Mancher Schätzungen zufolge ist die Durchmischung der Weltmeere durch darin schwimmende Lebewesen fast so massiv wie der Einfluss von Wind oder Gezeiten.
Die Kraft des Einflusses von Winden und Gezeiten auf die Weltmeere wird für jeden von ihnen auf etwa 1012 W geschätzt. Das sind riesige Mengen, die sich direkt auf die Temperatur, die Vermischung von Salz- und Süßwasser auswirken. Daher sind sich Klimatologen und Meteorologen dieses Faktors schon lange bewusst und berücksichtigen ihn in all ihren mathematischen Modellen.
Ein weiterer Faktor entgeht jedoch normalerweise der Aufmerksamkeit der Wissenschaftler. Sie sind lebende schwimmende Kreaturen. Aber auch sie erzeugen beim Schwimmen zwangsläufig mechanische Energie. Wie groß ist dieser Einfluss? Ozeanologen stellen sich diese Frage seit Jahrzehnten. Die direkte Berechnung führt zu fast dem gleichen Wert wie für Winde mit Gezeiten. Es sollte berücksichtigt werden, dass im Allgemeinen all diese Energie auf die obere bewohnbare Wasserschicht in nur 3 km Tiefe aufgebracht wird. Dann stellt sich heraus, dass die "Schwimmer" die Wasserdurchmischung im Vergleich zu natürlichem Wasser bei gleicher Temperatur um etwa das Tausendfache erhöhen. Selbst die Winde und Gezeiten sind schwer zu vergleichen. Ungefähr ein Drittel der Wasserdurchmischung des Ozeans wird von seinen Bewohnern bereitgestellt.
Allerdings sind dies nur äußerst grobe Schätzungen - so sehr, dass es Grund gibt, an ihrer Realität zu zweifeln. Und um sie zu testen, beschlossen die Wissenschaftler, ähnliche Berechnungen durchzuführen, näherten sich dem Problem jedoch von der anderen Seite. Sie beschlossen, das Schwimmen eines einzelnen Meereslebewesens zu untersuchen – und dann seine Auswirkungen mit der ungefähren Anzahl von Lebewesen zu multiplizieren, die im Ozean schwimmen.
Diese Arbeit wurde von den amerikanischen Wissenschaftlern Jean-Luc Thiffeault und Stephen Childress durchgeführt. Sie haben ein mathematisches Modell erstellt, das mit einigermaßen akzeptabler Genauigkeit die Wassermischung beschreibt, die ein einzelner Schwimmer erzeugt. Natürlich ist der Schwimmer abstrakt, in Form einer Kugel oder eines Zylinders.
Es stellte sich heraus, dass das Mischen auf solch "biologischem" Weg ein viel komplexerer Prozess ist als gedacht. Durch die Berechnung des Effekts, den eine Kugel mit einem Durchmesser von 1 cm erzeugt, wenn sie sich mit einer Geschwindigkeit von 1 cm/s im Wasser bewegt (diese Parameter entsprechen ungefähr einer Garnele), zeigten die Wissenschaftler, dass die Vermischung in den umgebenden Wasserschichten mehrfach erfolgt Größenordnungen schwächer als unter dem Einfluss eines Temperaturgradienten. Damit scheinen bisherige Berechnungen widerlegt zu sein: Lebende „Schwimmer“tragen nicht wesentlich zur Durchmischung der Weltmeere bei. Aber das ist nur ein Anschein.
Tiffo und Childress selbst betonen, dass dieses Ergebnis sogar extrem empfindlich auf die Parameter des ursprünglichen Modells reagiert – zum Beispiel, wie genau die schwebende Kugel mit Wasserpartikeln interagiert. Es berücksichtigt weder die Bewegungsart des „Schwimmers“noch die Möglichkeit, in einer Herde zu schwimmen – und letzterer Faktor kann den Mischeffekt sofort dramatisch verstärken. Laut Wissenschaftlern wäre das Ergebnis um viele Größenordnungen größer, wenn sie all diese Parameter in ihre Berechnungen einbeziehen könnten.
Beachten Sie, dass von Tiffo und Childress nicht berücksichtigte Faktoren auch den gegenteiligen Effekt haben können – zum Beispiel die stromlinienförmige Form von schwimmenden Kreaturen, die turbulente Effekte und dementsprechend den Einfluss des Schwimmers auf das Mischen erheblich reduziert.
Auf jeden Fall wollen die Wissenschaftler an der Verfeinerung und Verbesserung ihres Modells arbeiten. Um die Frage nach dem Grad des Einflusses schwimmender Kreaturen auf den Ozean zu beantworten, muss man warten. In der Zwischenzeit können Sie einen interessanten Artikel über Kampfschwimmer - Delfine lesen: "Echte Tiere".
