Wir verwenden Cookies, um bestimmte Funktionen unserer Website zu ermöglichen und Zugriffe auf unsere Website zu analysieren. Wenn Sie auf unserer Website weitersurfen, stimmen Sie der Nutzung von Cookies zu. Mehr Informationen hierzu finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

Ok

 

31.05.2006

Die Farben des Meeres

Ozeane erscheinen nicht nur blau, sondern auch grün, braun oder grau - je nachdem, worauf das Sonnenlicht im Wasser trifft

Nach der Farbe des Ozeans gefragt, sind sich die meisten Menschen einig – er ist blau. Doch wer genauer hinschaut, wird schnell ins Schleudern geraten: Ist das Meer nicht auch grau und grün und braun? Und überhaupt, ist Wasser nicht farblos? Eigentlich müssen alle diese Fragen mit "Ja" beantwortet werden, denn Meer ist nicht gleich Meer: "Es hat tausend Farben und tausend Gesichter", wie es Reinhard Mey so treffend in einem Lied formuliert. Wie aber kommt das Meer zu seiner Vielfarbigkeit?

Das typische Türkis von Südsee und Karibik geht auf die optischen Eigenschaften des weißen Korallensandes zurück.
Das typische Türkis von Südsee und Karibik geht auf die optischen Eigenschaften des weißen Korallensandes zurück.
Bild einer Algenblüte vor Namibia, vom Satelliten aus betrachtet: Deutlich setzt sich das Grün der Algenblüte vom tiefblauen Ozean ab. Bild: Nasa
Bild einer Algenblüte vor Namibia, vom Satelliten aus betrachtet: Deutlich setzt sich das Grün der Algenblüte vom tiefblauen Ozean ab. Bild: Nasa

Wenn Sonnenlicht auf das Wasser des Ozeans trifft, passieren mehrere Dinge zugleich: An der Wasseroberfläche wird das Licht sowohl reflektiert als auch gebrochen, während es im Wasser selbst entweder von Wassermolekülen und Partikeln absorbiert wird oder von ihnen abprallt und in seinem Weg umgeleitet wird – ein Vorgang, den man Streuung nennt. Um sich das zu vergegenwärtigen, kann man sich das Licht als einen starken Wasserstrahl vorstellen, der auf einen unebenen Gegenstand gerichtet ist: Wasser spritzt in alle Richtungen. So ähnlich ergeht es dem Sonnenlicht im Inneren des Meeres –es wird in alle Richtungen, auch rückwärts, umgeleitet.

Es sind vor allem diese Prozesse innerhalb des Ozeans, die für die Farbe des Meeres verantwortlich sind, weil im Allgemeinen nur ein geringer Anteil des einfallenden Lichts direkt an der Oberfläche reflektiert wird. Zwar stimmt es, dass sich der blaue Himmel im Meer spiegelt, doch macht diese Spiegelung nur einen Bruchteil des Lichts aus, das vom Meer zurückgeworfen wird. Die Antwort auf die Frage, warum das Meer blau ist, liegt also im wahrsten Sinne des Wortes tiefer im Ozean.

Ein Teil des blauen Geheimnisses ist das unterschiedliche Verhalten der verschiedenen Wellenlängen im Wasser. So werden kurze Wellenlängen des Lichts beispielsweise effizienter vom Wasser gestreut als lange. Dadurch gelangt also vor allem der blaue Anteil des Sonnenlichts vom Inneren des Meeres zum Betrachter zurück. Gleichzeitig absorbiert reines Wasser rotes Licht am stärksten, dann das grüne und erst ganz am Ende das blaue Licht. In klarem Wasser hat blaues Licht daher die besten Chancen, durch Streuung zurückgeworfen zu werden – und auch deshalb erscheint das Meer meistens blau. Die Intensität der Farbe hängt dabei mit der Wassertiefe zusammen: Das Mittelmeer ist tiefer blau als ein Swimmingpool, selbst wenn der blaue Fliesen hat und sich ein strahlendblauer Himmel darin spiegelt.

Doch manchmal ist das Meer auch grün. So grün, dass es mit bloßem Auge und selbst auf Satellitenbildern grün ausschaut. Für diese Grünfärbung sind meistens mikroskopisch kleine Zellen verantwortlich, die häufig unter dem Begriff "Algen" zusammengefasst werden. Um genauer zu sein, handelt es sich bei dem mikroskopischen Grünzeug um Phytoplankton. Dieses Phytoplankton nutzt Sonnenenergie zum Wachsen und verändert dabei das Lichtspektrum, das vom Meer zurückgeworfen wird.

So absorbiert das pflanzliche Plankton beispielsweise blaues und rotes Sonnenlicht. Wenn also genug Phytoplankton vorhanden ist, ist nicht mehr viel blaues Licht übrig, das vom Meer zurückgeworfen werden könnte. Was übrig ist, ist grünes Licht, das vom Phytoplankton verschmäht wurde – und dieses grüne Licht lässt das Meer grün erscheinen. Ozeanographen nutzen dieses Prinzip, um die Masse des Planktons im Meer zu bestimmen: Sie messen einfach das Licht, das vom Ozean zurückgeworfen wird, und rechnen es um. Mithilfe von Satelliten können sie auf diese Weise fast täglich die Planktonmasse im oberen Teil der Ozeane abschätzen.

Außer grün und blau zeigt sich das Meer aber noch in allerlei anderen Farben. Die Nordsee ist beispielsweise eher grau oder bräunlich als blau. Das liegt zum einen daran, dass sie sehr flach ist und viele Sedimentpartikel im Wasser schweben, die Licht aller Wellenlängen streuen. Gleichzeitig ist die Nordsee aber auch sehr produktiv, enthält also viel Phytoplankton, und das ist nicht immer nur grün, sondern auch manchmal rot. Mischt sich dieses Rot mit Grün, ergibt sich dann oft der typisch grau-braune Farbton.

In der Südsee und Karibik ist das Meer dagegen eher türkis als blau oder grau, vor allem in Strandnähe. Hier reflektiert der weiße Korallensand im flachen Wasser das Sonnenlicht und wirft dabei alle vorhandenen Wellenlängen des Lichts gleichmäßig zurück. Da das Meerwasser aber das rote Licht schon in den oberen Metern so gut wie vollständig schluckt, entsteht für den Betrachter eine Mischung aus Grün und Blau – das wohlbekannte Türkis. Schwebstoffe im Ozean, wie beispielsweise die Kalkschalen bestimmter Algenarten, können eine ähnliche Wirkung haben wie der Korallensand: Wenn das Meer auf offener See eine Türkisfärbung aufweist, so hat das häufig mit dem Auftreten großer Mengen dieser Algen zu tun. Solche Algenblüten sind dank ihrer besonderen Farbe leicht auf Satellitenbildern zu erkennen.