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Naxos - pH-Wert

Naxos

Warum gibt es auf der Insel Naxos fast keine Muscheln?
Max Schütz, Bietigheim

Muschelsucher werden auf Naxos kaum fündig. Auf der zu den Kykladen gehörenden Ägäisinsel kommen zwar einige Muschelarten vor; die meisten von ihnen sind aber so klein, dass Laien sie nur schwer entdecken. „Muscheln bevorzugen generell Gewässer mit hohem Nährstoffgehalt. Bis auf einige Flussmündungsgebiete gilt das östliche Mittelmeer jedoch als ein eher nährstoffarmes Meer.“ weiß Dr. Sofia Galinou-Mitsoudi vom griechischen Institut für Fischerei & Aquakultur-Technologie. Des Weiteren meiden Muscheln rauen Untergrund sowie Gewässer mit hohem Salzgehalt und starken Strömungen. Auf Naxos bieten nur die Sandstrände auf der Westseite der Insel einen geeigneten Untergrund für Muscheln. Die scharfen Felsen im östlichen Teil sind nicht sehr einladend. Vor den Blicken der Strandbesuchern meist verborgen, lebt vor den Küsten von Naxos aber auch eine ganz besondere Muschel: Die Edle Steckmuschel ist die größte Muschel im Mittelmeer. Manche Exemplare werden bis zu 90 Zentimeter groß. Aus den besonders reißfesten Fäden, mit denen sie sich am Seegras verankern, wurde früher die kostbare Muschel- oder Seeseide gewonnen.

Nebel auf See

Ist Nebel auf See ein Zeichen für Landnähe? Oder gibt es nebelanfällige Ozeanregionen?
Malte Schulz-Sembten, Homberg/Ohm

Nebeltröpfchen sind bis zu 20 Tausendstelmillimeter groß. Wenn sie sich ballen und die Sichtweite auf weniger als einen Kilometer schrumpft, herrscht laut meteorologischer Definition Nebel. Auf See kann dies durchaus ein Zeichen von Landnähe sein. So streicht im Herbst kühle kontinentale Luft seewärts über das noch 15 oder mehr Grad Celsius warme Ostseewasser. Die Folge: ausgedehnte Nebelfelder, so genannte Warmwassernebel. Umgekehrt werden Kaltwassernebel häufig im Frühjahr beobachtet, wie zum Beispiel in der Nordsee. Grund ist feuchtkalte Meeresluft, die auf feuchtwarme Festlandsluft trifft.

Freilich gibt es auch offene Ozeanregionen, in denen Nebel gehäuft auftritt. Dies ist im westlichen Nordatlantik und im Nordpazifik der Fall, vor allem im Juli. Berüchtigt ist der Neufundlandnebel, der sich im Grenzbereich zwischen kaltem Labradorstrom und warmem Golfstrom entwickelt. Aber auch im Indischen Ozean sind solche „Nebellöcher“ bekannt, in denen warme und kühle Meeresströmungen aufeinander treffen.

Nesselzellen

Wie funktionieren die Nesselzellen von Quallen?

Ein kleiner Krebs schwimmt nichts ahnend durch das Meer. Da streift er unachtsam den Fangarm eines gefährlichen Räubers. Eine Qualle. Durch den plötzlichen mechanischen Reiz des Tentakels schießen einige Nesselzellen ihre Harpunen ab. Mit der Wucht einer Gewehrkugel durchschlagen sie den Panzer des Opfers. Die chemischen und mechanischen Reize von Wundsäften und die Zuckungen des verletzten Tieres signalisieren der Qualle, dass die ursprünglichen Reize tatsächlich von Beute stammten.

