Die Welt der Ozeane

In den Tiefen der Ozeane schlummern bis heute viele Geheimnisse. Große Teile der Weltmeere sind noch immer völlig unerforscht. Selbst den Mond kennen wir besser als die Tiefsee. Was wir aber wissen: Fast das gesamte Wasser dieser Erde – um genau zu sein 97,5 Prozent – plätschert in den fünf Weltmeeren.

Sonnenuntergang über Ozean
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Der größte aller Ozeane ist der Pazifik. Seine Wasseroberfläche misst insgesamt 180 Millionen Quadratkilometer! Damit macht er etwa die Hälfte aller Meeresflächen aus. Gleichzeitig befindet sich in diesem Weltmeer die tiefste Stelle der Erde: Bis zu 11.034 Meter geht es hinab in die Witjastiefe im Marianengraben, ein Tiefseegraben im westlichen Pazifik.

Brandung
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Der Atlantik ist der zweitgrößte Ozean. Er entstand vor etwa 150 Millionen Jahren als der Urkontinent Pangäa auseinanderbrach. Mit seinen 106 Millionen Quadratkilometern Ausdehnung bedeckt er immerhin ein Fünftel der Erdoberfläche.

Strand mit Seebrücke
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Der Indische Ozean liegt zum Großteil auf der Südhalbkugel. Mit knapp 75 Millionen Quadratkilometern Fläche ist er ein gutes Stück kleiner als Atlantik und Pazifik. Seine tiefste Stelle heißt Diamantinatief, die 8.047 unter dem Meeresspiegel liegt.

Sandstrand
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Das Südpolarmeer wird auch Südlicher oder Antarktischer Ozean genannt. Zu ihm gehören alle Meeresgebiete südlich des 60. Breitengrades auf der Südhalbkugel. Unter Seefahrern gilt es als das stürmischste aller Meere. Typisch für das Südpolarmeer sind auch die großen Tafeleisberge, die in seinem Wasser treiben. Sie sind vom Schelfeis abgebrochen, das sich um den antarktischen Kontinent gebildet hat.

Malediven: Koralleninseln im Indischen Ozean
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Rund um den Nordpol liegt das Nordpolarmeer, das auch als Arktischer Ozean bezeichnet wird. Es ist das kleinste der fünf Weltmeere. Das Nordpolarmeer ist im Winter zu etwa zwei Dritteln mit Eis bedeckt. Doch seine Eisdecke schmilzt, wie das Eis des Südpolarmeeres, durch die Erderwärmung immer weiter ab.

Eisbär am Nordpolarmeer
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Auch wenn wir einige hundert Kilometer von ihnen entfernt leben: Ozeane haben für uns eine große Bedeutung. Ihre Strömungen und die Verdunstung des Meerwassers beeinflussen unser Wetter enorm. Auch ein großer Teil unserer Atemluft entsteht in den Weltmeeren: Algen, die hier leben, verwandeln unter Einstrahlung von Sonnenlicht Kohlendioxid in Sauerstoff.

Küste Antarktis
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Der blaue Planet

Vom Weltall gesehen erscheint die Erdkugel in kräftigem Blau. Das liegt daran, dass die Erde zu knapp drei Vierteln mit Wasser bedeckt ist. Zwar ist Wasser in geringen Mengen durchsichtig, ab einer gewissen Tiefe bekommt es jedoch einen immer stärkeren Blauschimmer. Weil wir die mächtigen Ozeane blau sehen, wird die Erde auch „der blaue Planet“ genannt. Besonders zutreffend ist der Begriff südlich des Äquators. Denn die Südhalbkugel ist fast vollständig von Meer bedeckt, weil ein Großteil der Kontinente durch Plattenbewegung nach Norden gewandert ist.

Planet Erde
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Die gewaltigen Ozeane enthalten fast das gesamte Wasser der Erde. Im Meerwasser ist viel Salz gelöst, darum ist es als Trinkwasser nicht geeignet. Das wenige Süßwasser der Erde ist vor allem in Gletschern und Eiskappen gefroren. Nur ein winziger Bruchteil des Süßwassers befindet sich im Grundwasser, in Seen und Flüssen oder in der Luft.

