9. Juni 2022

Was macht unsere Ozeane blau?

Die physikalische Erklärung, warum wir unsere Erde den „Blauen Planeten“ nennen können

Zerbrechlich schimmert unsere kleine Erde, bläulich im unendlichen Schwarz. Ein Blick vom Weltall belegt schnell den gängigen Namen „Blauer Planet“. Zwei Drittel der Erdoberfläche sind von Ozeanen bedeckt. Doch warum scheinen die blau, wenn Wasser doch durchsichtig ist? Und hat das nicht eigentlich mit dem Blau des Himmels zu tun?

Die physikalische Erklärung, warum wir unsere Erde den „Blauen Planeten“ nennen können
© Shutterstock

Ob rote Lippen, gelbe Weste oder blaues Auge – die meisten Farben, die wir täglich sehen, werden durch Reflexion, Streuung und Absorption von Licht bestimmt. Das Prinzip wirkt auf den ersten Blick vertauscht: Blaue Tinte sehen wir genau deshalb blau, weil die Tinte andere Farben wie Gelb, Grün und Rot absorbiert und blaues Licht zurückwirft. Beim Meer ist es ähnlich. Blaues Licht wird am wenigsten vom Wasser absorbiert. Dadurch kann es in tiefere Gewässer eindringen, nämlich bis in knapp 100 Meter Tiefe. Das Licht wird an Sedimenten und Mikroorganismen im Wasser gestreut. Mit zunehmender Tiefe ist dies vor allem blaues Licht. Deshalb sehen wir Gewässer blau und tiefere Gewässer blauer.

„Oft hört man, dass der blaue Ozean nur den blauen Himmel reflektiert. Aber das stimmt so nicht. Beide sind unabhängig voneinander blau. Bei beiden hat die Erklärung mit Lichtstreuung zu tun, also der Umlenkung von Lichtstrahlen in verschiedene Richtungen, wenn sie auf Teilchen treffen“, weist Nathalie Agudelo auf einen weit verbreiteten Irrtum hin. Die Doktorandin arbeitet in der Danzl Forschungsgruppe am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) an neuartigen Mikroskopen, um biologische Prozesse besser beobachten zu können. „Die Moleküle der Atmosphäre streuen blaues Licht stärker als rotes Licht, weil blaues Licht eine höhere Frequenz hat. Wenn wir also auf einen beliebigen Punkt am Himmel schauen, erreicht uns von dort das blaue Licht, das in unsere Richtung gestreut wird. Wir alle kennen das farbenprächtige Spektakel eines Sonnenuntergangs, wenn die Sonne tief beim Horizont steht. In diesem Fall muss das Sonnenlicht eine lange Strecke durch die Atmosphäre zurücklegen, sodass die blauen Anteile herausgestreut werden und wir hauptsächlich das orange-rote ungestreute Licht sehen.“



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