Jetzt heißt es „Feuer frei!“ für ganze Batterien von Nesselzellen. Durch den Befehl lösen sich in der Zelle Kalziumionen von ihren Speicherproteinen ab. Das verursacht einen Wassereinstrom in die Zelle, sodass der Innendruck auf 140 bar steigt – das entspricht dem Druck in 1.400 Meter Wassertiefe. Um diesem Druck standzuhalten besteht die Zellwand aus einer Proteinkapsel so hart wie Stahl. In der Zelle aufgerollt ruht ein zwei Milliardstelgramm leichter, mit Gift versehener Faden. Der Deckel der Zelle wird durch den Druck weggesprengt und der Faden herausgeschleudert. Seine Stilettspitze erreicht knapp 70 km/h bei einer Beschleunigung von mehr als dem 5,4-Millionenfachen der Erdbeschleunigung. Das Gift dringt durch die Wunden und tötet den Krebs. Er hatte von Anfang an keine Chance.

Nock

Welche Herkunft hat der Begriff Nock bzw. Brückennock?
Thomas Ruttmann, per Email

Es ist schon erstaunlich, welche höchst unterschiedlichen Dinge der Begriff Nock bezeichnet: Zum Beispiel knubbelige Kartoffel- bzw. Mehlklöße, besser bekannt als gnocchi oder Nockerl. Aber auch jene sanft gerundeten Bergkuppen, denen der österreichische Nationalpark Nockberge seinen Namen verdankt. „Von Haus aus dasselbe Wort ist Nock aus der niederdeutschen Seemannssprache ins Neuhochdeutsche gedrungen“, heißt es in Kluges etymologischem Wörterbuch. Seeleute bezeichnen damit das Ende einer Rahe, aber auch die vom Steuerhaus zugänglichen äußeren Enden der Kommandobrücke, die bei Schleusen- oder Hafenmanövern den besten Überblick gewähren. Ten Doornkaat Koolmann definiert den Begriff in seinem Wörterbuch der ostfriesischen Sprache als „Spitze von Etwas oder überhaupt ein Etwas was vorspringt und vorragt und sich über die Umgebung erhebt“. Ob es sich dabei um eine markante Gipfelform wie in den Nockbergen handelt oder um die am Steuerhaus vorspringende Brückennock spielt dabei keine Rolle; ob es schottisch nokk, mittelniederländisch nocke, isländisch hnaukr, oder althochdeutsch hneken heißt – in allen Sprachen und sprachgeschichtlichen Epochen liegt derselbe uralte Wortstamm nok bzw. nuk zugrunde.

Nord-Jütland

Ist der Norden Jütlands eine Insel oder wird er zum dänischen Festland gezählt, obwohl der Limfjord Nord- und Ostsee miteinander verbindet?
Benedikt Westermann, per E-Mail

Im Februar 1825 tobte über der Nordsee eine verheerende Sturmflut. Sie riss im Nordwesten Dänemarks die Landzunge Agger Tange hinweg. Fortan verband der Limfjord Ostsee und Nordsee: der Norden Jütlands war zur Insel geworden. Mit einer Fläche von knapp 4.700 Quadratkilometern ist diese Nordjütische Insel, auch Vendsyssel-Thy genannt, die zweitgrößte Insel im Königreich – obwohl sie kaum als solche wahrgenommen wird, denn der trennende Limfjord ist teilweise nur wenige Hundert Meter breit. Freilich stand das Schicksal Vendsyssel-Thys mehrfach auf der Kippe. Schon bald nach der Februarflut verlandete der Durchbruch zum Limfjord, ehe 1862 eine weitere Sturmflut etwas weiter südlich einen neuen Durchbruch schuf, den heute etwa einen Kilometer schmalen Thyborøn-Kanal. Bald nutzten Handelsschiffe den Fjord und gelangten Zeit sparend von der Ostsee zur Nordsee. Um einer erneuten Versandung vorzubeugen und den wirtschaftlichen Aufschwung, den der neue Wasserweg mit sich brachte, zu stabilisieren, wurde der Thyborøn-Kanal ab 1875 durch Küstenschutzmaßnahmen befestigt – bis eine Regierungskommission 1942 vorschlug, ihn wieder zu schließen. Erst 1970 wurden diese Pläne endgültig ad acta gelegt. Der Status Vendsyssel-Thys als Insel war endgültig gesichert.

