Magnetkompass - Meeresspiegel

Warum verwendet die moderne Schifffahrt heute keine Magnetkompasse mehr?
Phillip Lühring, per E-Mail

Im 14. Jahrhundert revolutionierte der Magnetkompass die Schifffahrt in Europa. Erfunden hatten ihn die Chinesen aber schon gut 2.500 Jahre zuvor. Damaligen Kapitänen erschien er als Wunder. Er ermöglichte es ihnen, mit bis dahin unvorstellbarer Genauigkeit zu navigieren. „Für die Ansprüche moderner Navigation sind Magnetkompasse nicht genau genug“, sagt der Kapitän der Leitstelle des Forschungsschiffs Meteor, Michael Berkenheger.

Die Berufsschifffahrt schreibt heute elektrische Kreiselkompasse vor, die sich an der Drehung der Erde orientieren. Daher weisen sie auf den geographischen, nicht auf den magnetischen Nordpol. Magnetkompasse hingegen weichen wegen des unregelmäßigen Magnetfelds der Erde um bis zu über 30 Grad vom geographischen Norden ab. Zudem ändert sich die so genannte Missweisung von Seegebiet zu Seegebiet und von Jahr zu Jahr.

Trotzdem sind Magnetkompasse noch heute auf jedem Schiff zu finden. Denn fällt einmal der Strom aus, so nützt auch der genauest Kreiselkompass nichts mehr. Die Nadel des Magnetkompasses hingegen zeigt auch ohne Strom zum magnetischen Nordpol.

Warum sind die traditionellen Farbe der Marine blau und weiß?

Im November 1744 wurde John Russel, der vierte Herzog von Bedford, zum Ersten Lord der Britischen Admiralität ernannt. Weil damals in der Royal Navy viel über neue Uniformen disputiert wurde, ließ der Lord eines Tages den Flottenadmiral John Forbes zu sich rufen. Er präsentierte dem Untergebenen etliche Uniformentwürfe und bat ihn um ein Votum für die zweckmäßigsten Farben. Zögerlich schlug Forbes eine Kombination aus den Flaggenfarben Blau und Rot vor.

Doch der Herzog belehrte ihn eines Besseren. Der König habe schon längst anders entschieden. "Er hat nämlich meine Herzogin vor einigen Tagen beim Ritt im Park gesehen, in einem blauen Kostüm mit weißen Aufschlägen. Dieser Aufzug hat dem König so gut gefallen, dass er geruhte, ihn zur Marineuniform zu bestimmen." Überliefert wird diese Anekdote vom Autor Heinz-Hellmut Kohlhaus in seinem Buch `Marineblau - marinerot. Die Farben der Marineuniformen im Wandel der Zeit`. Bis Blau und Weiß die Marinefarben wurden, sollte indes noch einige Zeit vergehen. Der offizielle Uniformbefehl erging erst am 17. April 1748.

Nach dem höchsten Berg der Welt fragt Birgit Overmann aus Magdeburg

Der höchste Berg der Welt ist, wenn man nicht von Meeresspiegelniveau, sondern von seinem Fuß ab misst der Mauna Kea auf Hawaii. Der Gipfel liegt 4.200 Meter über dem Meer, aber er beginnt auf dem Meeresboden in 5.500 Metern Tiefe. Seine Gesamthöhe erreicht also stolze 9.700 Meter. Der Mount Everest dagegen erhebt sich über einem Hochplateau von 3.600 m Höhe, er ist also selbst nur 5.100 m hoch. Im Vergleich also ein recht kleiner Berg.

Entstanden sind beide Berge übrigens auf sehr unterschiedliche Weise: Der Mauna Kea ist nach und nach durch vulkanische Aktivität gewachsen. Der Mount Everest verdankt seine Existenz der Kollision des indischen Subkontinents mit der zentralasischen Platte. Wie bei einem Auffahrunfall hat sich dadurch das Himalayamassiv emporgetürmt.

Was macht das Meer zum Meer, die See zur See und den Ozean zu eben diesem?
Sonja Westermann, per Email