Gletscher
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Doch der Blick von außen täuscht: Die Erdoberfläche ist zum Großteil von Wasser bedeckt, doch gemessen am Durchmesser der Erde sind die Meere nur eine hauchdünne Schicht. Daher macht das Wasser nur einen Bruchteil der Erdmasse aus. Zum Vergleich: Wäre die Erde so groß wie ein Basketball, dann würde das gesamte Wasser der Erde in einen Tischtennisball passen. Und das Trinkwasser wäre im Verhältnis sogar noch kleiner als ein einzelnes Popcorn.

Strand mit Kamelen
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Der Kreislauf des Wassers

Das Wasser auf der Erde ist immer unterwegs. Ständig bewegen sich gewaltige Mengen davon – zwischen Meer, Luft und Land – in einem ewigen Kreislauf, bei dem kein Tropfen verloren geht.

Wolkenhimmel über aufgewühltem Meer
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Der Motor des Wasserkreislaufs ist die Sonne: Sie erwärmt das Wasser der Meere, Seen und Flüsse so stark, dass es verdunstet. Auch Pflanzen geben durch winzige Öffnungen Wasserdampf in die Atmosphäre ab. Die feuchte Luft steigt nach oben, winzige Wassertröpfchen versammeln sich in der Höhe und bilden Wolken. Als Regen, Hagel oder Schnee fällt das Wasser zurück ins Meer oder auf die Erde. Fälllt es auf die Erde, dann versickert es im Boden, versorgt Pflanzen oder fließt durch den Boden, über Bäche und Flüsse zurück ins Meer. Der ewige Kreislauf aus Verdunstung, Niederschlag und Abfließen beginnt wieder von vorne.

Flusslauf
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Den Kreislauf des Wassers gibt es schon fast so lange wie es die Erde gibt. Er sorgt dafür, dass Lebewesen auf unserem Planeten mit Süßwasser versorgt werden. Und nicht nur das: Ohne den Wasserkreislauf würde es das Wetter, so wie wir es kennen, gar nicht geben.

Kind mit Gummistiefeln im Regen
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Wie kam das Wasser auf die Erde?

Etwa zwei Drittel der Erde sind mit Wasser bedeckt – ein Alleinstellungsmerkmal: Die Erde ist der einzige Planet im Sonnensystem, auf dem es flüssiges Wasser gibt. Im Wasser entstand das Leben, und auch für uns Menschen ist Wasser lebenswichtig. Doch woher kommt das Wasser auf der Erde eigentlich?

Etwa zwei Drittel der Erdoberfläche sind von Wasser bedeckt.
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Wissenschaftler vermuten, dass das Wasser von Kometen stammt. Diese Klumpen aus Eis und Staub bildeten sich ursprünglich am Rand des Sonnensystems. Manche gerieten aber auch auf Bahnen ins Innere des Sonnensystems und wurden Bestandteil der frisch entstehenden Planeten.

Direkt nach ihrer Entstehung war die Erde heiß und flüssig.
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Anfangs waren die jungen Planeten sehr heiß – so heiß, dass das Gestein schmolz und eine flüssige Kugel formte. Und das Eis der Kometen schmolz nicht nur, sondern verdampfte sogar. Weil der Wasserdampf viel leichter war als das geschmolzene Gestein, blubberte er nach oben Richtung Oberfläche. Dort entwich er durch Vulkane in die Atmosphäre.

Das Wasser verdampfte und sammelte sich in der Atmosphäre.
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Als sich die Erde dann langsam abkühlte, wurde der Dampf wieder zu flüssigem Wasser. Anschaulicher gesagt: Es begann, zu regnen. Diese ersten Regengüsse müssen stärker als jedes Gewitter gewesen sein, das wir uns heute vorstellen können. Und es muss sehr lange geregnet haben – mehrere zehntausende Jahre. Große Teile der jungen Erdoberfläche wurden überflutet – an manchen Stellen bis zu zehn Kilometer hoch. So entstanden die Ozeane.

Als das Wasser wieder abkühlte, bildeten sich die Ozeane.
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Und was ist mit dem Wasser auf den anderen Planeten passiert? Warum gibt es dort keine Ozeane? Merkur hat nicht genügend Schwerkraft, um überhaupt eine Atmosphäre festzuhalten – der Wasserdampf entwich wie alle Gase einfach ins Weltall. Das gleiche ist auch auf dem Mond passiert. Auf der Venus ist die Sonneneinstrahlung so stark, dass das Wasser ebenfalls ins All hinaus verdampft wurde. Auf dem Mars ist es dagegen zu kalt, dort werden jedoch große Eisvorkommen unter der Oberfläche vermutet. Und die Gasplaneten haben keine feste Oberfläche, auf der sich Meere bilden könnten. Auf dem Jupitermond Europa vermutet man einen Ozean aus Wasser, doch die Oberfläche ist gefroren. So bleibt die Erde der einzige Himmelskörper im Sonnensystem mit Meeren.

