Schnellübersicht – darum geht es auf dieser Seite: Hintergrund zu Biolumineszenz und Chemolumineszenz | Beschreibung außergewöhnlicher Phänomene wie beispielsweise Meeresleuchten

Phänomen Meeresleuchten: Plötzlich begann das Wasser zu glühen an

Der Mond ist in der Natur nicht der einzige Spender von Licht im Dunkel der Nacht. Aber während der Mond nur das Licht der Sonne auf die Erde reflektiert, gibt es Lebewesen, die Licht künstlich herstellen können. Diese faszinierende Kunst nennt man Biolumineszenz. Eines der spektakulärsten Phänomene auf diesem Gebiet ist das Meeresleuchten.

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Steve Miller, Meteorologe der US-Marine, ging Ende September 2005 zehn Jahre alten Angaben aus dem Logbuch des Frachtschiffes SS Lima von Jänner 1995 nach und fand spektakuläre Fotos im Archiv des US-Verteidigungsministeriums. Ein militärischer Wettersatellit hatte diese vom Meer etwa 200 Kilometer vor der Küste von Somalia gemacht. Auf den Fotos (siehe Infobox; ein noch spektakuläreres Bild ist allerdings hier zu finden) ist ein mehr als 250 Kilometer langer Leuchtteppich zu sehen. Er bedeckt eine Fläche von rund 15.400 Quadratkilometern. Zum Vergleich: Das Bundesland Tirol hat eine Fläche von 12.647 Quadratkilometern. Eine gigantische Ansammlung von Mikroorganismen (vermutlich Bakterien der Gattung Vibrio harveyi) bildete dieses außergewöhnliche optische Spektakel im Indischen Ozean. Meeresleuchten ist ein seltenes Schauspiel. Normalerweise wird es auch nie in derart enormer Größe beobachtet. Es sind auch die einzigen derartigen Satellitenaufnahme, die derzeit bekannt sind. Das Frachtschiff benötigte damals übrigens sechs Stunden, um den Leuchteppich zu durchqueren. Dabei fuhr die SS Lima (laut Positionsangaben) nur durch einen Randbereich.
Miller und Kollegen haben übrigens geschätzt, wieviele Bakterien notwendig sind, um diesen Teppich zu erzeugen. Sie kamen auf die Zahl 40,000,000,000,000,000,000,000 (oder 4 x 10 hoch 22). Das sind 40 Sextillionen. Darunter kann sich niemand etwas vorstellen, weshalb die Wissenschaftler einen besser verständlichen Vergleich angestellt haben: Die gleiche Zahl in Form von Sandkörnchen anstelle der Bakterien würde den gesamten Planeten Erde mit einer zehn Zentimeter dicken Schicht bedecken.

Seefahrer berichten schon seit Jahrhunderten von derartigen nächtlichen Leuchtteppichen. Der Schriftsteller Jules Verne hat das Phänomen 1870 in seinem Werk „20.000 Meilen unter den Meeren“ verewigt. Vernes berühmtes U-Boot Nautilus fuhr ebenfalls durch einen enormen Leuchtteppich und – skurillerweise – ebenfalls an einem 27. Jänner. Mehr als 100 Jahre bevor vor Somalia dieses Phänomen von einem US-Satelliten in den Nächten vom 25. bis 27. Jänner 1995 registriert wurde.

Über die Fähigkeit der Biolumineszenz verfügen nicht nur Bakterien. Mehr dazu in der Infobox.

KÜNSTLICHES LICHT
punktierte Linie
  • Meeresleuchten: Dabei handelt es sich um ein Phänomen der Biolumineszenz. Ausgelöst wird das meist bläuliche Meeresleuchten von kleinen Organismen, etwa die so genannten Dinoflagellaten . Dabei handelt es sich um Einzeller, die man zu den Algen zählt. Sie reagieren auf Berührungsreize und beginnen zu leuchten. Brandung kann diesen Reiz ebenso auslösen, wie schwimmende Menschen durch die Bewegung der Arme und Beine (siehe Youtube-Video oben). Meeresleuchten kommt selten und nur unter bestimmten Rahmenbedingungungen zustande. Dann nämlich, wenn genügend dieser Lebewesen im Wasser anzutreffen sind (eine Massenvermehrung vergleichbar jener bei einer Algenblüte). Es kann allerdings enorme Ausmaße annehmen. Ein Wettersatellit des US-Verteidigungsministeriums hat beispielsweise eine Aufnahme vor der Küste von Somalia gemacht, auf dem ein mehr als 250 Kilometer langer Leuchtteppich zu sehen ist (siehe unten).
  • Biolumineszenz
  • Biolumineszenz: Ausgenommen bei den höheren Pflanzen und Wirbeltieren (mit Ausnahme der Fische), gibt es in allen Gruppen von Organismen Vertreter, die über die Fähigkeit der Biolumineszenz  verfügen. Dadurch versuchen die Lebewesen Beute oder Partner anzulocken, zu kommunizieren, abzuschrecken oder zu drohen. Bei uns am bekanntesten ist ein Vertreter aus dem Insektenreich, das Glühwürmchen. Verschiedene Arten von Quallen, Krebsen, Kalmaren und Tiefseefischen sowie Korallen zählen im Meer zu Vertretern von Organismen mit Biolumineszenz-Fähigkeit. Verbreitet ist diese künstliche Leuchtfähigkeit auch bei Pilzen. Hierzulande zählt der Hallimasch zum bekanntesten Vertreter. Im Reich der Einzeller sind vor allem die Dinoflagellaten (Algenart) äußerst bekannte Kunstlichterzeuger. Oder das Bakterium Vibrio harveyi.
  • Chemolumineszenz: Dabei handelt es sich um einen chemischen Vorgang, bei dem sichtbares Licht entsteht. Biolumineszenz ist ein Spezialfall der Chemolumineszenz . Eine wichtige Anwendung der Chemolumineszenz kennen die meisten aus Kriminalfilmen. Durch Oxidation von chemischen Verbindungen im Beisein von Eisen-Ionen werden in der Spurensicherung Blutspuren sichtbar gemacht. Als Partygag, ebenso als Notleuchten, finden Kunststoffröhrchen Verwendung, die durch Knicken zu leuchten beginnen. Beim Knicken entsteht eine chemische Reaktion, aus der der Lichtschein resultiert.
Foto: US Department of Defense