Dinge Erklärt – kurzgesagt

Quellen – Tiefsee

Tiefsee – Quellen


Wir danken folgenden Experten für ihre Unterstützung:


  • Dr. Astrid Leitner

Universität von Hawaii Manoa Ozeanographie Departement


  • Paul H Yancey

Senior Forscher und Emeritus Professor der Biologie


Quellen


– Betrachtet man die schiere Größe der Ozeane, ist es schwer vorstellbar, dass sie weniger als 2% der weltweiten Biomasse beherbergen.

#80 Prozent der irdischen Biomasse besteht aus Pflanzen, 2018

https://www.pflanzenforschung.de/de/journal/journalbeitrage/80-prozent-der-irdischen-biomasse-besteht-aus-pflanzen-10936


#The biomass distribution on Earth, 2018

http://www.pnas.org/content/115/25/6506

Subsurface Mikroben sind hier nicht eingeschlossen.


– Und davon leben auch noch 90% nahe an der Oberfläche, innerhalb der ersten 200 Meter.

#Environmental conditions affecting the sea, 2009

https://www.sciencelearn.org.nz/resources/141-environmental-conditions-affecting-the-sea


– Hier kann das Licht das Wasser noch durchdringen und Photosynthese kann betrieben werden.

#Photosynthese, abgerufen 2019

https://www.pflanzenforschung.de/index.php?cID=8252


– Phytoplankton bildet das Fundament des marinen Ökosystems.

#Phytoplankton, abgerufen 2019

https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/phytoplankton/12277


#Störung im Planktonkreislauf, 2010

https://worldoceanreview.com/wor-1/oekosystem/gestoerter-planktonkreislauf/


#Role of Algae in the Ecosystem, 2017

https://sciencing.com/role-algae-ecosystem-5819698.html


– In dieser Tiefe ähnelt der Meeresgrund dem Amazonas-Regenwald.

#Coral Reefs, retrieved 2019

https://marine-conservation.org/what-we-do/program-areas/coral-conservation/coral-reefs/


#Coral Reefs: Canaries of the Sea, Rainforests of the Oceans, 2013

https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/coral-reefs-canaries-of-the-sea-rainforests-97879685


– Wir bewegen uns weiter, bis wir das Ende des Kontinentalshelfs erreichen und den Kontinentalhang sehen

#Schelf, 2018

https://de.wikipedia.org/wiki/Schelf


#Kontinentalhang, 2019

https://de.wikipedia.org/wiki/Kontinentalhang


#Open Ocean, 2016

https://www.nps.gov/subjects/oceans/open-ocean.htm


#Oceanic basin by Chris_huh, 2007

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oceanic_basin.svg


– Mit jedem weiteren Meter an Wasser nimmt das Licht stark ab.

#The deep sea, 2018

https://ocean.si.edu/ecosystems/deep-sea/deep-sea


– Beim tiefsten Geräte-Tauchgang der Menschheit wurden 332 Meter erreicht

Kommentar:

Es gibt aber auch spezielle Druckanzüge, die z.B. in den Gewässern vor Bohrinseln zum Einsatz kommen. Sie sehen ein bisschen aus wie Rüstungen und erlauben Tauchgänge bis zu 450m Tiefe. Das gilt aber nicht mehr als “normaler” Geräte-Tauchgang.


#Tiefsee. Wer taucht wie tief?, 2018

https://www.planet-wissen.de/natur/meer/tiefsee/pwiewertauchtwietief100.html


#Ahmed Gabr breaks record for deepest SCUBA dive at more than 1,000 feet, 2014

http://www.guinnessworldrecords.com/news/2014/9/ahmed-gabr-breaks-record-for-deepest-scuba-dive-at-more-than-1000-feet-60537/


– In dieser Tiefe entspricht der Druck dem von über 200 aufeinander gestapelten Autos.

Kommentar:

Hier mussten wir ein bisschen selber rechnen, nachdem zum Thema “Autos auf Taucher stapeln” nicht besonders viele Quellen existieren.


Natürlich ändert sich die Zahl an Autos, die auf unseren Taucher drücken, je nachdem, welches Auto man nimmt. Hier haben wir ein Auto mit einer durchschnittlichen Größe gewählt.