Nordseemuscheln

Wie alt werden Nordseemuscheln und woran sind die Muscheln gestorben, deren Schalen man an den Nordseeküsten findet?
Karsten Jacob, per Email

Wer seine Muschelfunde aus dem Sommerurlaub am Meer wieder herauskramt, kann ganz leicht das Alter der Muscheln abschätzen: Man zählt einfach die Jahresringe. Denn ähnlich wie Bäume bilden Muscheln in ihren Schalen Wachstumsringe. Die maximale Lebensspanne einer Muschel ist abhängig von der Art. So werden Sandklaffmuscheln bis zu 13 Jahre alt, pazifische Austern maximal 40 Jahre. Der Methusalem unter den Muscheln ist die Islandmuschel: Wenige Exemplare werden über 400 Jahre alt. Dies macht sie zu gefragten Forschungsobjekten, da sie zu Lebzeiten in ihrer Schale Informationen über die Umweltbedingungen in der Nordsee speichern. Durch die Fischerei sind die Bestände der Islandmuschel in der Nordsee jedoch stark zurückgegangen. Aber auch strenge Winter und die Versauerung der Ozeane wirken sich negativ auf die Bestände aus. Die natürlichen Feinde der Muscheln sind vor allem Seevögel, die mit ihren Schnäbeln die Schalen zu knacken versuchen. Aber auch bei manchen Fischen und Seesternen stehen Muscheln auf dem Speiseplan. Seesterne können Muschelschalen sogar mit ihren Arme auseinanderdrücken. Dann stülpen sie ihren Magen in die Muschelschale und verspeisen diese.

Normalnull

Was versteht man unter Normanull und wie wird es ermittelt?
Marcel Veszeli, Basel

"In Deutschland sind die Höhenangaben der Landesvermessung auf das sog. Normalnull (NN) bezogen, dessen Lage durch eine Anzahl Höhenfestpunkte in der Nähe von Potsdam festgesetzt ist. An der deutschen Nordseeküste weicht das Normalnull nur um geringe Beträge vom mittleren Wasserstand ab", so lautet die auf der Webseite des Bundesamtes für Seeschiffahrt und Hydrografie (www.bsh.de) nachzulesende Definition.
Der Potsdamer Messpunkt wiederum ist auf den so genannten Amsterdamer Pegel (NAP) "geeicht", der 1662 erstmals urkundlich erwähnt wird. In Westeuropa beziehen sich die meisten Höhensysteme auf den NAP, im osteuropäischen Raum dient der Pegel Kronstadt am finnischen Meerbusen als Bezugspunkt. Selbst die küstenlose Schweiz ist über geodätische Messnetze mit dem Weltmeer verbunden. Eidgenössischer Bezugspunkt ist der Stein Pierre du Niton im Hafen von Genf; er liegt exakt 373,6 Meter über den Pegel von Marseille. Pegelhöhen als Bezugspunkte für Höhenvermessungen werden durch langfristige Beobachtungen des Meeresspiegels gemessen und festgelegt.
Seit 1988 kann den "Vater aller Pegel" im Amsterdamer Stadhuis, dem Neuen Rathaus, besichtigen. Die drei Wassersäulen zeigen den aktuellen Nordseepegelstand, gemessen bei Ijmuiden, den der Westerschelde bei Vlissingen sowie den höchsten Pegelstand während der verheerenden Sturmflut 1953. Damals lag der Wasserstand 4,55 Meter über dem Normalnull des Amsterdamer Pegels.

