Strait of Gibraltar EarthCache
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(other)
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The Mediterranean
The Mediterranean was formed about 150 million years ago when the supercontinent Pangea broke up and then the African continent moved northward and collided with Europe. Both continents enclosed the Mediterranean basin.
The last connection to the Atlantic, the Strait of Gibraltar, was also closed 5.6 million years ago. Africa had advanced further north and erected a barrier there. In addition, the water level of the oceans sank by 50 meters as a result of an ice age.
Since the inflows into the Mediterranean are small and the overflow from the Atlantic was stopped, the Mediterranean largely dried up and left a desert with a meter-thick salt crust.
5.3 million years ago the sea level had risen again and the flooding started. It dragged on for several thousand years. However, around 90 percent of the water masses flowed into the ground in just a few months, gorging a 250-meter-deep and 200-kilometer long channel into the ground. As a result, such immense masses of water poured into the Mediterranean that the sea level rose by up to ten meters a day.
The flood shouldn't be imagined like a huge waterfall, but rather like a mighty stream that poured several kilometers across a slope into the Mediterranean Sea. (See below)
Salinity
The Atlantic water flowing in through the Strait of Gibraltar today is considered to be a compensatory current. The water is on average 15 ° C cool and relatively low in salt at 3.62 percent or 36.2 per thousand. On its way east, this water becomes warmer and more concentrated by around 5 percent.
Without compensation for the loss of water from the Atlantic, it would dry out in around 2000 years. As a result of the concentration process, the salt content (salinity) in the Mediterranean should constantly increase. However, similar to evaporation, this is prevented by the constant runoff of water into the Atlantic and, to a lesser extent, into the Black Sea. Under a superficial influx of light water of lower salinity into the Mediterranean Sea, there is a constant outflow of heavy, salty water (with about 38.4 per thousand) and a temperature of almost 13 ° C all year round into the Atlantic.
Currents
Compared to the Atlantic, the currents in the Mediterranean are much weaker. The ocean water flowing in from the Atlantic flows eastward along the African coast. The counterclockwise current ensures temperature equalization in the Mediterranean. Warm water masses from the south thus travel very far north.
This water exchange can only work so well because the whole thing divides into two currents. The first current runs on the surface of the sea and corresponds to the water flowing in from the Atlantic. Due to its low salt concentration, it has a lower density than the Mediterranean water, which is why it moves on the surface from west to east and thus carries phytoplankton and nutrients with it. The second current is the Mediterranean water moving on the ground towards the Atlantic. It has a higher density and is therefore heavier. This water then flows from the Strait of Gibraltar into the Atlantic when the tide changes from low to high. This flow is supported by the thermohaline convection.
In the Mediterranean, the surface water evaporates and the salt concentration increases in this area when the sun continues to shine. As a result, this water is denser and therefore heavier than the one below. The denser layer sinks until it meets an area with the same density ratios. A difference in level of 9 cm between the Mediterranean and the Atlantic was created on the surface of the sea.
Water exchange with the Atlantic
This negative water balance is offset by a constant influx of Atlantic water through the Strait of Gibraltar. If the Mediterranean had no connection to the Atlantic, its water level would drop by about 1 meter every year. The 60 km long Strait of Gibraltar is divided into two thresholds. The eastern entrance, between Gibraltar and Ceuta, is about 23 kilometers wide and 800 meters deep. Then follows a deep, canyon-like depression called Tarifa Narrow. At its narrowest point, only a little over 14 kilometers wide, it sinks to 1,000 meters and then rises to the Camarinal Threshold, which is only 280 meters shallow. This is the actually determining "dam" for the exit of the Mediterranean deep current. 21 kilometers further west, at the Spartel Threshold, the Mediterranean ends. The average depth there is 350 meters. At the same time, the narrow road expands to around 44 kilometers. From there, the flowing Mediterranean water sinks like a waterfall at a speed of 2-3 kilometers per hour down to 1,000 meters.
The Atlantic water enters the Mediterranean Sea at a little over 5 kilometers per hour in the top 100 meters of the Strait of Gibraltar. Pushed by the strong Atlantic tide, it can reach nearly 10 kilometers per hour. An unimaginable mass of water passes through the strait in the two opposing currents: 1.5 million cubic meters per second flow through the Strait of Gibraltar, which is around 1200 times the extraction of Niagara Falls. Due to the tides and with the help of thermohaline convection, this water exchange can take place in an about 12-hourly rhythm. During the tide change from high tide to low tide, near-surface Atlantic water flows into the Mediterranean. The outflow of near-surface Mediterranean water occurs when the tide changes from ebb to flow.
Source:
welt.de
wasser-wissen.de
The earth cache:
To solve this earth cache, answer the following questions and send me the answers via GC Messenger. After the answers have been sent, you can log in immediately. If anything is unclear or incorrect, I will contact you.