Druck wird in Kraft pro Fläche angegeben. Demnach ist die Gesamtkraft die beim Tauchen auf dich wirkt abhängig von deiner Oberfläche. Zur Vereinfachung nehmen wir an, dass die Oberfläche, die vom Druck beeinflusst wird, einen Quadratmeter pro Mensch beträgt.


Nun zur Formel:

Wir nehmen x als Menge der schweren Objekte, die wir suchen, w für ihr durchschnittliches Gewicht in Kilogramm, und y für den Druck in Bar.


x * w * kg * Gravitationskonstante / m² = y bar


⇔ Ersatz für die Gravitationskonstante der Erde g ≅ 9.81 m / s² (Beschleunigung), Definition von 1 bar = 100,000 N / m² (N = Newton, die Einheit der Kraft)


(x * w * kg * 9.81 m / s²) / m² = y * 100,000 N / m²


⇔ Ersatz Definition von of N = 1 kg * m / s², schreibe die Einheiten zusammen


x * w * 9.81 * (kg m) / (s² m²) = y * 100,000 * (kg m) / (s² m²)


⇔ divide both sides by ((kg m) / (s² m²)) um Einheiten zu entfernen


x * w * 9.81 = y * 100,000


⇔ teile beide Seiten durch w * 9.81


x ≅ 10,193 * y / w


Ersetzen wir w durch das Gewicht eines schweren Objektes w und den Druck y mit Bar bekommen wir:


Unser Auto (durchschnittliches Gewicht 1.500 kg) zu Druck in 332m (ca. 35 bar): x = 10,193 * 35 / 1,500 ≅ 238

Nachdem wir vereinfachende Annahmen benutzt haben und Durchschnittswerte willkürlich sind, haben wir gerundet und landen bei ca. 200 Autos.


– Viele Fische und andere Tiere verbringen mindestens die Hälfte ihres Lebens hier unten.

#Tiere im Wasser: Tiere der Tiefsee, 2018

https://www.planet-wissen.de/natur/tiere_im_wasser/tiere_der_tiefsee/index.html


#Large mesopelagic fishes biomass and trophic efficiency in the open ocean, 2014

https://www.nature.com/articles/ncomms4271

Summary of study:

#Deep Ocean Harbours 95% Of All Ocean Fish,204

https://www.iflscience.com/environment/deep-ocean-harbours-95-all-ocean-fish/


#Dr. Astrid Leitner, Universität von Hawaii Manoa Ozeanographie Departement

Persönliche Korrespondenz, 2019


– Über 90% der hier beheimateten Arten erzeugen Licht mit Hilfe von biolumineszenten Chemikalien.

#Biolumineszenz, abgerufen 2019

https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/biolumineszenz/8709


#Fragen zum Meer, 2008, 2019 abgerufen

https://www.io-warnemuende.de/Antworten_Fragen_zum_Meer.html?frage=80


# Paul H Yancey, Senior Research Scientist and Carl E. Peterson Emeritus Professor of Biology

Persönliche Korrespondenz, 2018


– In etwa 700 Meter Tiefe treffen wir auf eine Staatsqualle, einen Stock aus hunderten Polypen

#Staatsquallen, abgerufen 2019

https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/staatsquallen/63166


#Staatsquallen, 2018

https://de.wikipedia.org/wiki/Staatsquallen


– Aber die meisten Arten, die hier unten leben, sind von einer anderen Ressource abhängig: Meeresschnee.

#Meeresschnee, abgerufen 2019

https://www.oceanacidification.de/meeresschnee/


#What is marine snow?, 2018

https://oceanservice.noaa.gov/facts/marinesnow.html


#Characteristics, dynamics and significance of marine snow, 1988

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0079661188900535


– Hausgroße Tintenfische werden von Pottwalen gejagt und angegriffen.

#Tiere der Tiefsee: Riesenkalmare, 2018

https://www.planet-wissen.de/natur/tiere_im_wasser/tiere_der_tiefsee/pwiegibtesindertiefseewirklichriesenkalmareoderistdasseemannsgarn100.html


#Giant Squid. Architeuthis dux, 2018

https://ocean.si.edu/ocean-life/invertebrates/giant-squid


#How Whales Attack Squid: Mystery Deepens, 2007

https://www.livescience.com/7297-whales-attack-squid-mystery-deepens.html


– Wir erreichen nun 1000m, das ist tiefer als das höchste Bauwerk der Menschheit hoch ist.