Norwegische Rinne

Wie ist eigentlich die Norwegische Rinne entstanden?
Sabine Swoboda, Passau

Die Nordsee ist ein flaches, im Mittel nur etwa 90 Meter tiefes Randmeer des Nordatlantiks. Umso erstaunlicher, dass sie an ihrem nördlichen Ende, der norwegischen Rinne, in bis zu 700 Meter Wassertiefe abfällt. Diese Norskerenna schlägt einen weiten Bogen um die südnorwegische Küste, von der Halbinsel Stad im Nordwesten bis fast zum Oslofjord im Osten. Während weitaus tiefere Ozeangräben wie etwa der Marianen- oder der Japangraben entstanden, weil dort schwere ozeanische unter leichteren kontinentalen Erdplatten abtauchen, liegen die Dinge vor Norwegen etwas komplizierter. „In früheren Epochen der Erdgeschichte war die Region von tektonischen Bruchlinien durchzogen“, sagt Professor Arild Andresen, Geologe an der Universität Oslo. Vor einigen Millionen Jahren ergossen sich sedimentreiche Flüsse durch diese noch embryonalen Rinnen. Die Gesteine, die sie mit sich führten, erodierten den Untergrund und schufen mächtige Täler – ideale Rutschbahnen für die mächtigen Gletscherströme, die seit dem Beginn der Eiszeiten vor mehr als einer Million Jahren aus Norden und Osten kommend, mit unbändiger Kraft die Rinne auf mehr als 700 Meter vertieften.

Öltanker

Ich bin in den 1960er Jahren auf Tankern zur See gefahren. Wissen Sie, wie es heute um die Tankreinigung auf hoher See bestellt ist?
Winfried Kumetat, Frankfurt/Main

Sowohl die Statistiken der Wasserschutzpolizei, des Hamburger Bundesamts für Seeschifffahrt und Hydrografie als auch der Europäischen Agentur für die Sicherheit des Seeverkehrs EMSA belegen: Illegale Öleinleitungen auf hoher See werden weniger. „Das liegt am hohen Überwachungsdruck“, sagt Hartmut Neumann, Leiter der von den fünf Küstenländern eingerichteten Leitstelle der Wasserschutzpolizei. Schon in den Häfen führen Neumanns Kollegen Präventivkontrollen durch und prüfen die Ölbücher der Seeschiffe. Die in Nordholz stationierten „Ölflieger“ des Havariekommandos Cuxhaven sind alljährlich bei mehreren Hundert Einsätzen zwischen 1.500 und 2.000 Stunden in der Luft. „Unsere beiden Dorniers sind mit Radar, Scannern und Mikrowellenradiometern ausgerüstet, die auch bei Wolkenbedeckung potenzielle Ölflecken detektieren“, sagt Pressesprecher Michael Friedrich. Nord- und Ostsee stehen zudem im Fokus der Überwachungsflüge der Bundespolizei. Satellitenaufklärung, automatisierte Schiffsidentifizierungssysteme oder Driftmodelle sind einige der auch von der EMSA eingesetzten Methoden, um die EU-Meere zu überwachen. Dort sank die Zahl der jährlich registrierten Ölverschmutzungen zwischen 2008 und 2013 von knapp elf auf vier Vorfälle pro tausend Quadratkilometer!

Ostseefarbe

Ist die Ostsee tatsächlicher blauer als die Nordsee?
Anne Burmester, per Email

„Die wirkliche Farbe des Ozeans entsteht durch die Wechselwirkung der einfallenden Sonnenstrahlung mit dem Meerwasser und den darin gelösten bzw. schwebenden, optisch wirksamen Wasserinhaltsstoffen“, sagt Dr. Herbert Siegel vom Warnemünder Institut für Ostseeforschung. Mit Blick auf das Mare Balticum fügt der Meeresoptiker hinzu: „Man kann nicht sagen, dass die Ostsee blauer ist als die Nordsee.“ Zwar erscheint Nordseewasser beim Blick vom Seedeich aus meist grau. Aber schon an den Stränden der Nord- und Ostfriesischen Inseln außerhalb des Elbeeinflusses ist eine Tendenz zum Blau unverkennbar. Ostseewasser ist dagegen grün. Der Grund: Durch die Entwässerung von Mooren gelangen gelöste organische Huminstoffe, auch Gelbstoffe genannt, über die Flüsse in die Ostsee. Weil die Wassermassen zwischen Ostsee und Nordsee bzw. Atlantik kaum ausgetauscht werden, verbleiben immer gewisse Gelbstoff-Konzentrationen im Ostseewasser. Diese bewirken eine deutliche Veränderung der Wasserfarbe, denn sie absorbieren das kurzwellige blaue Licht. Bei hohen Konzentrationen z. B. in Flüssen führt das zu gelb- bis rotbraunem Wasser; bei geringeren Konzentrationen wie in der offenen Ostsee entsteht eine grüne Wasserfarbe, ähnlich der, die sich in der Deutschen Bucht im Mündungsgebiet der Elbe bilden kann.