Der Meeresboden

In dunklem Blau glitzert die Wasseroberfläche der Ozeane. Kaum zu glauben, dass der Meeresboden teilweise viele Kilometer tiefer liegt und sich dort unten eine spektakuläre Unterwasserlandschaft verbirgt. Denn der Meeresboden ist nicht so glatt wie der Boden eines Swimming-Pools: Am Meeresgrund finden sich hohe Berge, tiefe Gräben und Lava spuckende Vulkane genauso wie ausgedehnte Ebenen.

Wasseroberfläche Meer
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So ist das Wasser der Ozeane auch nicht überall gleich tief. Rund um die Kontinente liegen die flachen Schelfmeere. Hier neigt sich der Meeresboden von der Küstenlinie sanft abwärts bis er etwa eine Tiefe von 200 Meter unter dem Meeresspiegel erreicht. Der Boden der Schelfmeere besteht aus kontinentaler Kruste. Daher gehört er eigentlich zum Festland, auch wenn er von Meerwasser überspült ist.

Küste mit Sandstrand
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Erst viele Kilometer von der Küste entfernt, im Schnitt nach 74 Kilometern, endet der flache Schelfbereich mit der Schelfkante. Von dieser Kante an geht es wie auf einer Rutsche steil nach unten auf etwa vier Kilometer Tiefe. Dieser Steilhang bildet den Übergang zur Tiefsee, in die kein Licht mehr vordringt. Deshalb wachsen dort unten auch keine Pflanzen. Nur einige Tierarten konnten sich, trotz der feindlichen Bedingungen, an diesen Lebensraum anpassen.

Fischschwarm im flachen Wasser
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Inmitten der Ozeane ragen Gebirge in die Höhe, die mittelozeanischen Rücken. Diese Unterwassergebirge ziehen sich über lange Strecken durch alle Weltmeere. An manchen Stellen ragen sie als Inseln über den Meeresspiegel hinaus. Island zum Beispiel liegt direkt auf dem mittelatlantischen Rücken, dem längsten Gebirge der Welt.

Landschaft mit heißen Quellen in Island
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Auch tiefe Gräben durchziehen die Ozeane. Die meisten von ihnen liegen im Pazifik. Zu ihnen gehört der Marianengraben, der tiefste Graben der Welt. Er reicht bis zu 11.034 Meter unter dem Meeresspiegel hinab. Nur zwei Menschen sind jemals dort unten gewesen: Der Meeresforscher Jacques Piccard und sein Begleiter Don Walsh bei ihrer Rekord-Tauchfahrt im Jahr 1960.

Was Wasser kann

Egal ob wir Leitungswasser trinken, in einen See springen oder von einem Regenguss überrascht werden – ständig kommen wir mit Wasser in Berührung. Und nicht nur das: Wir bestehen selbst aus Wasser, sogar zu rund zwei Dritteln. Wasser gehört ohne Frage zu unserem Alltag. Doch was uns ganz normal erscheint, hat allerhand Eigenheiten. Und diese verdankt das Wasser vor allem seinem Aufbau.

Wassertropfen plumpst ins Wasser
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Alles, was auf dieser Erde existiert, setzt sich aus winzigen Bausteinen zusammen, den Atomen. Auch bei reinem Wasser ist das so: Es ist eine Verbindung aus je zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Diese verknüpfen sich zu einem Wassermolekül, kurz H2O. Die einzelnen Wassermoleküle sind dabei nur locker miteinander verbunden.

Beim Gefrieren ordnen sich die Wassermoleküle in einem regelmäßigen Gitter an.
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Dieser lockere Zusammenhalt sorgt dafür, dass bei hohen Temperaturen die Verbindung der Moleküle aufbricht: Das Wasser verdampft. Kühlt es dagegen stark ab, ordnen sich die Moleküle zu einem festen, regelmäßigen Gitter, dem Eis. Das Besondere: In fester Form besitzt Wasser ein größeres Volumen als in flüssigem Zustand.

