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Meeresboden - Mittelmeer-Tidenhub

Meeresboden

Wie sieht der Meeresboden in mehreren tausend Metern Wassertiefe aus, wie in mehreren hundert Metern?
Herbert Stein, per E-Mail

„Der Meeresgrund! Wiederum eine weite, glatte, helle Fläche, die sich am Horizont – so weit sie beleuchtet ist – verliert“, so beschrieb Jacques Piccard, was er beim Blick aus dem Tauchboot Trieste an einem der tiefsten Punkte der Erde sah. 1960 tauchte er zusammen mit Don Walsh 10.911 Meter tief in den Marianengraben hinab. Die beiden sollten jahrzehntelang – bis zum Tauchgang des Regisseurs James Cameron 2012 – die einzigen bleiben, die dieses Fleckchen Meeresgrund zu Gesicht bekamen. Sicher hat auch die Wassertiefe Einfluss auf die Beschaffenheit des Bodens. So werden in manchen tief gelegenen Regionen kaum Partikel abgelagert, da Mikroorganismen sie auf ihrem langen Weg durch die Wassersäule zersetzen. Viel entscheidender für die Eigenschaften des Ozeanbodens sind jedoch geografische Lage und Meeresströmungen. Bodennahe Strömungen formen Rippeln in sandige Böden wie man sie von Stränden kennt. Oder sie führen hinreichend Nahrung mit sich, so dass Kaltwasserkorallen gedeihen und sich ausgedehnte Tiefseeriffe bilden. Besonders bizarr erscheinen Meeresböden, die durch die Vorgänge der Plattentektonik modelliert werden. Zum Beispiel türmen sich an heißen Quellen hohe Schlote auf; andernorts ist der Meeresboden mit kissenförmigen Lavabrocken bedeckt.

Meeresgeruch

Woher kommt der typische Geruch des Meeres?
Frage aus der mare-Redaktion

Endlich an der Küste angekommen, und dann: ganz tief einatmen! Da ist er, der typische Geruch des Meeres. Der stammt aber nicht von Seetang oder dem Meersalz – Dimethylsulfid, kurz DMS, heißt das Gas, das für den Meeresduft verantwortlich ist. Es entsteht aus der Schwefelverbindung Dimethylsulfoniumpropionat (DMSP). Schwefel ist ein Grundbaustein für den Aufbau von Proteinen und neben Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor eines der Elemente, die ein Leben im Ozean überhaupt ermöglichen. Einzellige Algen produzieren Schwefel in großen Mengen aus Sulfat, und Bakterien im Ozean benötigen organischen Schwefel zum Beispiel als Energiequelle. Bei der Umwandlung wird das Gas DMS gebildet, das in die Atmosphäre entweicht und das Meer riechbar macht. Wie Schwefel im Meer genau abgebaut wird, ist aktuell Thema von verschiedenen wissenschaftlichen Untersuchungen. In deren Fokus steht dann zum Beispiel der Einfluss von gelösten organischen Schwefelverbindungen wie DMS auf Klimaveränderungen.

Meeresleuchten I

Beim Schwimmen in Thailand hat es hinter mir geglitzert, was war das?
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.

Meeresleuchten II

Gibt es vergleichbar dem Meeresleuchten auch ein Sandleuchten?
Uwe und Nils Jeromin, per E-Mail

Viele Lebewesen an Land wie im Wasser sind in der Lage, selber Licht zu erzeugen. Man spricht dabei von Biolumineszenz. Mikroskopisch kleine Algen generieren so das Phänomen des Meeresleuchtens. Aber gibt es auch Sandleuchten? Unsere beiden Fragesteller konnten Derartiges beim nächtlichen Sandburgenbau an der niederländischen Küste beobachten: Bewegten sie mit der Schaufel den Sand, glitzerte es neongrün. Ohne eine entsprechende Probe untersucht zu haben, lässt sich natürlich nicht mit hundertprozentiger Sicherheit sagen, was das Glitzern hervorgerufen hat. Aber da auch ein Leuchten im Wasser sichtbar war, handelte es sich vermutlich um biolumineszente Algen, die an den Strand gespült wurden. „Bei Stress, also wenn sie durch das Graben mechanisch gereizt werden, leuchten diese Algen.“ erklärt Dr. Norbert Wasmund vom Institut für Ostseeforschung Warnemünde. „Noctiluca scintillans kann solch ein Meeresleuchten hervorrufen. Diese Art ist in der Nordsee häufig und hier von Mai bis September, in manchen Jahren auch bis in den Winter hinein anzutreffen. Im Herbst ist eher die Dinoflagellaten-Gattung Ceratium typisch, die auch zur Biolumineszenz fähig sein soll.“