Ostseesturmflut

Ab wann spricht man an der Ostsee von Sturmfluten, und wie oft traten diese in der jüngeren Vergangenheit auf?
Wolfgang Althof, Rostock, per Email

Im Mare Balticum spricht das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) von Sturmflut, wenn der Pegel gegenüber dem mittleren Wasserstand um ein bis 1,5 Meter erhöht ist. Bei schweren Sturmfluten zeigen die Pegel 1,5 bis zwei Meter über normal an. Laufen die Wassermassen noch höher auf, haben es die Küstenbewohner mit einer sehr schweren Sturmflut zu tun. So am 13. November 1872, als die Pegel an Schleswig-Holsteins Ostseeküste bis zu 3,30 Meter über Normalnull anzeigten.

Interessanterweise legen die Behörden Mecklenburg-Vorpommerns in Hinblick auf Maßnahmen zum Katastrophenschutz andere Maßstäbe an. An den Außenküsten reicht ein Plus von 1,71 Metern, an Bodden- und Haffküsten bereits von 1,31 Metern, um von sehr schwerer Sturmflut zu sprechen. Im Zeitraum von etwa 100 Jahren sind zum Beispiel in Wismar 15 Fälle, in Warnemünde acht und in Greifswald sieben Fälle von Sturmfluten mit Scheitelwerten größer als 1,50 Meter über Normalmittelwasser aufgetreten, heißt es in einem Küstenschutzbericht des Landes. Im Mittel wurde also Wismar alle sieben Jahre, Warnemünde alle 12,5 Jahre und Greifswald alle 14 Jahre von einer schweren bis sehr schweren Sturmflut heimgesucht.

Ostseewellen

Welche Höhe erreichte die größte gemessene Welle in der Ostsee?
Bernhard Klingbeil, per Email

Da in der Ostsee keine Wellenmessbojen ausgelegt sind, mangelt es an genauen Werten. Besatzungen von Seenotrettungskreuzern berichten von zehn bis fünfzehn Meter hohen Wellen, die durch Überlagerung verschiedener Wellensysteme entstehen. Seeleute nennen diese übergroßen Wellen Kaventsmänner.

Die maximale durchschnittliche Wellenhöhe beträgt etwa fünf bis sechs Meter, gemessen vom tiefsten Punkt, dem Tal der Welle, bis zu ihrem Kamm. Diese Schätzungen beruhen auf Erfahrungen, die bei präzisen Messungen in vergleichbaren Seegebieten gesammelt wurden. Windgeschwindigkeit und -richtung, Wassertiefe sowie Dauer und Strecke, die der Wind ungehindert über das Meer streichen kann, bestimmen letztlich die Wellenhöhe. Die Wassertiefe ist von Interesse, wenn sie weniger als die Hälfte der Wellenlänge, dem Abstand zwischen zwei Wellenkämmen, beträgt. Dann können sich so genannte Grundseen aufbauen, die das Zweieinhalbfache normaler Wellenhöhen erreichen.

Otolithen

Stimmt es, dass man einem Fisch seinen Lebenswandel an den Ohren ansieht?