Im Dornseiff, dem Wörterbuch, das den deutschen Wortschatz nach Sachgruppen ordnet, finden sich zum Eintrag „Gewässer“ sage und schreibe 61 Begriffe – die leider keineswegs immer trennscharf sind. Sehr genau sind Seen abzugrenzen. Also jene süßen oder salzigen Maare, Tümpel, Weiher, Krater-, Stau- und sonstigen Binnenseen, die sich in natürlichen oder künstlich geschaffenen kontinentalen Senken angesammelt und keine direkte Verbindung zum Ozean haben. Wenn da nur nicht Ostsee, Sargassosee, Hochsee und viele ähnlich zusammengesetzte Begriffe wären, bei denen der Begriff Meer näher läge, weil er stärker mit bestimmten Regionen des Ozeans assoziiert ist. Letzterer wird im Duden kurz und bündig als große zusammenhängende Wasserfläche zwischen den Kontinenten definiert. Er setzt sich aus dem Pazifischen, Indischen und Atlantischen Ozean zusammen – zu denen die Neben-, Rand- und Mittelmeere hinzuzurechnen sind. Meere? Ja, mit den Meeren ist es ein wahres sprachliches Kreuz. Mal bezeichnet der Begriff bestimmte Ozeanregionen wie etwa das Rossmeer; mal bezeichnet er Binnengewässer wie das Tote oder das Kaspische Meer, die per Definition den Seen zuzurechnen sind.

Wie kommt das Meeresrauschen in die Muschel?
Katina Klähnhardt München

Zunächst: auch wenn in diesem Zusammenhang immer wieder von Muscheln gesprochen wird, es handelt sich immer um Schnecken. Denn Muscheln bestehen i. a. Regel aus zwei Schalen und haben daher keinen Hohlraum. Genau dieser Hohlraum ist es aber, der uns das Meeresrauschen vorgaukelt. Das Rauschen an sich ist zwar real – es lässt sich sogar aufzeichnen. Aber was wir hören ist, weder das Meer, noch unser eigenes Blut. Vielmehr sind es leise Umgebungsgeräusche, die der Hohlraum in der Schnecke verstärkt. Die Luft darin besitzt eine so genannte Eigenfrequenz. Diese ist für jede Schnecke anders, da sie von Länge und Form des Hohlraums abhängt. Geräusche aus der Umgebung, die diese Frequenz aufweisen, bringen die Luftsäule in der Schnecke zum Schwingen. Das ganze funktioniert übrigens auch mit einem Glas. Drückt man den Hohlraum direkt ans Ohr, verhindert man, dass Geräusche in den Hohlraum gelangen und das Rauschen verstummt. Wer wirklich sein eigenes Blut hören will, braucht ein paar Minuten Ruhe und drückt dann mit den Fingern die kleinen Ohrläppchen über den Gehörgang und voilà, das Blut rauscht! Und das Meeresrauschen, na ja, das hört man am besten… am Meer.

Wie salzig ist gefrorenes Meerwasser, und kann man es zu Trinkwasser schmelzen?
Claudia Hönck, Hamburg

In seinem großartigen Bericht über die Drift der Fram durch das Nordpolarmeer schreibt Fridtjof Nansen: „Einige Expeditionen sind in dem Aberglauben befangen gewesen, dass Trinkwasser, in welchem sich die geringste Menge Salz befindet, schädlich sei. Das ist ein Irrtum ...“ Nansens legendärer Fußmarsch war nur möglich, weil er und sein Begleiter Johansen sich quasi von einer Meereis-Trinkwasserquelle zur nächsten bewegten – und die enthalten unter Umständen kleine Mengen Salz: „Der über der Oberfläche des Meeres befindliche Theil des Seewassereises, namentlich hervorstehende Stücke, der während des Sommers den Sonnenstrahlen ausgesetzt gewesen ist, wird von dem größeren Theile seines Salzgehaltes befreit, indem die Salzlake nach und nach durch die Poren des Eises versickert; solches Eis liefert daher ausgezeichnetes Trinkwasser.“

Denn die Kristallstruktur des Meereises verhindert den Einbau der meisten Salz-Ionen. Die Lücken im Kristallgitter sind nämlich kleiner als die Durchmesser jener sechs Ionen, die 99 Prozent allen Meersalzes bilden. Wenn das Meerwasser gefriert, werden die Salz-Ionen also verdrängt. Sie sammeln sich in den schmalen Spalten zwischen den Eiskristallen. Der Sud, der sich dort bildet, wird Sole genannt: extrem salziges Wasser, das auch Lebensraum für Algen und Bakterien ist. Nach zwei bis drei Jahren sickert der größte Teil der Sole durch haarfeine Poren, z.T. aber auch zentimeterweite Gänge aus den Eisschollen in die Wasserschicht darunter. Das Meereis süßt aus und kann zu Trinkwasser geschmolzen werden – mehrjähriges Eis ist ohnehin schneebedeckt, was den Restsalzgehalt weiter herabsetzt.