Meeresrauschen I

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.

Meeresrauschen II

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.

Meeresschildkröten

An welchen Strand kommen erwachsene Meeresschildkröten zur Eiablage zurück?
Monika Eschner, per E-Mail

Meeresschildkröten legen unglaublich weite Strecken im Meer zurück und entfernen sich dabei je nach Art mehrere hundert bis tausend Kilometer weit von ihrer Geburtsstätte. Nach 20 bis 30 Jahren kehren die Weibchen zur Eiablage erstmals an den Strand zurück, an dem sie selbst einst geschlüpft sind. Der gefährlichste Teil der Reise beginnt direkt nach dem Schlüpfen, wenn die wenige Zentimeter großen Jungen über den Strand ins Meer und dann weiter in den offenen Ozean wandern. Von tausend geschlüpften Schildkröten erreicht nur ungefähr eine das Erwachsenenalter. Da liegt die Idee unserer Fragestellerin nahe, die Nester in geschützte Gebiete umzusiedeln, damit die erwachsenen Meeresschildkröten automatisch in die Schutzgebiete zurückkehren. „Umsiedlungen von nur ein paar hundert Metern hätten kaum Auswirkungen, da die Treue zum ursprünglichen Niststrand nicht allzu eng gesehen werden darf“, erklärt Dr. Hiltrud Cordes von der Turtle Foundation. „Jeder Eingriff in dieses empfindliche System muss unter großem Aufwand kontrolliert werden; z.B. müsste jeder einzelne Schlüpfling markiert werden. Doch wer kann sagen, ob das Schutzprogramm in 20 Jahren, wenn die ersten markierten Schildkröten zurückkämen, noch existiert, oder der geschützte Strand noch immer sicher ist? Daher plädieren wir dafür, den Aufwand für den Schutz am ursprünglichen Niststrand zu betreiben.“

Meeresschmetterling

Was ist ein Meeresschmetterling?
Herbert Stein, per E-Mail

Wer schon einmal eine Pteropode hat schwimmen sehen, weiß, warum sie den wunderschönen Trivialnamen „Schmetterling des Meeres“ verdient. Denn diese Flügelschnecken schweben eher durch das Wasser als dass sie schwimmen. Beim Meeresschmetterling handelt es sich genau genommen um Pteropoden mit Schalen, Thecosomata genannt. Nackte Meeresschnecken, die Gymnosomata, sind im englischsprachigen Raum auch als „Sea Angels“ bekannt. Meeresschmetterlinge kommen in allen Weltmeeren vor. Ihre kalkigen Schalen sind nur wenige bis maximal 30 Millimeter groß. Sie schwimmen mithilfe von paarweise angeordneten Flügeln oder einer durchgängigen Flügelplatte, die sich aus dem Fuß ihrer am Meeresboden lebenden Vorfahren entwickelten. Einige Flügelschnecken können große Schleimnetze zum Nahrungsfang produzieren. Sie werfen die klebrigen Netze aus und warten dann bewegungslos darunter. Da ihre Schalen besonders anfällig sind, erlangen die marinen Schmetterlinge heutzutage traurige Berühmtheit als Anzeiger für die vom Klimawandel verursachte Ozeanversauerung.

