Geowissenschaft: Satelliten der Ozeane

Neuartige Forschungsinstrumente driften durch die Tiefen der Weltmeere – um eine Innenansicht der Ozeane zu gewähren

Eine große Zahl an Wetterforschungssatelliten umkreist die Erde. Mit ihnen sammeln Forscher Daten über den Zustand der Atmosphäre, der Kontinente und der riesigen Oberflächen der Ozeane. Doch wie es unter dem Meeresspiegel aussieht, bleibt den Messsonden weitgehend verborgen.

Dabei sind es gerade die inneren Strömungen in den Weltmeeren, die eine Schlüsselrolle im globalen Klimageschehen spielen. Um Wissenslücken über solche Phänomene zu schließen, schicken im internationalen Forschungsprogramm ARGO (Array for Realtime Geostrophic Oceanography) kooperierende Wissenschaftler verstärkt mobile Tauchsonden auf die Reise. Rund 500 der so genannten „Floats“ driften zur Zeit schon durch die Weltmeere, bis zum Jahr 2005 sollen es 3000 sein.

Die schlanken, mannshohen, gelb lackierten Aluminiumbehälter erinnern an Torpedos; an ihrer Spitze ragt eine 50 Zentimeter lange Funkantenne wie ein Stachel hervor. Daneben birgt ein 30 Zentimeter langer rüsselförmiger Behälter das wichtigste Bauteil mit den hoch empfindlichen Messgeräten. Anders als Torpedos verfügen die Floats über keinen eigenen Antrieb, sondern treiben bis zu fünf Jahre lang mit den Meeresströmungen.

Die Tauchtiefe wird reguliert über die Volumenänderung einer externen Gummiblase. Die meiste Zeit bleiben die Sonden 1000 Meter unter dem Wasserspiegel. Einmal alle zehn Tage sinken sie computergesteuert auf 2000 Meter ab. Von dort unten steigen sie anschließend langsam auf und messen etwa alle 20 Meter die Wassertemperatur und den Salzgehalt. Ehe die Messsonde von der Wasseroberfläche wieder auf ihre Position in 1000 Meter absinkt, funkt sie die Daten an einen Satelliten.

"Im Zusammenspiel mit Peilungen der Forschungssatelliten am Himmel kann aus diesem Datensatz ein dreidimensionales Bild der Strömungen errechnet werden", sagt Olaf Boebel vom Alfred-Wegener-Institut, das neben dem Institut für Meereskunde in Kiel und dem Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie auf deutscher Seite an dem Projekt beteiligt ist.

Kurzfristig lassen sich die Strömungsdaten zur Erstellung einer Art ozeanischen Wetterberichtes nutzen, der Vorhersagen für ein bis zwei Monate ermöglicht. Frachtschiffkapitäne oder Segelskipper könnten danach die Route auswählen, auf der die Strömung optimal zu nutzen ist. Auch die Stärke eines Hurrikans oder Taifuns lässt sich so frühzeitig abschätzen.

"Daneben ermöglichen die Floats auch längerfristige Klimavorhersagen", meint Boebel. "Mittelfristig zum Beispiel kann man anhand der Strömungsdaten aus dem südlichen Atlantik feststellen, ob in Südafrika für das nächste Halbjahr mit trockenerem oder feuchterem Wetter zu rechnen ist – für Farmer die Möglichkeit, rechtzeitig die optimalen Pflanzen auszuwählen. Langfristig ermöglichen die Meeresdaten Aussagen über die globale Erwärmung oder Abkühlung der Ozeane und damit verbundene weltweite Klimaveränderungen."

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