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
#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
– 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
– 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
#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
#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
#What Lives at the Bottom of the Mariana Trench? More Than You Might Think, 2013
– Plastiktüten, die 2018 von Wissenschaftlern entdeckt wurden.
#Im Marianengraben: Forscher entdecken Plastik-Katastrophe in 11.000 Metern Tiefe, 2018
#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