Meeresschutzgebiete

Welchen Wert haben Meeresschutzgebiete wie das bei Abra de Ilog auf der philippinischen Insel Mindoro für die Regenerierung von Fischgründen?
Paul Müller, per E-Mail

Laut dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) sind bisher nur knapp zwei Prozent der Weltozeane als Schutzgebiete ausgewiesen. Die derzeit knapp 6.000 Meeresschutzgebiete (MPAs) bedecken etwa vier Prozent der Küstenmeere und weniger als ein Prozent des offenen Ozeans. Generell gilt, dass Fischbestände von großen Schutzgebieten mehr profitieren als von kleinen, effektives Management vorausgesetzt. „Daher wird die Ausweisung sehr kleiner Schutzgebiete wie bei Abra de Ilog häufig kritisch hinterfragt“, sagt Meeresökologe Tim Packeiser vom WWF, der selbst auf den Philippinen gearbeitet hat: „Allerdings gibt es zahlreiche Beispiele von relativ kleinen MPAs in tropisch-subtropischen Regionen, in denen dennoch die Fischbiomasse, also die Anzahl und Größe der Fische, nach der Unterschutzstellung deutlich angewachsen ist. So können lokale Fischer von deren Wert überzeugt werden, was einer späteren Ausweitung dienlich ist.“ Im Rahmen der Biodiversitäts-Konvention (CBD) hat sich die internationale Staatengemeinschaft darauf verständigt, bis 2020 mindestens zehn Prozent der Weltmeere unter Schutz zu stellen. Ob dies reicht, damit Fischbestände sich erholen können, bleibt dahin gestellt. Entscheidend wird sein, inwieweit deren wesentliche Lebensräume wie Laich- und Nahrungsgebiete unter effektiven Schutz gestellt werden.

Meeresspiegelanstieg I

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.

Meeresspiegelanstieg II

Welchen Anteil haben die durch Klimaerwärmung hervorgerufenen Gletscherschmelzen auf die Erhöhung des Meeresspiegels?
Helmut Braun, St. Ulrich

Neben der thermischen Ausdehnung der Ozeane ist die wichtigste Ursache für den Meeresspiegelanstieg der vergangenen Jahrzehnte das Abschmelzen der Landeismassen. Das heißt, zum einen dehnt sich das in den Ozeanbecken vorhandene Wasser durch Erwärmung aus; zum anderen gelangt zusätzlich Schmelzwasser von den Kontinenten in die Ozeane. Pegelmessungen an den Küsten und die seit den 90er Jahren aufgezeichneten Daten aus globalen Satellitenvermessungen belegen die Veränderungen des Meeresspiegels. So lag der globale durchschnittliche Meeresspiegelanstieg zwischen 1993 und 2010 bei etwa 3,2 Millimeter pro Jahr. In diesem Zeitraum haben die thermische Ausdehnung dazu schätzungsweise 1,1 Millimeter und schmelzende Hochgebirgsgletscher etwa 0,76 Millimeter beigetragen. Der Anteil der Hochgebirgsgletscher am steigenden Meeresspiegel ist damit größer als der des Schmelzwassers der großen Eisschilde der Antarktis (0,27 mm/Jahr) und Grönlands (0,33 mm/Jahr) zusammen. Vermutlich wird er zum Ende des Jahrhunderts jedoch kontinuierlich abnehmen, da viele dieser Gletscher bis dahin komplett verschwunden sein könnten.

Meeresspiegelanstieg III

Wie kommt es, dass der Meeresspiegel in einigen Gegenden der Welt sinkt, obwohl er durch den allgemeinen Klimawandel eigentlich steigen müsste?