Was zunächst merkwürdig klingt, ist eine klassische Methode der Fischereibiologie. Die so genannten Otolithen, die Gehörsteinchen im Innenohr des Fisches, bestehen aus Calciumkarbonat und wachsen stetig mit dem Fisch mit. Dabei bilden sie oft, je nach Jahreszeit, helle und dunkle Ringe aus und speichern auch die Spurenelemente des Umgebungswassers. Im Querschnitt sieht man die Ringstruktur, die der Fisch in seinem Leben angelegt hat. Forscher nutzen diese – wie bei Bäumen – zur Altersbestimmung. Um Unsicherheiten bei dieser Methode auszuräumen, markiert das Rostocker Thünen-Institut für Ostseefischerei seit zwei Jahren lebende Dorsche – von außen mit einer Kunststoffmarke und von innen mit einem Farbstoff, der sich auf den Otolithen ablagert. Wird ein markierter Fisch wieder gefangen, gibt die Farbbande im Otolithen Tag genau Auskunft über ihr Wachstum seit der Markierung. Moderne Analyseverfahren entlocken den kleinen Steinchen immer mehr Informationen. Die Konzentration an Mangan zum Beispiel kann verraten, ob der Fisch in Gewässern mit Sauerstoffmangel schwamm. Der Selengehalt zeichnet auf, ob der Fisch extremer Wasserverschmutzung ausgesetzt war. Verfolgen Forscher die Änderungen in der chemischen Zusammensetzung entlang der Wachstumsachse der Gehörsteinchen, können sie so die Lebensgeschichte eines Fisches rekonstruieren.

Ozeanalter

Wie alt sind die Ozeane?
Marie Puschmann, Bremen

Der Atlantik ist einer der jüngsten Weltozeane. Er entstand, als der Superkontinent Pangaea vor 180 Millionen Jahre auseinander zu brechen begann. Ursache dafür waren Magmen, die aus dem Erdinneren aufstiegen, die Kruste durchschlugen und somit die Erdplatten voneinander trennten. Weil an Magmennachschub kein Mangel war, wurden die Platten voneinander weggedrückt und in den folgenden Jahrmillionen immer weiter auseinandergeschoben – mit einer Geschwindigkeit von etwa einem bis zehn Zentimetern pro Jahr.

Heute bildet dieser etwa 1.000 Kilometer breite vulkanische Rücken ein Gebirge, das den Atlantik von Nord nach Süd über eine Länge von etwa 16.000 Kilometern durchzieht. Meist verläuft es untermeerisch; nur in Island, den Azoren und einigen weiteren südatlantischen Inseln ragt das Gebirge über die Wasseroberfläche.

Als Pangaea zerbrach, entstanden auch die anderen Weltozeane. Als erstes und damit ältestes Ozeanbecken wurde der Pazifik angelegt. Geologisch gesehen ist er mit rund 200 Millionen Jahren nur wenig älter als der Atlantik. Als schließlich auch der große Südkontinent Gondwana vor etwa 150 Millionen Jahren in Stücke fiel und der indische Subkontinent auf Asien zudriftete, schlug die Geburtsstunde des Indischen Ozeans.

Ozeanentstehung

Wie sahen die früheren Ozeane aus? Gibt es Berechnungen, wie die Ozeane der Zukunft aussehen werden?
Frau Fink, per Telefon

Angetrieben durch den Motor Plattentektonik änderten die Ozeane im Laufe der Erdzeitalter beständig ihre Form, Lage und Tiefe. Immer wieder stießen Erdplatten aufeinander, formten riesige Superkontinente, umgeben von Superozeanen. Drifteten die Platten wieder auseinander, entstanden dazwischen neue Ozeanbecken. Der erste Ozean dieser Art, dem Geowissenschaftler einen Namen verliehen, war Mirovia. Dieses weltumspannende Gewässer umgab von etwa 1.100 bis 800 Millionen Jahren vor heute den Superkontinent Rodinia. Der letzte dieser Superkontinente Pangaea bildete sich vor etwa 300 Millionen Jahren. Ihn umgab der Ozean Panthalassa. Etwa hundert Millionen Jahre später zerbrach Pangaea in Laurasien im Norden und Gondwana im Süden. Wie ein riesiger Keil breitete sich dazwischen das Tethysmeer aus. Laurasien und Gondwana spalteten sich später in die heutigen Kontinente auf. Manche Forscher nehmen an, dass sich in 50 bis 200 Millionen Jahren der nächste Superkontinent im Bereich des heutigen Nordpols bilden wird. Die Wissenschaftler tauften ihn bereits jetzt Amasien. Auf dem Weg dorthin würden zunächst der Arktische Ozean und die Karibik verschwinden. Der entstehende Superozean hat bislang noch keinen Namen.

