MERIAN ScienceLog - Nr. 14
17.11.2008
Autor: Tim Fischer
Toilettenbürste auf Reisen
Wenn der geneigte Mitreisende sich bei einem gelegentlichen Spaziergang an Bord nach achtern begibt, kann er eine recht wunderliche Apparatur entdecken, die an einem Kabel hängend zu Wasser gelassen werden kann. Ganz gemäß dem heutigen Zeitgeist gestaltet, ist dies ein Meisterwerk der Feinwerktechnik und der galvanisch-magnetischen Wissenschaft. Nach ihrem Zweck wird sie als Mikrostruktursonde bezeichnet, ist sie doch mit empfindlichsten Sensoren ausgestattet, die noch geringste Feinheiten der Meeresströmungen und der Meerwassertemperatur zu erfühlen vermögen. Wie mit einem Mikroskop die feinsten Strukturen der Natur betrachtet werden können, wird dieser Apparat beim senkrechten Durchstoßen des Wasserkörpers die Beobachtung der kleinsten Verwirbelungen und Einschichtungen erlauben. Auf diese Weise wollen einige mitreisende Forscher dem Ozean auch noch die kleinen dunklen Geheimnisse entreißen.
Nun dürfen wir aber die zahlreichen methodischen Schwierigkeiten 
bei diesem Vorhaben nicht verbergen. Idealerweise glitte die Mikrostruktursonde in freiem Fall und in unendlicher Ruhe in die Tiefe, dabei exakt die Fluktuationen der Strömungsgeschwindigkeit und der
Temperatur erspürend. Der freie Fall kann dem Apparat aber nicht gestattet werden, wäre er doch damit sofort der Wissenschaft verloren. So wird eine leichte Einschränkung der Freiheit hingenommen, indem der Sonde ein Kabel in loser Weise nachgeführt wird (Abbildung 2), an dem sie nach Beendigung einer Meßfahrt aus der Tiefe geborgen werden kann.
Abb. 1: Die Mikrostruktursonde in schwebendem Zustand.
“Alles schwingt!”, entfuhr es einst Galilei bei der Betrachtung eines Kronleuchters, und selbiges gilt auch hier. Eine Vielzahl von Vibrationen, Rotationen und Verwindungen der Sonde und ihrer Bestandteile sucht dem Forscher das Erkennen der echten Signale im Rauschen der Sensorstörungen unmöglich zu machen. Im Kampf gegen die Störungen ist der Apparatur ein charakteristischer bürstenartiger Haarkranz aufgesetzt, der große, durch die Sonde selbst verursachte Schleppenwirbel in Wirbel weit geringerer Größe zerteilt. Auf diese Weise wird die Schwingungsneigung des fallenden Apparates erheblich verringert.
Abb. 2: Meditativer Augenblick: Naturphilosoph Doktor Marcus Dengler beim Ausstecken des Kabels.
Auf jenen besprochenen Bürstenkranz bezieht sich auch die etwas vulgäre Bezeichnung für die Mikrostruktursonde, die dem Seemannsjargon entspringt. Indes darf man sich durch die bisweilen rauhe Sprache an Bord doch nicht darüber hinwegtäuschen lassen, welch liebenswerte und hilfreiche Seelen dem seefahrenden Volk eigen sind.
Abb 3: Die hochempfindlichen, winzig kleinen Sensoren für Temperatur und Turbulenz am unteren Teil der Sonde.
Tim Fischer studierte Physikalische Ozeanographie in Kiel und arbeitet seit 2007 über Vermischungs- vorgänge im Ozean, besonders im Hinblick auf den Transport von Klimagasen aus dem Ozean in die Atmosphäre.