Wissen auf einen Blick - Ozeane und Tiefsee

Vorwort
    Aus dem Weltraum betrachtet schimmert die Erde in einem satten, dunklen Blau. Diese ungewöhnliche Farbe, die sie von allen anderen Planeten in unserem Sonnensystem unterscheidet, verdankt sie vor allem ihren gewaltigen Wasservorräten. Denn etwa 70 % ihrer Oberfläche sind von Meeren bedeckt.
    Schon früh in ihrer Geschichte haben Menschen fasziniert auf diese scheinbar unendliche Welt aus Wellen, Gischt und spiegelndem Wasser geschaut. Was verbarg sich unter der glitzernden Oberfläche? Gab es in den Fluten Lebewesen oder andere Schätze, die man nutzen konnte? Und welche geheimnisvollen Inseln und Kontinente lagen jenseits davon? Generationen von Seeleuten haben sich im Lauf der Jahrtausende aufgemacht, um Antworten auf diese Fragen zu finden. Sie haben sich zunächst in Küstennähe auf die Planken schwankender Boote gewagt, um die Speisekarte ihrer Familien mit Fisch und Meeresfrüchten zu bereichern. Mit der Zeit wurden die Wasserfahrzeuge besser, die Seereisen weiter. Menschen erkundeten die großen Ozeane, zu denen Geografen den Atlantik, den Pazifik, den Indischen Ozean sowie das Nord- und das Südpolarmeer zählen. Doch auch deren Nebenmeere wie Mittelmeer und Nord- und Ostsee boten Herausforderungen für Seefahrer. Und als im 20. Jh. die dazu nötigen technischen Geräte erfunden wurden, wagten sich Menschen sogar hinab in die Tiefsee.
    Trotz der jahrtausendelangen Anstrengungen aber hat das Meer noch längst nicht alle seine Geheimnisse preisgegeben. Noch immer verbergen sich unter der glitzernden Oberfläche zahlreiche Arten, die niemand kennt. Erst allmählich verstehen Wissenschaftler, wie das komplizierte Netzwerk aus Bakterien, Algen, kleineren und größeren Tieren so verknüpft ist, dass die einzelnen Arten ihren Anteil zum Funktionieren des Ökosystems Ozean beitragen können. Da gilt es z. B., die Leistung winziger Mikroorganismen zu analysieren, die sämtliche Stoffkreisläufe am Laufen halten. Ohne sie würde nicht nur der Lebensraum Meer ganz anders aussehen, auch dem Leben an Land würde rasch der Sauerstoff zum Atmen fehlen. Selbst deutlich auffälligere Meeresbewohner wie Wale, Robben und Haie geben immer noch Rätsel auf. Erst mithilfe der modernen Technik tragen Biologen heute Mosaikstein um Mosaikstein zusammen, um deren Speisezettel und Liebesleben, Wanderrouten und sonstiges Leben zu verstehen. Die geheimnisvollste Region der Ozeane aber ist die Tiefsee. Nur mit Spezialausrüstung können Wissenschaftler dorthin vordringen, jede solche Expedition bringt neue Überraschungen. Da tauchen bizarre Lebewesen mit erstaunlichen Talenten auf, die bei hohem Druck und in ewiger Dunkelheit überleben und die sogar der Hitze und den ätzenden Chemikalien heißer Tiefseequellen trotzen.
    Allerdings drohen viele dieser faszinierenden Meeresbewohner allmählich zu verschwinden. Denn die Ozeane der Erde haben mit einer ganzen Palette von menschgemachten Problemen zu kämpfen. Öl, Gifte und Dünger belasten das Wasser, Fangflotten plündern die Fischbestände und ziehen unabsichtlich auch zahlreiche andere Meerestiere aus dem Wasser. Mit der Zerstörung der Meeresökosysteme aber schadet der Mensch sich selbst. So entstehen durch den Zusammenbruch von Fischbeständen gewaltige wirtschaftliche Schäden, die sich ausbreitenden Quallen und Giftalgen können zum Gesundheitsrisiko werden. Und was passiert, wenn die winzigen Sauerstoffproduzenten in den Weltmeeren ihre Arbeit nicht mehr richtig erledigen, wagt sich niemand vorzustellen. Der Schutz der Wasserwelten ist also auch für uns Landbewohner eine ernste Überlebensfrage geworden.

Wie die Ozeane entstanden
Der besondere Stoff
Wasser hat einmalige Eigenschaften
    Kein eigener Geruch oder Geschmack, keine dekorative Farbe – und in der Regel auch keine spektakulären Explosionen oder andere chemische Knalleffekte. Auf den ersten Blick scheint es spannendere Substanzen zu geben als Wasser. Doch wer diese Verbindung genauer unter die chemische Lupe nimmt, entdeckt ihre ungewöhnlichen Talente.
Brücken im Wasser
    Jedes Wasserteilchen besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Diese Bausteine hängen aber nicht einfach wie in einer Kette aneinander. Vielmehr sind die beiden Wasserstoffatome nach einer Seite des Gebildes verschoben – wie zwei Beine mit einem Winkel von genau 105 Grad dazwischen. Durch diese Anordnung ist die Wasserstoffseite ganz leicht positiv geladen, die Sauerstoffseite negativ. Unterschiedliche elektrische