1.) You can look across the Strait of Gibraltar to Africa. You can also see some mountains there. What is the name of the highest visible mountain? (See information board).
2.) Explain in your own words why the water flows eastwards on the surface and where the difference in sea level comes from.
3.) Observe the surface of the sea. Can the flow be seen with the naked eye on closer observation? You may find a piece of wood or other flotsam in the water to help you see the current.
4.) Also visit waypoint 1, from here you can also see the coastline well. Guess how high you stand here above sea level.
5.) Describe the formation of the coast that you can see in the east (the surface in color and structure and the slope of the rocky coast). Optional: Can you also determine the kind of rock?
6.) Take a photo of yourself or a personal item at Europa Point and upload it to your log.
Have fun
RauGeo
Das Mittelmeer
Das Mittelmeer entstand vor etwa 150 Millionen Jahren, als der Superkontinent Pangäa auseinanderbrach und sich anschließend der afrikanische Kontinent nordwärts bewegte und gegen Europa stieß. Dabei umschlossen beide Kontinente das Mittelmeerbecken.
Vor 5,6 Millionen Jahren schloss sich auch die letzte Verbindung zum Atlantik, die Straße von Gibraltar. Afrika war weiter nordwärts vorgerückt und hatte dort eine Barriere errichtet. Zudem sank der Wasserspiegel der Ozeane infolge einer Eiszeit um 50 Meter.
Da die Zuflüsse ins Mittelmeer gering sind und der Überlauf vom Atlantik gestoppt war, trocknete das Mittelmeer weitgehend aus und hinterließ eine Wüste mit meterdicker Salzkruste.
Vor 5,3 Millionen Jahren war der Meeresspiegel wieder gestiegen, und die Flutung setzte ein. Sie zog sich über mehrere tausend Jahre hin. Rund 90 Prozent der Wassermassen seien jedoch in nur ein paar Monaten eingeflossen und fraßen dabei einen 250 Meter tiefen und 200 Kilometer langen Kanal in den Untergrund. Dadurch ergossen sich so immense Wassermassen in das Mittelmeer, dass der Meerespegel um bis zu zehn Meter am Tag anstieg.
Die Flut dürfe man sich nicht wie einen riesigen Wasserfall vorstellen, sondern eher wie einen mächtigen Strom, der sich auf einer Breite von mehreren Kilometern über eine Schräge ins Mittelmeer ergoss. (Siehe unten)
Salzgehalt
Das heute durch die Straße von Gibraltar an der Oberfläche einströmende Atlantikwasser gilt als Ausgleichsströmung. Das Wasser ist im Durchschnitt 15°C kühl und mit 3,62 Prozent bzw. 36,2 Promille relativ salzarm. Auf seinem Weg nach Osten wird dieses Wasser immer wärmer und insgesamt um ca. 5 Prozent konzentrierter.
Ohne die Kompensation des Wasserverlustes vom Atlantik her würde es schon in etwa 2000 Jahren austrocknen. Durch den Konzentrationsvorgang müsste der Salzgehalt (die Salinität) im Mittelmeer ständig steigen. Dies wird jedoch ähnlich wie die Verdunstung durch ständiges Abfließen von Wasser in den Atlantik, und zu einem geringen Teil in das Schwarze Meer, verhindert. Unter einem oberflächlichen Einstrom von leichtem Wasser geringerer Salinität in das Mittelmeer vollzieht sich ein ständiger Ausstrom von schwerem, salzreichen Wasser (mit etwa 38,4 Promille) und einer Temperatur von ganzjährig fast 13°C in den Atlantik.
Strömungen
Verglichen mit dem Atlantik sind die Strömungen im Mittelmeer wesentlich schwächer. Das aus dem Atlantik oberflächlich einströmende Ozeanwasser fließt ostwärts entlang der afrikanischen Küste. Die entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtete Strömung sorgt für einen Temperaturausgleich im Mittelmeer. Warme Wassermassen aus dem Süden gelangen somit sehr weit nach Norden.
Dieser Wasseraustausch kann nur deshalb so gut funktionieren, weil sich das Ganze in zwei Strömungen teilt. Die erste Strömung verläuft an der Oberfläche des Meeres und entspricht dem vom Atlantik einströmenden Wasser. Aufgrund seiner geringen Salzkonzentration besitzt es eine kleinere Dichte als das Mittelmeerwasser, schiebt sich deshalb an der Oberfläche von West nach Ost voran und führt somit Phytoplankton und Nährstoffe mit sich. Die zweite Strömung ist das sich am Boden Richtung Atlantik bewegende Mittelmeerwasser. Es besitzt eine höhere Dichte und ist somit schwerer. Dieses Wasser fließt dann beim Gezeitenwechsel von Ebbe zu Flut aus der Straße von Gibraltar in den Atlantik. Unterstützt wird dieser Strömungsverlauf von der Thermohalinen Konvektion.
