PHYSIK UND BIOLOGIE BEEINFLUSSEN LICHTSTRAHLUNG UND FARBE DER MEERE.
EINE GESCHICHTE VON BLAUALGEN, GELBSTOFFEN UND ROTEN TIDEN
Von Frank J. Jochem
�Astronauten erschlie�t sich aus dem Kosmos sogleich der Charakter der Erde. Sie ist leuchtend blau, im Gegensatz zur sandgelben Venus und zum eisengesteinroten Mars. Die Ozeane der Erde machen nicht nur drei Viertel der Erdoberfl�che aus, das von ihnen zur�ckgeworfene Sonnenlicht bestimmt auch ihre Farbe. Aber warum sind die Meere blau? ...�
Es ist nicht der blaue Himmel, der vom Meer reflektiert wird. Ganz im Gegenteil l��t der Wasserdampf der Meere den Himmel blau erscheinen.
Farbe ist kein materielles Ph�nomen, sondern h�ngt von der Wellenl�nge des Lichtes ab. Kurzwelliges Licht sehen wir als �Blau�, langwelliges als �Rot�. Farbe entsteht durch das, was wir nicht sehen. Ein rotes Plakat erscheint rot, weil das Material, aus dem das Plakat gemacht ist, nur das rote Licht reflektiert. Blaues, gr�nes und gelbes Licht wird verschluckt - Farbe ist das Zusammenspiel von Reflexion und Absorption.
Bei der Farbe des Wassers tritt die Lichtstreuung hinzu. Rund 90 Prozent des Lichtes dringt in das Wasser ein, trifft innerhalb des Wassers auf Wassermolek�le, gel�ste Stoffe und Partikel wie Sandk�rner oder mikroskopisch kleine Organismen. Auch sie verschlucken dabei einen Teil des Lichtes, einen anderen Teil reflektieren sie diffus. Physikalisch gesprochen, wird das Licht gestreut. Deshalb gelangt ein Teil wieder an die Wasseroberfl�che. Bei klarem Wetter bestimmt vor allem die Lichtstreuung die Meeresfarbe.
Klares Wasser ist physikalisch so aufgebaut, dass es vor allem blaues Licht reflektiert. Deshalb hat das eigentlich durchsichtige Wasser einen Blauschimmer. Je m�chtiger eine Wasserschicht ist, desto �tiefer� blau erscheint das Gew�sser. Auch ist ein offenes Meer blauer als ein K�stengew�sser. Das liegt daran, dass mitten in den Ozeanen kaum gel�ste Stoffe und Partikel existieren. In K�stenn�he treten sie h�ufiger auf und ver�ndern je nach Art der Zusatzes die Farbe des Wassers.
Pflanzliche Humusstoffe, sogenannte �Gelbstoffe�, und auch mikroskopisch kleine Algen, das Phytoplankton, f�rben das Wasser gr�n. Treten Algen in gro�en Mengen auf, so f�rben sie das Wasser gr�nlich-braun, etwa in Nord- und Ostsee. Leicht r�tlich f�rbende Blaualgen verhalfen dem Roten Meer zu seinem Namen. Sand- und Tonpartikel f�rben das Wasser ockerfarben, so etwa das Gelbe Meer vor China.
Bedrohlich wird es, wenn das Wasser blutrot wird. Diese �Roten Tiden�, ausgel�st durch kleine Giftalgen, gef�hrden das �kosystem und verursachen Hautirritationen und Durchfall beim Menschen. Regelrecht lebensgef�hrlich ist der Verzehr von Muscheln, die in einer roten Tide aufgewachsen sind, f�r die das Wasser ungef�hrlich ist.
Der wei�e Korallensand im flachen Wasser der Korallenriffe reflektiert das Sonnenlicht direkt und hellt das Wasserblau zum charakteristischen T�rkis der tropischen Str�nde von Canc�n, Jamaica und Florida auf.
Es ist wohl dieser Zustand klarsten, durchleuchteten Wassers, der uns anzieht wie kein anderes Wasser. So ist es wohl kein Zufall, dass wir unsere Swimmingpools nicht braun, sondern t�rkis fliesen lassen.
Quelle: Zeitschrift Mare,Textzusammenfassung: hw
Dr. Frank J. Jochem, Jahrgang 1961, war mare-Wissenschaftsredakteur. Seit April 1999 arbeitet der Meeres�kologe am Marine Science Institute der University of Texas. In mare No. 14 schrieb er �ber wirkungslose Krebstherapien mit Hai-Knorpel.