Dank der Oberflächenspannung kann eine Spinne auf Wasser laufen.
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Die Anordnung der Wassermoleküle sorgt noch für eine andere Eigenschaft: die Oberflächenspannung des Wassers. Wegen dieser Spannung können Wasserspinne und Wasserläufer mühelos auf einem Weiher spazieren gehen. Aber Wasser kann noch mehr: Es ist in der Lage Stoffe zu lösen. Kleine Salz- oder Zuckerkörnchen lösen sich in Wasser vollständig auf. Meerwasser zum Beispiel enthält große Mengen Salz, die wir schmecken, aber nicht sehen können.

Beim Waschen stört die Oberflächenspannung: Waschmittel schalten sie aus.
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Dass auf der Insel Mainau am Bodensee Zitronen reifen, verdanken wir noch einer anderen Fähigkeit von Wasser: Es kann Wärme speichern. Seen oder Meere heizen sich im Sommer auf und halten die Wärme noch lange Zeit. Darum schwanken die Temperaturen an der Küste weniger als im Landesinneren. Weit weg von der Küste sind die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht und zwischen Sommer und Winter viel größer als in der Nähe des Meeres.

Was sind Klimazonen?

„Morgens ist es wechselnd bis stark bewölkt mit Schauern. Nachmittags zeigt sich die Sonne, bei Temperaturen zwischen 16 und 22 Grad“, so lautet vielleicht der Wetterbericht für Süddeutschland. Die Vorhersage ist für uns interessant, weil sich das Wetter ständig ändert. Anders verhält es sich mit dem Klima, denn das bleibt. Mit Klima ist das durchschnittliche Wetter einer Region über einen längeren Zeitraum gemeint. So ist beispielsweise das Klima am Äquator das ganze Jahr über heiß und feucht. Am Nordpol dagegen herrschen eisige Temperaturen und es gibt nur wenig Niederschlag. Zwischen dem Äquator und den Polen gibt es wiederum Gebiete, in denen es, wie bei uns, sehr wechselhaft sein kann. Doch woran liegt es, dass das Klima auf der Erde so unterschiedlich ist?

Wetter ändert sich, Klima bleibt
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Die Strahlung der Sonne ist nicht überall auf der Erde gleich stark. Wie intensiv sie die Erde erwärmt, hängt vom Winkel der Sonneneinstrahlung und damit vom Breitengrad ab. Weil die Sonne in der Nähe des Äquators das ganze Jahr über fast senkrecht steht, wird die Erde hier sehr stark aufgeheizt. In Richtung der Pole treffen die Sonnenstrahlen in einem immer flacheren Winkel auf: Die gleiche Sonnenenergie verteilt sich auf eine immer größere Fläche. Daher wird es umso kühler, je größer die Entfernung zum Äquator ist. So entstehen Regionen mit unterschiedlichem Klima, die Klimazonen.

In den Tropen brennt die Sonne stark
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Nach der Stärke der Sonneneinstrahlung lassen sich vier verschiedene Klimazonen auf dem Festland der Erde einteilen: Die Tropen rund um den Äquator, die Subtropen (vom lateinischen Wort „sub“ für „unter“) zwischen dem 23. und dem 40. Breitengrad, die gemäßigte Zone unserer Breiten und die Polargebiete um Nord- und Südpol. Wie Gürtel ziehen sie diese Klimazonen in Ost-West-Richtung um die Erde.

Polwärts wird die Sonnenenergie schwächer
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Das Klima hängt jedoch nicht nur vom Breitengrad ab, auch andere Einflüsse spielen eine Rolle. So liegt auf dem Kilimandscharo Schnee, obwohl er in den Tropen liegt. Dass sein Gipfel vereist ist liegt daran, dass die Temperatur mit zunehmender Höhe sinkt. Gebirgsklima ist also immer kühler als tiefer liegende Gebiete.

Schnee auf dem Kilimandscharo
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Auch die Entfernung zum Meer wirkt sich aufs Klima aus: Wasser kann Sonnenwärme länger speichern als das Festland. Außerdem wärmt es sich langsamer auf als das Land. Dadurch wirkt das Meerwasser wie ein Puffer auf die Temperaturen. In Küstennähe ist das Klima daher mild. Im Landesinneren fehlt dieser Wärmeausgleich und es herrscht kontinentales Klima, bei dem die Temperaturen viel stärker schwanken als im maritimen Klima in der Nähe des Meeres.

An den Küsten ist das Klima milder als weit im Landesinneren
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