#Liste der höchsten Hochhäuser der Welt, 2019

https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_höchsten_Hochhäuser_der_Welt


– Das ist das Bathypelagial, hier herrscht absolute Dunkelheit.

#Pelagial, 2019

https://de.wikipedia.org/wiki/Pelagial


– Wie zum Beispiel der 30 cm lange Vampirtintenfisch, der bewegungslos durchs Wasser treibt, die langen Fangarme weit ausgebreitet.

#Vampirtintenfisch hascht nach Meerschnee-Flocken, 2012

https://www.spektrum.de/news/vegetarier-vampirtintenfisch-mag-kein-blut/1165799


#What the Vampire squid really eats, 2012

https://www.youtube.com/watch?v=X8oWnbcLI40&feature=youtu.be&t=33s


#MBARI researchers discover what vampire squids eat (it’s not what you think), 2012

https://www.mbari.org/mbari-researchers-discover-what-vampire-squids-eat-its-not-what-you-think/


– Mit Hilfe von kleinen, steifen Härchen “kämmt” er Nahrung aus dem Wasser.

#Der Vampir der Tiefsee ist ein Faultier, 2012

https://www.faz.net/aktuell/wissen/natur/tierreich-der-vampir-der-tiefsee-ist-ein-faultier-11903505.html


#Vampire squid: detritivores in the oxygen minimum zone, 2012

http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/early/2012/09/13/rspb.2012.1357


– Der Viperfish, der mit seinen langen Zähnen große Beute einfängt und im Ganzen verschlingt.

#Viperfische, 2018

https://de.wikipedia.org/wiki/Viperfische


#MOCNESS Monsters: Creatures of the Deep Sea, 2018

https://blogs.nasa.gov/earthexpeditions/2018/09/07/mocness-monsters-creatures-of-the-deep-sea/


– Der Kragenhai kann mit seinem Gebiss aus 300 nach innen gebogenen Zähnen die Beute unentrinnbar festhalten.

#Forschern geht ein Urzeit-Hai ins Netz, 2017

https://www.geo.de/natur/tierwelt/17814-rtkl-seltener-fang-forschern-geht-ein-urzeit-hai-ins-netz


#Frilled shark, 2018

https://en.wikipedia.org/wiki/Frilled_shark


– Wir sinken noch weiter – bis auf unter 3.800 Meter. In dieser Tiefe befindet sich das Grab der Titanic.

#"Titanic": Schnell noch mal runter, 2017

https://www.zeit.de/entdecken/reisen/2017-03/titanic-wrack-tourismus-tauchen-reise


– Wie der Dumbo-Oktopus, der mit seinen ohrenähnlichen Flossen paddelt

#Seltene Spezies: Tiefeseeforscher filmen Dumbo-Oktopus, 2018

http://www.spiegel.de/video/tiefeseeforscher-filmen-dumbo-oktopus-video-99022131.html


#Mesmerizing, rare dumbo octopus filmed in the deep sea, 2018

https://www.nationalgeographic.com/animals/2018/10/dumbo-octopus-monterey-seamount-news/


#Everything You Need to Know About the Dumbo Octopus, 2018

https://oceanconservancy.org/blog/2018/10/08/everything-need-know-dumbo-octopus/


– Der Grenadierfisch gleitet mit langsamen Schlägen seiner aal-ähnlichen Schwanzflosse durch das Wasser.

#Grenadierfische, 2018

https://de.wikipedia.org/wiki/Grenadierfische


#8 of the Coolest Inhabitants of the Mariana Trench, 2018 http://awesomeocean.com/top-stories/8-coolest-inhabitants-mariana-trench/


– In 4000 Metern Tiefe erreichen wir wieder den Meeresgrund: die Abyssal-Ebene.

#Abyssal, 2018

https://de.wikipedia.org/wiki/Abyssal


#Open Ocean, 2016

https://www.nps.gov/subjects/oceans/open-ocean.htm


#Oceanic basin by Chris_huh, 2007

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oceanic_basin.svg



– Die letzten Reste des Meeresschnees werden von Tieren wie Seegurken, Garnelen, Seeigel und Würmer gefressen.

#Abyssal, 2018

https://de.wikipedia.org/wiki/Abyssal


#Feast and famine on the abyssal plain, 2013

https://www.mbari.org/feast-and-famine-on-the-abyssal-plain/



– Man kleine dunkle Mineralablagerungen auf dem Boden erkennen. Es handelt sich um Manganknollen.