Im Mittelmeer verdunstet bei andauernder Sonneneinstrahlung das Oberflächenwasser und die Salzkonzentration steigt in diesem Bereich an. Dadurch ist dieses Wasser dichter und somit schwerer, als das darunterliegende. Die dichtere Schicht sinkt ab, bis sie auf einen Bereich trifft, der die gleichen Dichteverhältnisse besitzt. An der Meeresoberfläche ist somit ein Niveauunterschied von 9 cm zwischen Mittelmeer und Atlantik entstanden.
Wasseraustausch mit dem Atlantik
Diese negative Wasserbilanz wird durch einen ständigen Zustrom von Atlantikwasser durch die Straße von Gibraltar ausgeglichen. Würde das Mittelmeer keine Verbindung zum Atlantik haben, so würde sein Wasserspiegel jedes Jahr um ca. 1 Meter fallen. Die gut 60 Kilometer lange Straße von Gibraltar unterteilt sich in zwei Schwellen. Der östliche Eingang, zwischen Gibraltar und Ceuta, ist ca. 23 Kilometer breit und 800 Meter tief. Dann folgt eine tiefe, canyonartige Senke, Tarifa-Enge genannt. An ihrer engsten Stelle nur wenig über 14 Kilometer breit, sinkt sie auf 1.000 Meter ab, um dann zu der nur 280 Meter seichten Camarinal-Schwelle anzusteigen. Diese ist die eigentlich bestimmende "Staumauer" für den Austritt des mediterranen Tiefenstroms. 21 Kilometer weiter westlich, an der Spartel-Schwelle, endet das Mittelmeer. Die durchschnittliche Tiefe liegt dort bei 350 Meter. Zugleich weitet sich die enge Straße auf ca. 44 Kilometer aus. Von dort sinkt das abfließende Mittelmeerwasser wie ein Wasserfall mit einer Geschwindigkeit von 2-3 Stundenkilometer bis auf 1.000 Meter ab.
Das Atlantikwasser tritt mit etwas mehr als 5 Stundenkilometern in den obersten 100 Metern der Straße von Gibraltar in das Mittelmeer ein. Von der kräftigen atlantischen Flut geschoben kann es fast 10 Stundenkilometer erreichen. Eine unvorstellbare Masse Wasser passiert die Meerenge in den beiden gegenläufigen Strömungen: 1,5 Millionen Kubikmeter in der Sekunde fließen durch die Straße von Gibraltar, das entspricht rund 1200 Mal der Förderung der Niagarafälle. Durch die Gezeiten und mit Hilfe der Thermohalinen Konvektion kann dieser Wasseraustausch in etwa 12-stündlichem Rhythmus stattfinden. Während des Gezeitenwechsels von Flut zu Ebbe fließt oberflächennahes Atlantikwasser in das Mittelmeer hinein. Das Ausfließen von bodennahem Mittelmeerwasser erfolgt beim Gezeitenwechsel von Ebbe zu Flut.
Quellen:
welt.de
wasser-wissen.de
Der Earthcache
Um diesen Earthcache zu lösen, beantworte folgende Fragen und sende mir die Antworten per GC-Messenger zu. Nach dem Zusenden der Antworten kann gleich geloggt werden. Bei Unklarheiten oder falschen Antworten werde ich mich bei dir melden.
1.) Du kannst über die Straße von Gibraltar bis nach Afrika schauen. Du siehst am anderen Ufer auch einige Berge. Wie heißt der höchste sichtbare Berg? (Siehe Infotafel).
2.) Erkläre mit eigenen Worten, warum das Wasser hier an der Oberfläche nach Osten strömt und woher der Höhenunterschied kommt.
3.) Beobachte die Oberfläche des Meeres. Ist die Strömung bei genauer Beobachtung mit freiem Auge erkennbar? Vielleicht findest du ein Stück Holz oder anderes Treibgut im Wasser, um die Strömung zu erkennen.
4.) Besuche auch den Wegpunkt 1, von hier kannst du auch den Küstenabschnitt gut sehen. Schätze, wie hoch du hier über dem Meeresspiegel stehst.
5.) Beschreibe die Formation der Küste, die du Richtung Osten aus sehen kannst (die Oberfläche in Farbe und Struktur und die Neigung der Felsenküste). Optional: Kannst du auch das Gestein bestimmen?
6.) Mache ein Foto von dir oder einem persönlichem Gegenstand am Europa Point und lade es zu deinem Log hoch.
Viel Spaß wünscht euch
RauGeo
Additional Hints
(No hints available.)