Wie sich der Meeresspiegel ändert, wird berechnet, indem man die Landoberfläche als Bezugsgröße nutzt. Gleichzeitig bewegt sich aber das Land, und zwar auch vertikal, zum Beispiel wegen tektonischer Bewegungen. Beobachtet man daher den Meeresspiegel von einer Küste, die sich anhebt, dann sinkt der Meeresspiegel aus dieser Perspektive und umgekehrt, das nennt sich der „relative Meeresspiegel“. Ein weiterer Grund hängt direkt mit dem Klimawandel zusammen. Durch das Schmelzen des Inlandeises in der West-Antarktis würde das Meer im Durchschnitt global um einen Meter ansteigen. „Wäre die Welt eine Badewanne, würde das Wasser überall gleich hochsteigen. Dass das nicht passiert, hat zwei Ursachen“, verdeutlicht Dr. Alessio Rovere vom MARUM. 1. Wenn Gletscher schmelzen und an Masse verlieren, reduziert das den Druck auf den Erdmantel und Mantelgestein kann dorthin fließen. Dadurch hebt sich das Land unter den ehemaligen Gletschern, der Meeresspiegel senkt sich relativ zum Land. Das Gegenteil passiert weiter weg von den Eismassen, das Land senkt sich, und der Wasserspiegel steigt relativ dazu. Dieser Prozess wird auch glazio-isostatischer Ausgleich genannt. 2. Gletscher üben durch ihre Masse eine Anziehungskraft auf das umgebende Wasser aus. Beides wird reduziert, sobald das Eis schmilzt, wodurch das Wasser „losgelassen“ wird und sich in den Ozeanen verteilen kann. Zurück zum Antarktis-Beispiel: In Argentinien würde das Wasser etwa um einen halben Meter ansteigen. Wegen der Verschiebungen im Erdmantel und durch die Umverteilung der Wassermassen stiege das Meer aber an der US-Ostküste oder in Deutschland um bis zu 1,3 Meter. Wer aber wiederum von der Antarktis aus aufs Wasser blickt, für den würde der Meeresspiegel sinken.

Meeresspiegel Panama

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

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.

Meereswurm

Gibt es einen freischwimmenden Borsten- oder Seeringelwurm, der in flottem Tempo die oberste Wasserschicht durchkreuzt?
Ernst Ernstchen, per Email

Vermutlich handelt es um einen Nereiden (sprich Nere-i-den), einen Meerringelwurm. Ihren Namen verdankt diese Gattung dem antiken griechischen Gott der Seen, Nereus. Für eine genauere Bestimmung der Art sind allerdings mehr Informationen nötig. In der Nord- und Ostsee kommen vor allem zwei Arten dieser Würmer vor: der Grüne Meerringelwurm (Nereis virens) sowie der Schillernde Seeringelwurm (Nereis diversicolor). Beide graben sich in den Meeresboden ein und ernähren sich von Kieselalgen, Aas, Pflanzenteilen und kleineren Meeresbewohnern.

Die Fortpflanzung der Ringelwürmer hängt u.a. von den Mondphasen ab. Wenn die Wassertemperatur im Lauf des Frühjahrs sechs Grad Celsius erreicht und Voll- oder Neumond herrscht, steigen die Männchen bei Flut an die Wasseroberfläche, um - quasi als letztes Lebenszeichen - ihre Spermien abzugeben. Danach sterben die sie ab. Ihre Spermien "regnen" durch die Wassersäule, befruchten die Eier der Weibchen und ein neuer Lebenszyklus beginnt. Meerringelwürmer sind gerade zur Laichzeit elegante und schnelle Schwimmer. Ihre Schwimmfüße sind in dieser Lebensphasen zu "Paddeln" ausgebildet. Falls die geschilderte Beobachtung also an einem Tag mit Voll- oder Neumond gemacht wurde, ist es sehr wahrscheinlich, dass ein Meerringelwurm beobachtet wurde.

Mit vierzig Zentimetern Länge ist der Grüne Meerringelwurm übrigens der größte Wurm in der Nordsee. Mit seinen Beißwerkzeugen kann er selbst Menschen schmerzhafte, im Großen und Ganzen aber ungefährliche Bisse zufügen, wie die Autorin bestätigen kann.