#Energie aus dem Meer: Manganknollen, 2018

https://www.planet-wissen.de/natur/meer/energie_aus_dem_meer/pwiemanganknollen100.html


#Lebensraum Manganknolle - ihr Abbau bedroht die Artenvielfalt in der Tiefsee, 2016

https://www.fona.de/de/lebensraum-manganknolle-21052.html


#Manganese nodule treasures, 2014

https://worldoceanreview.com/en/wor-3/mineral-resources/manganese-nodules/


#New Species of Sponges Found on the Pacific Seafloor, 2017

https://www.nytimes.com/2017/10/05/science/sponges-species-pacific-ocean.html


– Wo tektonische Platten auseinanderdriften heizt Magma unter der Erdkruste Meerwasser auf.

#Der Schatz in der Tiefsee, 2011

https://www.zeit.de/zeit-wissen/2011/02/Dossier-Rohstoffe-Abbau-im-Meer


# Paul H Yancey, Senior Research Scientist and Carl E. Peterson Emeritus Professor of Biology, 2018

Persönliche Korrespondenz, 2018


#Images: Deep-Sea 'Black Smoker' Vents in Action, 2018

https://www.livescience.com/31437-images-deep-sea-black-smoker-vents-action.html


– Extremophile Bakterien wandeln die Mineralien in organische Substanzen um.

#Extremophile und ihr Leben am Limit, 2017

https://www.n-tv.de/wissen/Extremophile-und-ihr-Leben-am-Limit-article20122957.html


#7.9 – Submarine Hydrothermalquellen, 2014

https://www.sk-zag.de/7.9_Submarine_Hydrothermalquellen.html


#Earth Life May Have Originated at Deep-Sea Vents, 2013

https://www.space.com/19439-origin-life-earth-hydrothermal-vents.html


#The Biological Deep Sea Hydrothermal Vent as a Model to Study Carbon Dioxide Capturing Enzymes, 2011

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3111178/



– Wir erreichen nun die Hadal-Zone, die Unterwelt der Meere.

#Benthal, 2018

https://de.wikipedia.org/wiki/Benthal


#Pelagic zone, 2018

https://en.wikipedia.org/wiki/Pelagic_zone


#Open Ocean, 2016

https://www.nps.gov/subjects/oceans/open-ocean.htm


#Oceanic basin by Chris_huh, 2007

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oceanic_basin.svg



– Sie besteht aus langen, engen Tiefseerinnen, die nur etwa 0,25% der Ozeane ausmachen.

#All About Trenches, 2014

https://web.whoi.edu/hades/all-about-trenches/



– Wie der Pseudoliparis swirei, der mit rund 8.000 Metern den Tiefenrekord unter den Fischen hält.

#Rekordhalter im Ozean: Der tiefste Fisch der Welt, 2017

https://www.dw.com/de/rekordhalter-im-ozean-der-tiefste-fisch-der-welt/a-40238185


#Neue Fischart stellt Tiefenrekord auf, 2017

https://www.nationalgeographic.de/tiere/2017/11/neue-fischart-stellt-tiefenrekord-auf


#Isolation and characterization of type I antifreeze proteins from Atlantic snailfish (Liparis atlanticus) and dusky snailfish (Liparis gibbus), 2001

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016748380100190X?via%3Dihub


#Deepest Fish Ever Recorded —Documented at Depths of 8,178 m in Mariana Trench, 2017

https://www.jamstec.go.jp/e/about/press_release/20170824/



– Sanfte Hänge rahmen ein etwa 1,6 Kilometer breites Tal ein.

#Zauber der Tiefe, 2012

https://www.tagesspiegel.de/gesellschaft/panorama/james-cameron-zauber-der-tiefe/6440456.html


#Diving Back To The Bottom Of The Mariana Trench, 2012

https://www.npr.org/2012/03/09/148317355/film-director-to-travel-to-bottom-of-mariana-trench



– Am tiefsten Punkt, dem Challengertief. 11.000 Meter unter der Meeresoberfläche.

