nordwärts in die tiefsten Becken vordringt. Ihre Ausbreitung wird durch die Azoren-Biskaya-Schwelle begrenzt; nur geringe Mengen LDW erreichen die Porcupine-Tiefseeebene, wo sie nahe dem Boden als Salinitätsminimum und Silikatmaximum nachweisbar sind.^[2][3]

Die Oberflächenzirkulation im Westeuropäischen Becken wird von Ausläufern des Nordatlantikstroms (NAC) bestimmt, der über die Charlie-Gibbs-Bruchzone in das östliche Becken eintritt und sich in mehrere Zweige aufteilt. Der NAC transportiert warmes, salzreiches subtropisches Wasser nordostwärts in Richtung der Nordischen Meere – teils durch den Rockallgraben, teils östlich des Rockall-Plateaus – und ist damit der wichtigste Wärmelieferant für das nordwesteuropäische Klima. Am östlichen Beckenrand strömt der Portugiesische Strom als schwacher, südwärts gerichteter östlicher Randstrom entlang der iberischen Küste.

In den tiefen Schichten fließt das ISOW-beeinflusste NEADW als schwacher zyklonaler Randstrom entlang der Beckenränder – zunächst südwärts entlang der Ostflanke des Mittelatlantischen Rückens, dann ostwärts entlang der europäischen Kontinentalränder. McCartney (1992) beschrieb diese tiefe Zirkulation als Teil eines beckenskaligen zyklonalen Wirbels, der das gesamte Westeuropäische Becken umfasst und das NEADW von den nördlichen Quellen (ISOW über die CGFZ) in die südlichen Teilbecken transportiert.^[4] Die tiefe Zirkulation ist jedoch schwach und diffus und wird von mesoskaligen Wirbeln überlagert.

Das Westeuropäische Becken umfasst einige der am besten untersuchten Tiefsee-Ökosysteme der Erde. Die PAP-SO-Zeitreihe (seit 1989) dokumentiert langfristige Veränderungen in der Primärproduktion, in der Exportproduktion von Partikeln von der Oberfläche zum Meeresboden und in der Zusammensetzung der benthischen Fauna in 4800 m Tiefe.^[1] Auf den Hängen des Rockall-Plateaus, der Porcupine Bank und der Porcupine-Senke (Porcupine Seabight) finden sich ausgedehnte Kaltwasserkorallenriffe – insbesondere Riffe der Art Lophelia pertusa –, die zu den größten bekannten Kaltwasserkorallenriffen im Nordostatlantik gehören und seit den 2000er-Jahren unter zunehmendem Schutz stehen.^[5] Das Westeuropäische Becken unterliegt zudem dem Einfluss des OSPAR-Übereinkommens zum Schutz der Meeresumwelt des Nordostatlantiks.