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Das Blaue Telefon

Seit Dezember 1997 kooperiert MARUM mit der Hamburger Zeitschrift mare - Die Zeitschrift der Meere. Alle zwei Monate erscheint ein neues Heft mit der viel gelesenen Rubrik ›Das Blaue Telefon‹.

Am Blauen Telefon können Sie alles zu den Themen Meere, Klima und Umwelt erfahren. Nach dem Grundsatz »Keine Frage ist zu dumm« stillen wir Ihren Wissensdurst.

Mit Hilfe vieler Expertinnen und Experten recherchieren und beantworten Ulrike Prange und Jana Nitsch Ihre Fragen. Für die weiter zurückliegenden Beiträge waren am MARUM Albert Gerdes, Kirsten Achenbach, Jana Stone und Alina Fischbeck aktiv.

Das Blaue Telefon

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Fragen und Antworten aus mare No. 131

Helmut Braun
aus St. Ulrich fragt

Woher kommt die Bezeichnung Staatsquallen?
Portugiesische Galeere, Expedition POS531. Foto: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
Diese Portugiesische Galeere wurde während der Expedition POS531 mit FS POSEIDON mit einem Planktonnetz gefangen.

Bei den Staatsquallen übernehmen einzelne Tiere so spezielle Aufgaben innerhalb einer Kolonie von Tieren, dass sie wie einzelne Organe eines Organismus‘ nur als Gemeinschaft funktionieren. Aus diesem Grund haben die Staatsquallen ihren Namen – sie werden mit einer menschlichen Staatsgemeinschaft verglichen. Ihre Arbeitsteilung sichert ihr Überleben. Per Definition sind Staatsquallen freischwimmende Tierstöcke mit verschiedenen Polypen. Diese Polypen übernehmen unterschiedliche, sich ergänzende Funktionen: Sie sorgen für den Auftrieb, fangen Nahrung mit ihren Tentakeln, verdauen die Beute oder pflanzen sich fort. Rund 150 Arten gehören zu den Staatsquallen – eine davon ist die Portugiesische Galeere. Sie sieht hübsch aus, eine Berührung hat aber Folgen. Portugiesische Galeeren erlegen ihre Beute mit Nesselgift. Bei Menschen kann das Gift, das auch von abgerissenen und im Wasser schwimmenden Fäden ausgeht, starke Schmerzen und Herz-Kreislauf-Schocks auslösen.

Aus der mare-Redaktion

Wie schaffen es Mikroalgen, an der Wasseroberfläche zu bleiben?
Planktoniella sol.
Diatomee Planktoniella sol., aufgenommen während der Expedition MSM79 mit FS MARIA S. MERIAN.

In Experimenten fanden Wissenschaftler heraus, dass lebende Mikroalgen zwischen 0 und 30 Metern am Tag absinken, tote Zellen jedoch doppelt so schnell. Für Mikroalgen ist es jedoch lebenswichtig, in den lichtdurchfluteten oberen Schichten des Meerwassers zu bleiben. Nur dort kommt genügend Energie aus dem Sonnenlicht an, um Photosynthese betreiben zu können. Daher haben Mikroalgen, die nicht aktiv schwimmen können, verschiedene Strategien entwickelt, um ihr Absinken in dunklere Wasserschichten zu verzögern. Manche bilden Körperfortsätze aus oder schließen sich zu Ketten zusammen. Damit vergrößern sie ihre Oberfläche im Verhältnis zu ihrem geringen Volumen. Je größer dieses Verhältnis, desto mehr Reibung entsteht und desto langsamer sinken die Mikroalgen ab. Außerdem können manche Mikroalgen ihre Dichte verringern und sich leichter machen, indem sie Öle produzieren und einlagern oder die Ionenanzahl im Körperinneren verringern.

Aus der mare-Redaktion

Können Wellen die Richtung wechseln?
Meer
Wellen am Strand

Beim Baden im Meer geht der Blick Richtung Horizont, um die nächste Welle im Blick zu haben. Manchmal aber erwischt es die Badenden kalt, wenn eine Ausreißerwelle von hinten anrollt. Zu tun hat das mit der Art, wie Wellen entstehen: Es gibt Strömungswellen und Windwellen. Die Strömungswellen sind oft aus der Luft gut sichtbar, in langen Linien treiben sie Richtung Strand. Die Windwellen sind abhängig vom Wind. Sie sind es, die weniger vorhersagbar sind. Weht der Wind vom Land aufs Meer, können Wellen am Strand entstehen, die dann auf die Strömungswellen treffen – und wenn es ungünstig läuft, steht gerade eine Wasserratte zwischen ihnen. Ähnliches passiert an der Küste von Norddänemark in Grenen: Hinter einer Landzunge treffen Wellen von Westen (aus dem Skagerrak) auf Wellen von Osten (aus dem Kattegat). Beide Wellen sind aber von der Strömung verursacht, schließlich scheint es so, als ob Nord- und Ostsee sich küssen. Ein anderes Beispiel ist der Ärmelkanal. An den Ufern in Großbritannien gibt es ebenso Wellen am Strand wie auf der gegenüberliegenden Seite in Frankreich. Das Wasser schwappt in dieser Meeresenge nicht hin und her. Vielmehr strömt das Wasser durch die tiefere Mitte des Kanals, und mit ihm der Wind. Der Wind pustet die Wellen in alle Richtungen – und so auch an die Strände am Ärmelkanal.