Wie nennt man die Verbindung zwischen zwei Meeren?
Marc Franz, per E-mail

Wie eine Verbindung zwischen zwei Ozeanen bezeichnet wird, hängt von deren Gestalt ab. So ist der Übergangsbereich zwischen Südatlantik und Indischem Ozean buchstäblich fließend. Zu groß ist die Distanz zwischen dem Kap der Guten Hoffnung und der Antarktis, als dass man ein definiertes Meeresgebiet als Übergangszone angeben könnte. Anders stehen die Dinge im Grenzbereich von Südatlantik und Südpazifik. Beide Teilozeane sind durch die 600 Seemeilen "schmale" Drake-Passage verknüpft.

Wieder andere Meeresregionen sind durch weitaus schmalere Meerengen verbunden, wie durch die Straße von Gibraltar, das Skagerrak oder die Dardanellen. Begriffe wie „Belt, Sund, Meerenge, Bosporus, Isthmus, Passage, Straße oder Kanal bezeichnen alle verschiedene Meeresgebiete – doch kein Begriff ist spezifisch für den Übergang von einem Meer zum andern, insbesondere nicht für einen offenen Übergang. Diese begriffliche Vielfalt spiegelt die höchst unterschiedliche Gestalt der Übergangszonen, die häufig dadurch entstanden, dass Kontinentalbereiche unter den Meeresspiegel absanken oder durch Bewegungen von Erdplatten Grabenbrüche entstanden.

Beim Schwimmen in Thailand hat es hinter mir geglitzert, was war das?
Von Katharina Polke

Das Phänomen des Meeresleuchtens kann man in fast allen Meeren der Welt beobachten. Es wird durch winzige, im Wasser schwebende Wesen hervorgerufen. In der Nordsee ist vor allem der Dinoflagellat Pyrocystis noctiluca dafür verantwortlich und macht damit seinem Namen "nachtleuchtende Feuerzelle" alle Ehre.

Werden leuchtfähige Einzeller mechanisch angeregt, z. B. durch einen Schwimmer oder durch Wellenschlag, startet dies in ihrem Inneren eine chemische Reaktion. Sie setzt so viel Energie frei, dass Licht erzeugt wird. Aus Sicht der Evolution macht das Sinn, denn die Leuchtreaktion verbraucht Sauerstoff der in früheren Stadien der Evolution für viele Organismen giftig war. Biolumineszenz könnte daher als Sauerstoffschutz gedient haben. Im Laufe der Zeit verlor diese Funktion an Bedeutung, während gleichzeitig andere in den Vordergrund traten.

Viele Tiere und Pflanzen können ebenfalls Licht erzeugen: Tintenfische, Glühwürmchen, Pilze, Fische, Quallen, Tausendfüßer. Die Lichtsignale helfen, Partner zu finden, Beute zu fangen und sich zu tarnen. Faszinierende Farbspiele, die vor allem das Dunkel der Tiefsee erhellen, sind die Folge.

Wie entsteht des Geräusch des "Meeresrauschens"? Gemeint ist nicht das Geräusch in der Muschel am Ohr.
Frank Steinmann, Hamburg

Meeresrauschen erscheint uns akustisch so angenehm, dass es auf CD gebrannt ein Verkaufsschlager ist. Es entsteht, wenn Wellen brechen. Durch den Überschlag der Wasserwand werden Milliarden winziger Luftbläschen unter Wasser gedrückt und zum Schwingen gebracht. "Jede Blase hat eine bestimmte Frequenz, die von seiner Größe abhängt", erklärt der US-amerikanische Physiker Prof. Peter Dahl von der University of Washington. Ein weitere Note bekommt die "Wassermusik", wenn die Blasen von der Wucht der Wellen in kleinere Bläschen zerschlagen werden oder an der Oberfläche platzen. Hinzu kommt, dass Sand und Kiesel sich im Rhythmus der Branddung aneinander reiben. So entsteht die Lautmalerei des Meeres, wobei der Begriff "laut" durchaus wörtlich zu nehmen ist. Je nach Windverhältnissen und Küstengestalt können Brandungsgeräusche mehr als 100 Dezibel erreichen. Das hat Presslufthammer-Qualität, auch wenn das Heranrollen und Brechen der Wellen, das Tosen der Meeres an unseren Küsten optisch und akustisch unvergleichlich viel angenehmer ist.

Wie kommt das Meeresrauschen in die Muschel?

Zunächst: Auch wenn in diesem Zusammenhang immer wieder von Muscheln gesprochen wird – es handelt sich um Schnecken. Denn Muscheln bestehen in aller Regel aus zwei Schalen und haben daher keinen Hohlraum. Genau dieser Hohlraum aber ist es, der uns das Meeresrauschen vorgaukelt. Das Rauschen ist real; es lässt sich sogar aufzeichnen. Aber was wir hören, ist weder das Meer noch, wie so oft angenommen, unser eigenes Blut.

