1. Licht und Leben   (7/8)

Sedimente

Im Gegensatz zu absorbierenden Stoffen wie Chlorophyll in Algen und Gelbstoff erscheinen im Wasser schwebende Partikel (suspendierte Sedimente) auf Bildern der Fernerkundung vergleichsweise hell; ihre optische Wirkung besteht im Wesentlichen darin, das Licht zu streuen.

Flüsse

Die Sedimentfahne des Rheins wird durch die Wirkung der Corioliskraft nach rechts abgelenkt. Unter dem Coriolis-Effekt versteht man eine Ablenkung entlang einer geraden Bahn bewegter Objekte, wenn sie von einem rotierenden Bezugssystem aus (wie beispielsweise auf der rotierenden Erde) beobachtet werden.

Zoom Sign
Satellitensensor misst Licht
Suspendiertes partikuläres Material (SPM, von Suspended Particulate Matter) aus dem Rhein.
Quelle: NASA (SeaWiFS-Daten) und VU-IVM

Sie haben nun gelernt, dass vier Hauptbestandteile, die in Meeren nahe der Küste vorhanden sind, mit Hilfe der Fernerkundung festgestellt werden können:

  • Reines Wasser (H2O)
  • Farbpigmente in Algen, wie Chlorophyll
  • kleine Partikel, wie suspendierte Sedimente (SPM)
  • Gefärbtes gelöstes Material, der Gelbstoff
Als Beispiel für die Erfassung all dieser Parameter durch die Fernerkundung können Sie sich hier die Ergebnisse der Beobachtungen von MERIS ansehen.

Beachten Sie, dass in diesem Beispiel auch eine Karte der sog. Attenuation, der Lichtabschwächung, enthalten ist; die Karte mit der Überschrift 'Diffuser nach unten gerichteter Extinktionskoeffizient'. Dieser Parameter ist von großer ökologischer Bedeutung, aber auch für Taucher und Schwimmer wichtig.



Ein grundsätzliches Prinzip

Wenn Licht durch Wasser strahlt, wird es durch Wechselwirkungen in der Wassersäule gedämpft. Licht verschiedener Wellenlängen (blau, grün, rot) durchdringt Wasser unterschiedlich stark:

  1. Rotes Licht wird schnell abgeschwächt und dringt nicht tiefer als etwa 5 m in klares Wasser ein.
  2. Blaues Licht dringt viel tiefer in klares Wasser ein, der Meeresgrund ist in der Lage, so viel Licht zu reflektieren, dass dieses von einem Satellitensensor erfasst werden kann, sogar wenn das Wasser bis zu 30 m tief ist!

Lichteindringtiefe
Muster der Eindringtiefe von Licht in Wasser.
Quelle: Tom Morris, Fullerton College

Gefahr der Attenuation

Attenuation bedeutet Abschwächung, in diesem Fall geht es um die Abschächung der Lichtmenge. Durch Absorption und Streuung wird das Licht im Wasser abgeschwächt. Die Transparenz oder Durchsichtigkeit ist das Gegenteil der Attenuation. Als Taucher werden Sie die Erfahrung machen, dass das Wasser in küstennahen Bereichen, in denen viele Algen oder suspendierte Sedimenten vorhanden sind, mit zunehmender Tiefe schnell dunkel wird.

Sicherheit

Das Lichtfeld bestimmt nicht nur, was man selbst unter Wasser sehen kann, sondern auch, ob man von anderen gesehen wird. Das Lichtfeld wird durch die im Wasser vorhandenen optisch aktiven Substanzen beeinflusst. Im Phytoplankton enthaltenes Chlorophyll-a absorbiert Licht im Bereich blauer und roter Wellenlängen. Gelbstoff absorbiert blaue Wellenlängen; Sediment streut das Licht hauptsächlich.

Wussten Sie schon..., dass auf Sicht arbeitende Räuber auch Licht benötigen, um im Wasser zu jagen?

Frage: Fallen Ihnen Meerestiere ein, die ihre Augen für die Jagd nutzen?

Antwort ↓