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Warum das Meer rauscht

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Warum das Meer rauscht
Wissenschaftler des Scripps-Instituts für Ozeanographie bei San Diego haben die Ursache des Meeresrauschens entschlüsselt. Laborexperimente und Untersuchungen an natürlichen Ozeanwellen ergaben, dass kleine, im Meerwasser gelöste Luftblasen für das typische Geräusch sich brechender Wellen verantwortlich sind, berichten sie im Fachblatt Nature (Band 418 Seite 839). Diese bisher genaueste Studie über die Dynamik der Luftblasen wirft auch ein neues Licht auf den Gasaustausch zwischen den Ozeanen und der Atomsphäre ? einer der wichtigsten Parameter in globalen Klimamodellen.

In ihrer Arbeit haben Grant Deane und Dale Stokes grundlegende Erkenntnisse über die Größe der in Wellen vorhandenen Luftblasen gesammelt. Dazu haben sie Wasserwellen in ihrem Labor erzeugt und die Verteilung und Größe der darin gelösten Bläschen ausgemessen.

Diese kommen demnach in zwei Größenklassen vor: Blasen mit einem Durchmesser oberhalb eines Millimeters bilden sich beim Zusammenrollen der Wellen ? dies bildet die von Surfern so geliebte Wellenröhre. Wenn die Spitze der Welle schließlich auf der horizontalen Wasseroberfläche zerschellt, so bilden sich vorwiegend Blasen mit einem Durchmesser unterhalb eines Millimeters aus.

Die Dichte der Blasen hängt je nach Größenklasse in unterschiedlicher Weise von deren Durchmesser ab. Die größeren Blasen bilden sich der Studie nach aufgrund von Turbulenzen, die Luft im Wasser einschließen. Die kleinen Blasen hingegen verdanken ihre Entstehung dem Aufprall und Zerplatzen der Wellen.

Eine der vielen Funktionen der Luftblasen besteht etwa darin, Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre an die Ozeane abzuführen. Die Ozeane stellen damit eine Senke für Kohlendioxid dar und beeinflussen somit direkt die Entwicklung des Weltklimas. Der Gasaustausch bestimmt auch direkt den Nahrungshaushalt der Ozeane, vom Phytoplankton bis hin zum Wachstum großer Mengen an Algen.

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Wenn die Luftblassen beim Kollaps der Wasserwellen zerplatzen, setzen sie zudem Wassertropfen frei und erhöhen damit die Luftfeuchtigkeit, was schließlich zur Bildung von Wolken führt. Auch diese Prozesse hängen entscheidend von der Größe der Luftblasen ab.

Stefan Maier
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