Vielmehr sind es leise Umgebungsgeräusche, die der Hohlraum in der Schnecke verstärkt. Die Luft in der Schnecke besitzt eine so genannte Eigenfrequenz. Diese ist für jedes Gehäuse anders, da sie von Länge und Form des Hohlraums abhängt. Geräusche aus der Umgebung, die diese Frequenz aufweisen, bringen die Luftsäule in der Schnecke zum Schwingen. So werden diese Frequenzen verstärkt. Andere Umgebungsgeräusche dämpft die vor den Gehörgang gehaltene Schnecke ab.

Das Ganze funktioniert übrigens auch mit einem Glas: Drückt man aber den Hohlraum direkt ans Ohr, verhindert man, dass Geräusche in den Hohlraum gelangen und das Rauschen verstummt. Wer dagegen wirklich sein eigenes Blut hören will, braucht ein paar Minuten Ruhe und drückt dann mit den Fingern die kleinen Ohrläppchen über den Gehörgang und – voilà, das Blut rauscht. Und das Meeresrauschen, das hört man nun einmal am besten … am Meer.

Wie stark wird der Meeresspiegel künftig wirklich ansteigen?
Ute Schmidt, Bremen

Es ist nahezu unmöglich, das zentimetergenau vorherzusagen. Selbst für die jüngste Vergangenheit schwankten die Angaben enorm. So ergaben Pegelmessungen und Berechnungen, dass der Wasserstand unserer Ozeane in den vergangenen 100 Jahren zwischen zehn und 25 Zentimetern zugenommen hat. In seinem im Februar 2007 veröffentlichten Bericht beziffert der UN-Klimarat IPCC den gesamten Meeresspiegelanstieg im 20. Jahrhundert auf 17 Zentimeter. Einig sind sich die Klimaforscher aber, dass die Ursache dafür der globale Temperaturanstieg von 0,74 Grad Celsius in diesem Zeitraum (1906-2005) ist. Dadurch dehnte sich nicht nur das oberste Ozeanstockwerk aus. Auch Gletscher und kleinere Eisschilde zogen sich zurück; ihre Schmelzwasser gelangten über die Flüsse in die Meere. Beides trug etwa im gleichen Maß zum Meeresspiegelanstieg bei.

Der zukünftige Anstieg hängt naturgemäß davon ab, wie in welchem Ausmaß wir zukünftig Klimagase freisetzen, wie stark also der Treibhauseffekt ausfällt. Noch 1990 rechneten die meisten Klimaforscher mit einem Anstieg von 31 bis 110 Zentimetern bis zum Jahr 2100. Inzwischen wurden die Modelle verfeinert. Der IPCC-Bericht 2007 kommt aufgrund unterschiedlicher Klimaszenarien zu einem Anstieg zwischen 18 und 59 Zentimetern bis zum Ende dieses Jahrhunderts.

Stimmt es, dass der Meeresspiegel auf beiden Seiten des Panama-Kanals unterschiedlich hoch ist und wenn ja, warum?
Stefan Wendt per E-Mail

In der verfügbaren Literatur wird diese Frage höchst unter-schiedlich beantwortet. Manche Autoren sprechen davon, dass der Meeresspiegel auf der pazifischen Seite des Panama-Kanals etwa 20 Zentimeter höher ist als auf der atlantischen Seite - im Durchschnitt wohlgemerkt. Auf der Webseite der US-amerika-nischen National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) heißt es genauer, dass atlantischer und pazifischer Meeresspiegel elf Monate im Jahr voneinander abweichen. Nur im Februar lägen sie etwa auf gleichem Niveau. Als Grund werden vor allem die Gezeiten sowie klimatischen Faktoren angeführt.

So betragen die Gezeitenunterschiede vor der Miraflores-Schleusenanlage am westlichen Ende des Kanals bis zu sieben Metern. Lokale auflandige Winde scheinen ein übrigens zu tun. Hinzu kommt möglicherweise der Einfluss des Äquatorialen Gegenstroms. Für diese von Ost nach West verlaufende Meeresströmung wirkt die Panama-Landenge wie eine Art Staumauer. Als weitere Faktoren könnten die etwas geringere Dichte des pazifischen Oberflächenwassers sowie regional unterschiedliche starke ausgeprägte Erdanziehungskräfte in Betracht gezogen werden. Letztere verursachen an der Oberfläche der großen Ozeane bis zu einhundert Meter mächtige Dellen und Beulen. Allerdings ist die mittelamerikanische Landbrücke so schmal, das dieser Faktor bei den gemessenen Meeresspiegelunterschieden kaum ins Gewicht fallen dürfte.