Herbert Stein fragt per E-Mail

Wohin treibt der Plastikmüll, der in die Nordsee gelangt?
Drifter Beobachtung
Die Meldung von Drifter-Beobachtungen ist im Web-Portal unter portal.macroplastics.de oder per App möglich.

Dieser Frage geht ein Konsortium aus Wissenschaftlern der Universität Oldenburg im Projekt „Macroplastics“ nach. Schätzungsweise befinden sich 600.000 Kubikmeter Müll in der Nordsee. Ziel des Projekts ist es, die Transportwege von schwimmendem Plastikmüll in der Nordsee nachzuvollziehen. Hierfür werden insgesamt 65.000 beschriftete Holzklötzchen an verschiedenen Stellen in Flüssen, an Küsten und auf offener See ins Wasser geworfen. Wer sie findet, den fordert die eingebrannte Nachricht auf, Identifizierungsnummer und Fundort auf der Projekt-Webseite zu melden. „Mit den übermittelten Daten versuchen wir, die Wege von Plastikmüll in der Nordsee zu rekonstruieren“, sagt Prof. Dr. Jörg-Olaf Wolff vom Institut für Chemie und Biologie des Meeres. „Überträgt man unsere ersten Ergebnisse auf den Plastikmüll, so kann man sagen, der Großteil unseres Mülls bleibt an unseren Küsten.“ Viele der Holzdrifter wurden aber auch an den Küsten Dänemarks und den Niederlanden und erstaunlicherweise auch an der Ostküste Großbritanniens gefunden. In den nächsten zwei Jahren werden weiter Daten gesammelt und in Computermodelle gespeist, um die kompletten Reisewege der Drifter zu simulieren und den Fundorten die Quellen von Plastikmüll zuzuordnen. Noch sind mehrere tausend Drifter auf See unterwegs. Wer einen findet, möge ihn melden unter www.macroplastics.de.

Fragen und Antworten aus mare No. 130

Claudia Rust fragt per E-Mail

Zu welcher Tierart zählen Seefedern?
Seefeder (Foto: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen, ROV MARUM-CHEROKEE)
Eine Seefeder in 117 Metern Wassertiefe im westlichen Mittelmeer. Expedition POS385 mit FS POSEIDON, ROV MARUM-CHEROKEE

Seefedern (wisenschaftlicher Name: Pennatulacea) sind Weichkorallen (oder auch Oktokorallen) und gehören innerhalb des Stammes der Nesseltiere (Cnidaria) zur Klasse der Blumentiere (Anthozoa). Sie kommen weltweit vor und bevorzugen tiefere Wasserschichten in mehreren hundert und tausend Metern Tiefe. In meist strahlenden Farben ragen sie aus weichen, sandigen oder schlammigen Böden auf. Eine Seefeder besteht aus vielen einzelnen Polypen, die als Kolonie wie ein einziges Tier reagieren können. Bei vielen der über 200 wissenschaftlich beschriebenen Arten von Seefedern sind die Polypen im oberen Teil symmetrisch zu beiden Seiten eines Stiels angeordnet, was ihnen das federartige Aussehen verleiht. Der untere Teil besteht aus einem Fuß, den die Seefeder in den Meeresboden bohrt. Seefedern können sich mit Wasser vollpumpen, so dass zum einen ihr Fuß anschwillt und sie fest im Boden verankert. Zum anderen richtet sie sich mit diesem Skelett aus Wasser in der Strömung auf, um Plankton aus dem Wasser zu filtrieren. Bei Gefahr kann die Seefeder das Wasser ausstoßen und sich in den Fuß zurückziehen. So entzog sich eine Seefeder der Probennahme durch britische Forscher. Wie in einem Unterwasservideo zu sehen ist, nähert sich der Arm des Tauchroboters der Weichkoralle. Doch bevor er sie erreicht, zieht sich die Seefeder blitzschnell in den Meeresboden zurück.

