Was ist hier abgebildet?

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(a) kosmischer Nebel

(b) Planktonblüte

(c) Fluoreszenzmarker

Es ist ein Effekt, der tagtäglich zigtausendfach in den Laboren der Welt beobachtet wird, dessen Bedeutung für die Klimaforschung aber bisher unbeachtet blieb: Ein kurzes Schütteln einer Petrischale mit einer Bakterienkultur verursacht einen durchscheinenden Strudel, wenn die Konzentration der Kultur hinreichend groß ist. Ein internationales Wissenschaftlerteam konnte diesen optischen Effekt nun erklären und hebt dessen Bedeutung für das Ozeanklima hervor. Die üblicherweise länglich geformten Bakterien richten sich in den Bereichen größter Scherung aus und streuen so das einfallende Licht stärker nach vorne als zufällig orientierte Partikel. Dieser Orientierungseffekt trifft grundsätzlich auch für Plankton in der obersten Ozeanschicht zu und würde so eine größere Eindringtiefe des Sonnenlichtes verursachen, als bisherige Modelle erklären konnten.

Der Windschub an der Ozeanoberfläche verursacht eine vertikale Windscherung, in der sich länglich geformte Phytoplankton-Partikel und Bakterien ausrichten können. Moderate Schergeschwindigkeiten können das Rückstreuen des Lichts durch natürliche mikrobielle Ansammlungen um 20 Prozent erhöhen und während der Planktonblüte können schon geringe Geschwindigkeiten zu Veränderungen von über 30 Prozent führen. Eine größere Eindringtiefe des Sonnenlichtes hätte Konsequenzen für die Photosyntheserate, die Primärproduktion und schließlich die Kohlendioxidaufnahme des Ozeans. Zudem ist mit der orientierungsbedingen Veränderung der Lichtdurchläßigkeit auch eine Veränderung des reflektierten Sonnenlichtes verbunden. Dieses wird zur satellitengestützen Erfassung des Planktongehaltes über den Weltmeeren genutzt, so dass auch hier eine Korrektur der bisher erfassten Planktonmengen notwendig werden kann. Ähnliche Orientierungseffekte hatten die Forscher bereits für Eiskristalle in Cirruswolken aufgegezeigt.

IfT / MH