Ozeanwasser

Woher kommt das Wasser in den Ozeanen bzw. wie ist es entstanden?
Franz Manser, Schweiz, per Email

Als unsere Erde noch als glühende Masse durch die Weiten des Weltraums jagte und die Temperatur der Erdkruste bei etwa 600 Grad Celsius lag, waren alle flüchtigen Gase in die frühe Atmosphäre entwichen. Die atmosphärischen Anteile von Wasserdampf, Kohlendioxid und Salzsäure betrugen etwa 20:3:1. Was geschah, als die Erde abkühlte, ist nicht leicht zu rekonstruieren.

Denkbar ist folgendes Szenario: Als die Temperatur an der Erdoberfläche unter die 100-Grad-Marke fiel, kondensierte ein großer Teil des Wasserdampfs. Erste, fast kochend heiße Ozeane bedeckten unseren Planeten. Möglicherweise wurde aber auch bei etwa 400 Grad Celsius der Wasserdampf in bestimmten Mineralien wie Pyroxen oder Olivin gebunden und so aus der Atmosphäre entfernt. Kein Wasser weit und breit, dazu eine stark kohlendioxidhaltige Atmosphäre – die Erdoberfläche von damals könnte so ausgesehen haben wie die der heutigen Venus.

Geologisch gesehen hätte es allerdings auch in dieser Variante nicht lange gedauert, bis sich nach Abkühlung der Erdoberfläche unter 100 Grad Celsius erste Ozeane gebildet hätten. Hinweise auf Bakterien und Algen in alten Gesteinsschichten belegen, dass dies vor mehr als drei Milliarden Jahren passierte.

Passat

Haben Sie eine Aufstellung aller Passatwinde?
Reinhard Zitz, per Email

Passate sind Ausgleichsströmungen in der Atmosphäre, die von den bei etwa 30 Grad nördlicher bzw. südlicher Breite liegenden Hochdruckgebieten zu den tropischen Tiefdruckzellen strömen. Durch die Erdrotation, sprich: die Corioliskraft werden die auf der Nordhalbkugel südwärts wehenden Winde nach rechts, die auf der Südhalbkugel nordwärts wehenden Winde nach links abglenkt. So entstehen die Nordost- bzw. Südost-Passate, die über den Ozeanen besonders deutlich ausgeprägt sind und bis in zwei Kilometern Höhe reichen. Zur Zeit der Segelschifffahrt wurden die Passate als Trade Winds bezeichnet, da sie den Handelsschiffen eine gute Atlantikpassage von Ost nach West ermöglichten.

Natürlich existieren auch etliche lokale Namen für den Passat: An der brasilianischen Ostküste ist er als Abrolhos oder Cambueiros bekannt. Auf den Marianen heißt er Churadas; in Westafrika Harmattan. Die Bewohner der Neuen Hebriden bzw. der Kanarischen Inseln sprechen vom Lan San bzw. vom Leste, während er in Südwestafrika schlicht als Namib-Wind weht.

Pazifikkarte

Gibt es eigentlich Weltkarten, die den Pazifik und nicht, wie gewohnt, den Atlantik im Zentrum zeigen?
Thomas Ramseier, per Email