Meerjungfrauen

Woher stammt die Legende der Meerjungfrauen?
Marc Hermel, London

"Was die Meerjungfrauen, die sogenannten Nereiden, betrifft, so handelt es sich dabei nicht um Fabelwesen", wusste schon der Schriftsteller Plinius. Das war im ersten Jahrhundert nach Christus. Der Mythos der Meerjungfrauen geht aber noch weiter zurück. Bis ins fünfte Jahrtausend vor Christus. Seit jeher berichten Seefahrer immer wieder von Sichtungen. Im Jahre 1608 beschrieb der englische Skipper Henry Hudson, nach dem später die Hudson Bay benannt wurde: " ... ihre Haut war sehr weiß, und langes, schwarzes Haar hing ihr vom Kopf herab. Als sie abtauchte, sahen die Männer ihren Schwanz, der wie der Schwanz eines Tümmlers war und gesprenkelt wie der einer Makrele." Eine solche Schönheit lebendig einzufangen, ist nie jemandem gelungen. Stattdessen machten groteske Fälschungen die Runde. In Kneipen, Kaffeehäusern und auf Jahrmärkten des 18. und 19. Jahrhunderts bewunderte das Publikum geschickt zusammengesetzte Skelette kleiner Affen und getrockneter Fische. Bernard Heuvelman schrieb 1990 dazu: "Der Prozess der Mystifizierung kann manchmal bis zu einem Punkt vorangetrieben werden, an dem das Objekt bis zur Unkenntlichkeit verändert wird." Denn tatsächlich war es meist die Seekuh, aus der Seeleute dank lebhafter Fantasie und schlichter Unwissenheit eine Seejungfrau machten.

Meerwasser

Wie viel Wasser ist im Meer?

Eine Milliarde dreihundertsiebzig Millionen dreihundertdreiundzwanzig Tausend Kubikkilometer – diese völlig unvorstellbare Menge Salzwasser ist in den Weltmeeren gespeichert. Knapp 1,4 Milliarden Kubikkilometer also. Wäre die Erde eine Scheibe, würden die Salzwassermassen eine 2.686 Meter dicke Schicht ergeben. Würde man das auf den Kontinenten und in der Atmosphäre zirkulierende Süßwasser hinzu rechnen, stiege der Wasserspiegel noch einmal um mehr als 60 Meter. Die Weltmeere sind im Schnitt 3.729 Metern tief. Der durchschnittlich 3.332 Meter tiefe Atlantik fasst rund 355 Millionen Kubikkilometer Salzwasser, der im Mittel 4.028 Meter tiefe Pazifik mehr als doppelt so viel. Randmeere wie etwa die Ostsee – mickrige 21.631 Kubikkilometer Wasser – fallen dagegen kaum ins Gewicht. Interessant ist, dass nicht alles Salzwasser frei in den Ozeanen strömt. Ein bis zwei Prozent des Meerwassers zirkulieren durch die Ozeankruste. An mittelozeanischen Rücken und in anderen vulkanisch geprägten Regionen wird dieses Wasser auf mehrere Hundert Grad aufgeheizt, ehe es, zum Beispiel durch Schwarze Raucher, wieder in den freien Ozean zurückströmt.

Meerwasser-Muscheln

Im Mittelmeer ist der Salzgehalt höher als im offenen Ozean. Als Meerwasser-Aquarianer möchte ich gerne wissen, ob das auch für die Spurenelement-Zusammensetzung des Mittelmeerwassers gilt ? Gibt es vergleichende Tabellen zu Spurenelement-Konzentrationen ?
Werner Doll, Ludwigsburg

Der Salzgehalt von Atlantikwasser liegt bei etwa 3,5 Prozent. Im Mittelmeer ist die Verdunstung größer als der Nachschub an Frischwasser; entsprechend liegt der Salzgehalt bei etwa 3,8 Prozent. Dieses Verhältnis gilt jedoch nicht für Spurenelemente wie Eisen oder Mangan, die über Staubeinträge aus der Sahara, über den Wasseraustausch zwischen oberen und unteren Meeresstockwerken oder über Flüsse ins Mittelmeer gelangen.

Im Vergleich zum Atlantik sind Aluminium und Blei im westlichen Mittelmeer höher konzentriert; Mangan, Phosphor und Cadmium jedoch niedriger. Eisen-, Kupfer- und Nickelkonzentrationen sind in beiden Meeren etwa gleich groß. Allerdings gibt es Unterschiede bei der Tiefenverteilung. So nimmt der Aluminiumgehalt im Mittelmeer mit zunehmender Tiefe stark zu, während dies in anderen Ozeanen umgekehrt ist. Solche Unterschiede, die auch für andere Gewässer gelten, nutzen Ozeanographen, um Strömungsverhältnisse und Herkunftsgebiete von Wassermassen zu bestimmen.

