Bathymetrische Karten - Wie tief ist das Meer?

Das Meeresrelief

Berge, Täler und Prärien gibt es nicht nur auf dem Land! Auf dem Meeresboden gibt es auch jede Menge solche Hohen und Tiefen. Große Bergketten oder Gebirgszüge kommen hauptsächlich in der Tiefsee vor, während kleinere Reliefstrukturen eher in Küstennähe zu finden sind.

Und da Tiefe einer der wichtigen Faktoren für das Wachstum von Korallen ist, ist es wichtig zu wissen, wie der Meeresboden nahe der Küste aussieht.

Messen beim Schnorcheln?

Zum Glück nicht! Durch Satellitenbilder können diese Information sehr schnell zur Verfügung gestellt werden. Bevor wir aus den Bildern die Tiefe interpretieren können, müssen wir einige Gesetzmäßigkeiten verstehen.



Grundliegende Prinzipien

Wenn Licht das Wasser durchdringt, wird seine Helligkeit von der Wassersäule abgeschwächt. Unterschiedliche Farben (blau, grün, rot) durchdringen das Wasser in unterschiedlichem Grade:

  1. Rotes Licht wird sehr schnell abgeschwächt und durchdringt das Wasser nicht tiefer als etwa 5 m bei klarem Gewässer.
  2. Blaues Licht durchdringt klares Wasser viel tiefer als rotes Licht. Auch bei einer Tiefe von 30 m reflektiert der Meeresgrund immer noch genügend Licht, um von einem Satellitensensor registriert zu werden!

Light penetration
Eindringtiefe des Lichts im Wasser.
Quelle: Tom Morris, Fullerton College.

Was ein Satellitensensor registriert, hängt von der Tiefe ab

Light penetration
Eindringtiefe in seichtem Gewässer.

In seichtem Gewässer:
Blaue, grüne und rote Lichtwellen (das sind Bestandteile des Sonnenlichts) durchdringen die Wassersäule und werden alle vom Meeresboden zurückgeworfen. Der Satellitensensor registriert diese Information auf seinem blauen, grünen und roten Spektralband.



Light penetration
Eindringtiefe in tiefem Gewässer.

In tiefem Gewässer:
Blaues, grünes und rotes Licht durchdringt die Wassersäule. Ab einer bestimmten Tiefe ist das Rot abgeschwächt, in größerer Tiefe auch das Grün. Nur das Blau wird am Meeresboden zurückgeworfen und vom Satellit registriert. Das rote und das grüne Spektralband enthält keine Information, sie ergeben daher ein schwarzes Bild.

Das Ergebnis

Die vom Sensor gelieferten Informationen können dann analysiert und daraus eine detaillierte Beschreibung des Meeresbodens nahe der Küste erstellt werden. Nach Umwandlung in ein GIS entsteht eine Karte, die die Tiefe des Meeresbodens darstellt - solche Karten werden bathymetrische Karten genannt.

Satellitenaufnahme von Hurghada (Ägypten), Landsat 7 ETM+, 2000.
Quelle: Vanderstraeten, 2007.