Thomas Steller aus Berlin fragt

Wie viel Liter Wasser befindet sich in den Weltmeeren?
Sonnenaufgang im Nordatlantik (Foto: Foto: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen; V. Diekamp)
Sonnenaufgang im Nordatlantik

Eine ganz normale Standard-Badewanne fasst etwa 150 Liter Wasser oder 15 volle Putzeimer. Wie viel Liter Wasser in die Weltozeane passen, lässt sich weder schnell noch ganz genau berechnen. Der Grund dafür ist, dass das Volumen, also was hineinpasst, abhängig von der Tiefe ist. Und die ist schlichtweg nicht genau bekannt. Noch immer sind weite Teile der Ozeane nicht ausreichend erforscht. Während man Ende des 19. Jahrhunderts von einer durchschnittlichen Wassertiefe von 3.800 Metern ausging, waren es 2010 noch etwa 3.650 Meter. Das hängt zum Beispiel mit untermeerischen Gebirgsketten, sowie den Kontinentalrändern und Schelfbereichen zusammen, an denen das Wasser flacher als in der Tiefsee ist. Mit Satelliten können Forschende die Fläche des Ozeans vermessen, nicht aber die Tiefe, denn die Satelliten reichen nicht bis auf den Meeresgrund. Dazu werden Schall und Echolote eingesetzt, und bislang sind erst etwa zehn Prozent des Meeresbodens kartiert. Darum wird das genaue Volumen geschätzt – laut Berechnungen eines Teams der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) und der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA, beide USA) auf 1.332 Milliarden Kubikkilometer. Zum Vergleich: ein Kubikkilometer entspricht je nach Dichte etwa einer Billion Liter Wasser. Das sind 6,7 Milliarden gefüllte Badewannen.

Rune Bremer aus Bremen fragt

Was hat sich seit 2004 bei der Vorhersage von Seebeben verändert?

Animation des Tsunamis, der 2004 durch ein Seeben vor Sumatra entstanden ist (Quelle: NOAA).

Der Tsunami 2004 hatte so verheerende Auswirkungen, weil es im Indischen Ozean zu diesem Zeitpunkt noch kein Frühwarnsystem gab. Einige Jahre später wurde ein satellitengestütztes Frühwarnsystem installiert. Es reagiert, wenn der Wasserdruck – zum Beispiel durch ein Seebeben – unerwartet ansteigt. Dann wird ein Signal über eine GPS-Boje via Satellit an die Küste der Anrainerstaaten gesendet. Hier sind die Menschen inzwischen besser auf Naturgefahren vorbereitet. Zum Netzwerk des Frühwarnsystems gehören auch Seismometer, mit denen die Daten abgeglichen werden, denn nicht jedes Erdbeben verursacht einen Tsunami. Auch vor der Küste Japans, wo durch die besondere Plattentektonik oft die Erde bebt, existiert inzwischen ein Frühwarnsystem. Seit 2006 gibt es das DONET (Dense Ocean floor Network system for Earthquakes and Tsunamis). Mit Sensoren und Observatorien wird der Meeresboden in Echtzeit überwacht. Durch Frühwarn- und Beobachtungssysteme kann zwar kein Tsunami verhindert, aber Menschen an der Küste gewarnt und evakuiert werden.

Mehr zum Thema: For­scher ge­hen Su­ma­tra-Erd­be­ben auf den Grund

Herbert Stein fragt per E-Mail

Kann man Monsterwellen vorhersagen?
Monsterwelle in der Biskaya (Foto: NOAA)
Monsterwelle in der Biskaya
(Foto: NOAA)

Wird heutzutage ein starkes Seebeben registriert, wird schnellstmöglich auch eine Tsunami-Warnung an die betroffenen Küstenregionen herausgegeben. In diesem Fall lässt sich die Welle vorhersagen, weil man ihre Ursache detektieren kann. Anders bei den sogenannten Monsterwellen – das sind extrem hohe Wellen im offenen Ozean, die unerwartet auftauchen können, sogar bei recht ruhiger See. Monsterwellen sind selten, was ihre Erforschung und Vorhersage schwierig macht. Forscher der Universität Oldenburg haben Messdaten mit und ohne Monsterwelle untersucht und fanden unterschiedliche Entropiewerte. Die Entropie beschreibt – vereinfacht ausgedrückt – die Ordnung beziehungsweise Unordnung der einzelnen Teilchen in einem physikalischen System. Es gelang ihnen, einzelnen Wellen spezifische Entropiewerte zuzuordnen: Kleine Wellen sind Folge einer Entropieerhöhung, wohingegen Monsterwellen durch eine Entropieabnahme charakterisiert sind. Die Veränderung der Entropiewerte dient den Forschern somit als Indikator für die Wahrscheinlichkeit einer Monsterwelle: Je größer die Entropieabnahme, desto wahrscheinlicher tritt in ihrem Umfeld eine Monsterwelle auf. Dies ist allerdings nur ein erster Schritt hin zu einer verlässlichen Vorhersage von Monsterwellen.

Mehr zum Thema: Die Natur von Monsterwellen verstehen
Riesenwellen (WAT)

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