Menschlicher Körper in der Tiefsee

Was würde mit einem menschlichen Körper in der Tiefsee passieren?
Heiko Stone, Sporda, Schweden

Der Fragesteller hat eine Szene aus Frank Schätzings Science-Fiction-Roman „Der Schwarm“ vor Augen, in der ein toter menschlicher Körper in 3500 Metern Wassertiefe aus einem U-Boot ausgesetzt wird. Dort unten lasten auf jedem Quadratzentimeter 350 Kilogramm Gewicht der darüberliegenden Wassersäule. Von diesem enormen Druck wäre aber nur ein erstaunlich kleiner Teil des Körpers betroffen: nämlich luftgefüllte Räume wie Lunge, Teile des Darms, Nasennebenhöhlen, Nasenhaupthöhle und Ohren. Durch den Druck – in einer Wassertiefe von 3500 Metern herrscht ein Umgebungsdruck von 351 bar – würde das Volumen der Gase in diesen Organen komprimiert. Ein Luftballon würde hier auf ein 351tel seines ursprünglichen Volumens schrumpfen. „Ähnlich verhielte es sich mit der menschlichen Lunge und Teilen des Darms, die keine wesentliche Auswirkung erfahren würden, da sie flexibel sind“, erläutert Dr. Christoph Klingmann, HNO-Facharzt und Tauchmediziner aus München. Laut dem Experten käme es nur zu kleineren Verletzungen im Bereich der Ohren und Nasennebenhöhlen, wahrscheinlich auch zu Flüssigkeitsansammlungen. Eventuell könnten Knochen im Gesicht brechen. Das Trommelfell würde sicherlich einreißen.

Miesmuscheln

Ist es wahr, dass Miesmuscheln klettern?

Miesmuscheln gelten als nicht gerade agil. Die Larven treiben passiv umher, bis sie sich mit ihren so genannten Byssusfäden an Pfähle, Steine oder andere Muscheln heften. Eine Drüse am Fuß der Muschel presst bis zu 100 der zentimeterlangen Fäden hervor, die sie dann mit ihrem fingerförmigen Fuß am Untergrund festklebt. Dazu dient ein weiteres Sekret, der einzige Kleber, der in Salzwasser aushärtet. Gerade ihre Haltefäden sind es, mit denen sich die Muschel fortbewegt – allerdings nicht einmal im Schneckentempo. Will die Muschel an ihrem Pfahl hochklettern, so verankert sie ein weiteres Büschel Byssusfäden ein Stückchen weiter oben und zieht sich daran hoch. Den alten Faden löst sie ab und wiederholt die Prozedur.

Die Steckmuschel Pinna nobilis produziert übrigens so lange Fäden, dass kostbare Stoffe daraus gewebt werden. Legenden sagen, dass das Goldene Vlies des Jason aus dieser Muschelseide bestand. Falls dem so ist, erübrigt sich die Suche danach – obwohl die überwiegend aus Eiweiß bestehenden Fäden sehr widerstandsfähig, zug- und feuerfest sind, sind sie beliebter Mottenfraß.

Mittelmeer-Dünen

Warum gibt es an der Mittelmeerküste keine Dünen?
Ingo Petersen, München

"Auflandige Winde, flach zum Meer hin abfallende Küsten, ausgeprägte Strömungen und sandige Meeresböden - das ist die Rezeptur für eine von Dünen geprägte Küstenlandschaft", sagt der Bremer Geowissenschaftler Dr. Till Hanebuth. Die Nordseeküste bietet all diese Voraussetzungen. Wind, Wellen und Gezeitenströme transportierten riesige Mengen Sand auf die flach abfallenden Küsten zu. So bildeten sich in den letzten Jahrtausenden von Holland bis zur Nordspitze Dänemarks weite Dünengürtel aus. Anders die Lage am europäischen Mittelmeer. Dort fallen viele Küsten recht steil ab; auch sind Gezeiten und Strömungen wesentlich schwächer ausgeprägt.

