Polarstern: Der hydrostatische Druck
...oder das Rätsel um die verschwundene Glaskugel
Wir sind jetzt seit einigen Tagen aus dem Eis heraus und fahren teilweise mit über 11 Knoten (Dank sei dem Wind von Achtern!) in Richtung West. Zwischenzeitlich hat der Wind stark aufgefrischt, die Temperaturen gingen herunter und durch die Verbindung von Gischt und Schnee hat sich die ,Polarstern’ in ein winterliches Kleid gehüllt. Das ist zwar optisch ganz reizvoll, aber spätestens, wenn das Arbeiten mit schwerem Gerät auf Deck zu einer Rutschpartie ausartet, ist Vorsicht angesagt.
Bei einer unserer letzten Verankerungsaufnahmen konnten wir uns ein Bild von den in großen Meerestiefen vorherrschenden Verhältnissen machen. Vorgestern früh, als eine Verankerung ausgelöst wurde, konnten wir nur den obersten Satz der orangefarbenen Auftriebskörper an der Oberfläche ausmachen. Dies führte zu einer zeitlichen Verzögerung, denn normalerweise wartet der Kapitän bis weitere Teile der Verankerung aufgetaucht sind, um deren Lage zu erkennen und das Schiff in eine zur Aufnahme günstige Position zu bringen. So musste er sich den Auftriebskörpern noch vorsichtiger nähern, um kein Teil, das unter der Oberfläche treiben könnte, zu überfahren.
Als die Verankerung an Deck geholt wurde, zeigte sich auch der Grund, warum sie hochgezogen werden musste und nicht von alleine vollständig an die Oberfläche kam: Von einem Satz von fünf Auftriebskörpern, der in etwa 4600 m Tiefe positioniert war, kam nur ein einziger, mit stark beschädigter Plastikummantelung nach oben. An Deck gebracht und geöffnet, zeigte sich, dass die eigentlich in der Plastikummantelung eingeschlossene Hohlkugel aus 2 cm starkem Panzerglas verschwunden war und sich statt dessen nur ein weißes, wegen der Feuchtigkeit verklebtes, Pulver in der Ummantelung befand.
Offensichtlich konnte eine der fünf eng untereinander hängenden Glaskugeln dem enormen Druck in 4600 m Tiefe nicht standhalten und ist implodiert. Wenn an Luft ein Glaskörper zerbricht, erwartet man einen Scherbenhaufen. Wenn in der Tiefsee ein unter atmosphärischem Druck abgeschlossener Hohlkörper zerbricht, dann bewirkt der in der Tiefe herrschende hydrostatische Druck, dass die einzelnen Bruchstücke so stark beschleunigt werden, dass sie beim Zusammentreffen pulverisiert werden. Die weiße Substanz, die wir im zerstörten Auftriebskörper vorfanden, bestand also im Wesentlichen aus zusammengeklebtem Siliziumdioxid oder auch Quarzsand, dem Hauptbestandteil bei der Herstellung von Glas.
Auf die Frage, wie es zur Implosion einer der Glaskugeln und der einer Kettenreaktion ähnlichen Zerstörung der anderen Kugeln kommen konnte, gibt es keine eindeutige Antwort. Ein Materialfehler oder auch eine durch mehrmaligen Einsatz hervorgerufene, kleine Beschädigung könnten die Ursache sein.
Bis zur Antarktischen Halbinsel werden wir nur noch eine Verankerung aufnehmen und hoffen natürlich, dass diese unbeschädigt und vor allem mit kompletten Datensätzen geborgen werden kann. Heute Abend werden wir mit einem Barbecue in die Osterfeiertage hineingehen, allerdings wird die Arbeit weitergehen, denn auch Forschungsreisende stehen, was die Erfüllung ihres wissenschaftlichen Programms angeht, unter stärkerem als nur dem atmosphärischen Druck....
Fotos: Stefan Theisen
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