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Meeresforschung: Winzige Tiere, großer Wirbel

Meeresorganismen sorgen für mehr Wirbel in den Ozeanen als Wissenschaftler bislang vermutet hatten. Durch ihre Bewegungen ziehen sie das Wasser hinter sich her und sorgen so dafür, dass sich Wärme, Nährstoffe und Gase in den Meeren verteilen. Darwins Urenkel hatte diesen Effekt bereits vor 50 Jahren vermutet.

Kleine Tiere ziehen Wasser hinter sich her und sorgen so für eine Durchmischung der Ozeane

Kleine Tiere ziehen Wasser hinter sich her und sorgen so für eine Durchmischung der Ozeane

Kleine Meerestiere tragen im selben Maße zur Durchmischung der Weltmeere bei wie Winde oder Gezeiten, haben amerikanische Forscher herausgefunden. Durch ihre Bewegungen erzeugen die Tiere eine Art Unterdruck und ziehen das Wasser hinter sich her. Besonders durch ihre riesige Anzahl bringen kleine Meeresorganismen wie Krebse dann ganze Wassermassen in Bewegung, berichten die Forscher um Kakani Katija vom California Institute of Technology in Pasadena im Fachmagazin "Nature".

Ozeane unterliegen einer ständigen Durchmischung. Sie führt dazu, dass sich Wärme, Nährstoffe und Gase gleichmäßig in den riesigen Wassermassen verteilen. Wissenschaftler haben aber bisher die Idee verworfen, dass Tiere einen wesentlichen Einfluss auf die Durchmischung der Ozeane haben könnten. Durch die Zähflüssigkeit des Wassers, die sogenannte Viskosität, würden alle Wellenbewegungen der kleinen Planktonorganismen sofort abgedämpft, so die bisherige Annahme.

Den Anstoß, den Einfluss von Tieren doch genauer zu untersuchen, gab schließlich die Idee, die der Urenkel des Naturforschers Charles Darwin bereits vor 50 Jahren hatte. Demnach ziehen Meeresorganismen Wassermassen regelrecht hinter sich her und bringen auf ihrem Weg an die Oberfläche kalte Wasserschichten aus der Tiefe mit nach oben. Forscher nennen diesen Vorgang "Darwinsche Vermischung".

Nicht die Größe der Wellenbewegungen, die die Tiere erzeugen, sondern allein deren Form scheint für die Durchmischung eine Rolle zu spielen, berichten die Wissenschaftler. Mit mathematischen Modellen konnten sie diesen Effekt simulieren. Zusätzlich scheint die Viskosität des Wassers den Mechanismus sogar zu verstärken und nicht wie angenommen zu verringern, wie die Berechnungen zeigen. Um einen experimentellen Beweis für ihre Theorie zu erhalten, untersuchten die Wissenschaftler den Effekt in einem Salzwassersee auf der pazifischen Insel Palau. Sie spritzen dabei mit einer Pipette einen Farbstoff direkt vor Quallen und beobachteten, wie die Bewegungen der Tiere die Verteilung des Farbstoffs beeinflusste. Tatsächlich zogen die Quallen die Farbe während mehrerer Schwimmzyklen hinter sich her, berichten die Wissenschaftler.

Die Daten beruhen bislang nur auf Messungen einzelner Organismen, sodass deren Effekt auf die gesamte Durchmischung der Meere bloß geschätzt werden kann. Die Forscher vermuten jedoch, dass die unzähligen kleinen Effekte im Ozean miteinander wechselwirken und das Ausmaß der Kräfte, die das Wasser nach oben ziehen, noch vergrößern. Die Wissenschaftler wollen diesen Effekt nun in Computermodelle einbauen, in denen Ozeanströmungen simuliert werden.

DDP / DDP