Dennoch gab und gibt es auch rund um das Mittelmeer beeindruckende Dünenlandschaften: An der spanischen Costa Blanca etwa zwischen Cartagena und Alicante liegt das Dünenfeld von La Marina. Nicht weit entfernt liegen die von Pinien bedeckten "Dunas de Guardamar". Doch gerade in Spanien sind viele Dünen in den 60er und 70er Jahren Opfer des Tourismus geworden: wo sich einst Dünenzüge erhoben, sind inzwischen Hochhausburgen und Sportboothäfen aus dem Sand gewachsen.

Mittelmeer - Meeresspiegel

Warum liegt der Meeresspiegel des Mittelmeeres tiefer als der des Atlantiks und wie wird er sich in Zukunft entwickeln?
Vincent Kocher, per Email

Vor fünf bis sechs Millionen war bei Gibraltar ein riesiger Wasserfall: Damals lag der Mittelmeer-Wasserspiegel weit tiefer als heute. Heute ist es nur noch ein sehr geringer Unterschied. Durch die 14 Kilometer enge Straße von Gibraltar strömt ein Zehntel mehr aus dem Atlantik in das Mittelmeer ein als heraus. Würde sie geschlossen, würde jedes Jahr ein Meter des Mittelmeeres verschwinden. Denn die heiße Mittelmeersonne verdunstet so viel, dass Regen, Flüsse und Zustrom aus dem Schwarzen Meer nur etwa ein Drittel des Verlustes ausgleichen können. Das Salz des verdunsteten Wassers bleibt zurück, so dass das restliche Wasser durch das größere Gewicht an Salz sozusagen zusammengedrückt wird. Das salzärmere Wasser aus dem Atlantik fließt durch die Erddrehung beeinflusst am südlichen Rand des Mittelmeeres Richtung Osten. Auf die 4.000 Kilometer Länge des größten Binnenmeeres der Welt ergibt sich so eine Schieflage von West nach Ost und in geringerem Maße auch von Süd nach Nord. Wie viel niedriger der Wasserspiegel gegenüber dem Atlantik ist, ist also regional bestimmt. In Zukunft wird sich auch der globale Meeresspiegelanstieg auf das Mittelmeer auswirken, so Dr. Michael N. Tsimplis vom Zentrum für Ozeanographie in Southampton, auch wenn regionale Effekte dies dämpfen können.

Mittelmeer - Tidenhub

Wie hoch ist der durchschnittliche Tidenhub im Mittelmeer? Größer oder kleiner als ein Meter?
Jürgen Koch, per Email

Im etwa drei Millionen Quadratkilometer umfassenden und im Mittel 1.450 Meter tiefen Europäischen Mittelmeer liegen die maximalen Gezeitenunterschiede deutlich unter einem Meter. In der nördlichen Adria, etwa bei Triest, beträgt der Unterschied zwischen Flut- und Ebbepegel nur etwa 15 Zentimeter. In Genua und Neapel macht der Tidenhub ungefähr 20 Zentimeter aus. Die etwas mehr als 40 Zentimeter in Valencia markieren fast schon den absoluten Höchstwert.

Der Grund dafür liegt auf der Hand: Die Strasse von Gibraltar ist nur 15 Kilometer breit und nicht mehr als 320 Meter tief. Meerenge und untermeerische Schwelle verhindern weitest gehend, dass die atlantische Gezeitenwelle in das Mittelmeer eindringt. So kommt es, dass der Wasserstand manchenorts von anderen Faktoren viel stärker beeinflusst wird. Zum Beispiel in Venedig. Wenn der Po wie im Herbst des vergangenen Jahres Hochwasser führt oder südliche Winde das Wasser in der nördlichen Adria aufstauen, steigt der Pegel am Markusplatz schnell um bis zu einen Meter. Unter diesen Bedingungen spielen Gezeitenunterschiede nur noch eine untergeordnete Rolle.