Der Salzgehalt – die Menge des gelösten Salzes im Wasser – ist entscheidend für viele Aspekte des Ozeans, von der Zirkulation über das Klima bis hin zum globalen Wasserkreislauf. Im vergangenen Jahr haben die NASA und die argentinische Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) umfassende Beobachtungen des Salzgehalts der Meeresoberfläche aus dem All durchgeführt. Die am 10. Juni 2011 gestartete Aquarius-Mission erstellt langsam ein vollständigeres Bild des salzigen Meeres und seiner Schwankungen.

Die Karte oben zeigt den Salzgehalt nahe der Meeresoberfläche, wie er vom Aquarius-Instrument auf dem Satelliten Satélite de Aplicaciones CientÃficas (SAC)-D gemessen wurde. Die dargestellten Daten zeigen den durchschnittlichen Salzgehalt vom 27. Mai bis 2. Juni 2012 in einem Bereich von 30 bis 40 Gramm pro Kilogramm, wobei 35 Gramm der Durchschnitt sind. Niedrigere Werte sind in Violett und Blau dargestellt, höhere Werte in Orange- und Rottönen. Schwarze Bereiche gibt es dort, wo keine Daten verfügbar waren, entweder aufgrund der Umlaufbahn des Satelliten oder weil der Ozean von Eis bedeckt war, durch das Aquarius nicht hindurchsehen kann.

Klicken Sie auf die Animation unterhalb des Hauptbildes, um zu sehen, wie sich der Salzgehalt im vergangenen Jahr Woche für Woche verändert hat. Ein paar Merkmale stechen hervor. Wie Ozeanographen schon seit vielen Jahren wissen – aber jetzt „sehen“ können – ist der Atlantik salziger als der Pazifik und der Indische Ozean. Flüsse wie der Amazonas führen enorme Mengen an frischem Abfluss vom Land mit sich und verbreiten Schwaden weit ins Meer. Und in den Tropen – besonders in der Nähe der intertropischen Konvergenzzone des Pazifiks – macht zusätzlicher Regen das äquatoriale Wasser etwas frischer.

In der Nähe der meisten Küstenlinien und Binnenmeere auf der Karte erscheint das Wasser viel frischer oder salziger als im offenen Ozean. Im Roten Meer und im Mittelmeer ist das Wasser salziger, im Schwarzen Meer, in den eisigen hohen Breiten und um die vielen Inseln und Halbinseln Südostasiens ist es deutlich frischer. In der Tat machen der Abfluss von Flüssen und schmelzendes Eis das Wasser frischer, und starke Verdunstung und andere Prozesse machen das Rote Meer und das Mittelmeer salziger. Aber meistens sind diese extremen Salzgehaltsmessungen um die Küsten herum eine Verzerrung des Satellitensignals.

Technisch gesehen misst Aquarius den Emissionsgrad oder die „Helligkeitstemperatur“ des Oberflächenwassers, bemerkt Gary Lagerloef, der Leiter der Aquarius-Untersuchung, der bei Earth and Space Research in Seattle arbeitet. Landmassen haben einen höheren Emissionsgrad als der Ozean, so dass jede Messung in Landnähe dazu neigt, durch ihre Helligkeit verzerrt zu werden. Mit der Zeit sollte das Aquarius-Forschungsteam in der Lage sein, die Messungen zu kalibrieren und mathematische Werkzeuge zu entwickeln, um das Salzsignal besser zu unterscheiden. Aber im Moment sind die Messungen so neu, dass das Team noch am Gesamtbild des Salzgehalts der Ozeane arbeitet.

Aquarius ist das erste NASA-Instrument, das speziell für die Untersuchung des Salzgehalts der Ozeanoberfläche aus dem Weltraum entwickelt wurde, und zwar mit einer Rate von 300.000 Messungen pro Monat. Es verwendet drei passive Mikrowellensensoren, so genannte Radiometer, um das thermische Signal der obersten 10 Millimeter des Ozeans aufzuzeichnen.

„Eine übergreifende Frage in der Klimaforschung ist es, zu verstehen, wie Veränderungen im Wasserkreislauf der Erde – also Niederschlag und Verdunstung, Flussabflüsse und so weiter – mit der Ozeanzirkulation und dem Klima zusammenhängen“, sagt Lagerloef. Die meisten globalen Niederschlags- und Verdunstungsereignisse finden über dem Ozean statt und sind sehr schwer zu messen. Aber Regenfälle erfrischen das Oberflächenwasser des Ozeans, und Aquarius kann diese Veränderungen im Salzgehalt feststellen. „Der Salzgehalt ist die Variable, mit der wir diese Kopplung messen können. Es ist ein kritischer Faktor, der letztendlich zur Verbesserung der Klimavorhersagen genutzt werden wird.“

NASA Bilder von Norman Kuring, Goddard Space Flight Center. Animation von Robert Simmon. Bildunterschrift von Mike Carlowicz, Earth Observatory, mit Berichten von Maria-Jose Vinas, NASA Earth Science News Team.