Die Geschichte der neuzeitlichen europäischen Kartografie spiegelt opulent die allmähliche Entdeckung der Erde. Als das dogmatisch-religiöse, durch mittelalterliche Mönche geprägte Weltbild verblasst, tritt an seine Stelle ein neues Bild der Erde, das bald auch den Pazifik ins Blickfeld rückt. Schon in Sebastian Münsters Holzschnitt der neuen Welt von 1540 segelt ein Schiff im Meer westlich von Amerika. Ab der Mitte des 16. Jahrhunderts entstehen kreisförmige Hemisphärenkarten: Rumold Mercators Karte der westlichen Halbkugel von 1587 zeigt einen viel zu kleinen Pazifik, eingezwängt zwischen dem amerikanischen Kontinent und einer ausufernden Terra Australis. Sein Vater Gerhard war mit dem flämischen Kartografen Abraham Ortelius befreundet. Dass der sich in der Mercatorschen Materialsammlung bediente, zeigt unverkennbar die erste gedruckte Karte des Pazifiks, die Maris Pacifici von 1589. Ihr folgen immer genauere Karten des Stillen Ozeans: die 1616 von Hessel Gerritzs, dem Kartenmacher der Niederländisch-Ostindischen Kompanie veröffentliche Mar Pacifico, die um 1650 in Amsterdam auf feinem Pergament gezeichnete Pascaerte van de Zuydt-Zee oder die 1788 in Rom erschienene Mappamondo del globo terraaqueo, die bereits die Entdeckungen desJames Cook dokumentiert.

Pazifikmüll

Was hat es mit dem Plastikmüllstrudel im Pazifik auf sich?
Stephan Guhde, per Email

„Ziemlich schockierend!“ So beurteilt die Ozeanografin Miriam Goldstein die Ergebnisse einer Schiffsexpedition des Scripps-Instituts in San Diego. Im August hat das US-Forscherteam den Großen Pazifischen Müllstrudel untersucht. Überrascht waren die Forscher, weil der der weitaus größte Teil des Kunststoffmülls durch Wind und Wetter in wenige Millimeter kleine Teilchen zermahlen worden war. Neben diesem „Plastik-Konfetti“ trieben im Untersuchungsgebiet von der Größe Frankreichs u.a. Fischernetze und Schuhsohlen. Der Kunststoffmüll wird durch im Uhrzeigersinn drehende ozeanweite Wirbel „zusammen gekehrt“. Solche Riesenwirbel gibt es im Norden und Süden des Pazifiks und Atlantiks sowie im Indischen Ozean. Geschätzt wird, dass im Weltozean 100 Millionen Tonnen Kunststoffmüll schwimmen, dem alljährlich etwa 100.000 Meeressäuger zum Opfer fallen. Neuesten Untersuchungen zufolge ist der Plastikmüll längst nicht so stabil wie bislang gedacht. Japanische Chemiker berichteten kürzlich, dass die Abbauprozesse etwa bei Polystyrol, das als Schaumstoff Styropor bekannt ist, innerhalb eines Jahres einsetzt und dass dabei potentiell krebserregende Substanzen in die Meeresumwelt gelangen.

pH-Wert

Woher weiß man, dass es in der Erdgeschichte schon zu Ozeanversauerungen kam?
Herbert Stein, per E-Mail

Schon in der Schule lernen wir, wie sich der Säuregrad einer wässrigen Lösung, der pH-Wert, bestimmen lässt. Der Test mit dem Lackmuspapier zeigt schnell, ob eine Probe eher sauer (rot) oder basisch (blau) ist. Will man den pH-Wert der prähistorischen Ozeane herausfinden, so muss man einen Umweg über andere messbare Parameter – sogenannte Proxies – gehen. Solch ein Proxy für die Abschätzung früherer pH-Werte findet sich in Karbonatablagerungen im Meeresboden. Winzige Organismen bauen unter anderem das Spurenelement Bor in ihre Kalkschalen ein. „Mit den Schalen am Meeresboden bleibt auch das Verhältnis der Bor-Isotope – das sind Bor-Atome mit jeweils unterschiedlichem Gewicht – konserviert. Und dieses Verhältnis wird unter anderem vom pH-Wert gesteuert“, erklärt Simone Kasemann, Professorin an der Universität Bremen. „Wir messen das Isotopenverhältnis und können so den pH-Wert abschätzen, der im Meerwasser zu der Zeit vorherrschte, als die Kalkschalen entstanden.“ So konnten die Forscherin und ihre Kollegen kürzlich eine Ozeanversauerung vor etwa 250 Millionen Jahren beweisen, die damals mitverantwortlich für das Aussterben von etwa 90 % aller Arten im Meer war.