#Challengertief, 2018

https://de.wikipedia.org/wiki/Challengertief


#Marianengraben, 2019

https://de.wikipedia.org/wiki/Marianengraben


#So, How Deep Is the Mariana Trench?, 2014

http://ccom.unh.edu/sites/default/files/publications/Gardner-et-al-2014-Challenger-Deep.pdf


#Mariana Trench: The Deepest Depths, 2017

https://www.livescience.com/23387-mariana-trench.html


– Wollte man hier schwimmen, müsste man das Gewicht von 1.846 Elefanten aushalten.

Auch hier mussten wir wieder etwas rechnen, nachdem Leute aus nicht nachvollziehbaren Gründen keine Elefanten in Tiefseegräben stapeln. Wir zeigen hier einmal die Rechnung, die wir hierfür aufgestellt haben:


Einfach:

1 Afrikanischer Elefant = 6.000 kg (Durchschnitt)

#Der Afrikanische Elefant, 2011

https://www.rbb-online.de/panda/tiere/hintergrund/der_afrikanische_elefant.html


Druck Challengertief: 1.086 bar

#Mariana Trench, 2019

https://en.wikipedia.org/wiki/Mariana_Trench#cite_note-6


Druck wird in Kraft pro Fläche angegeben. Demnach ist die Gesamtkraft die beim Tauchen auf dich wirkt abhängig von deiner Oberfläche. Zur Vereinfachung nehmen wir an, dass die Oberfläche, die vom Druck beeinflusst wird, einen Quadratmeter pro Mensch beträgt.


Nun zur Formel:


Wir nehmen x als Menge der schweren Objekte, die wir suchen, w für ihr durchschnittliches Gewicht in Kilogramm, und y für den Druck in Bar.


x * w * kg * Gravitationskonstante / m² = y bar


⇔ Ersatz für die Gravitationskonstante der Erde g ≅ 9.81 m / s² (Beschleunigung), Definition von 1 bar = 100,000 N / m² (N = Newton, die Einheit der Kraft)


(x * w * kg * 9.81 m / s²) / m² = y * 100,000 N / m²


⇔ Ersatz Definition von of N = 1 kg * m / s², schreibe die Einheiten zusammen


x * w * 9.81 * (kg m) / (s² m²) = y * 100,000 * (kg m) / (s² m²)


⇔ divide both sides by ((kg m) / (s² m²)) um Einheiten zu entfernen


x * w * 9.81 = y * 100,000


⇔ teile beide Seiten durch w * 9.81


x ≅ 10,193 * y / w


Ersetzen wir w durch das Gewicht eines schweren Objektes w und den Druck y mit Bar bekommen wir:

Elefanten (durchschnittlicher Afrikanischer Buschelefant: 6,000 kg) gleich zu Challenger Deep (1.086 bar):


x = 10.193 * 1.086 / 6.000 ≅ 1,845

Allerdings wissen wir nicht, ob die Quelle zum Challenger Tief den atmosphärischen Druck von einem Bar berücksichtigt hat. Falls nicht, würde die Rechnung lauten:

x = 10.193 * 1.087 / 6.000 ≅ 1,846

Aber nachdem in der Realität nicht alle Elefanten gleich viel wiegen, ist das sowieso mehr so ein Richtwert.


– Neben Seegurken wuseln hier weiße und hellrosa Flohkrebse durchs Wasser.

#What does it take to live at the bottom of the ocean?, 2015

http://www.bbc.com/earth/story/20150129-life-at-the-bottom-of-the-ocean


#Deep-Sea, Shrimp-like Creatures Survive by Eating Wood, 2012

https://news.nationalgeographic.com/news/2012/08/120828-amphipods-oceans-mariana-trench-wood-science-animals/


#What Lives at the Bottom of the Mariana Trench? More Than You Might Think, 2013

https://blogs.scientificamerican.com/artful-amoeba/what-lives-at-the-bottom-of-the-mariana-trench-more-than-you-might-think/


– Plastiktüten, die 2018 von Wissenschaftlern entdeckt wurden.

#Im Marianengraben: Forscher entdecken Plastik-Katastrophe in 11.000 Metern Tiefe, 2018

https://www.focus.de/wissen/natur/sind-meeresstaubsauger-die-loesung-im-marianengraben-forscher-entdecken-plastik-katastrophe-in-11-000-metern-tiefe_id_8934240.html


#Human footprint in the abyss: 30 year records of deep-sea plastic debris, 2018

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308597X17305195#


#Synthetic polymers in the marine environment: A rapidly increasing, long-term threat, 2008

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001393510800159X