Erstmals Resonanzwirkung von Gezeiten und Infragravitationswellen nachgewiesen Gezeiten verstärken “Brummen” der Erde - scinexx | Das Wissensmagazin
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Erstmals Resonanzwirkung von Gezeiten und Infragravitationswellen nachgewiesen

Gezeiten verstärken “Brummen” der Erde

Parallelen von Gezeitenwelle (blau) und Infragraviationswellen (schwarz) © Sugioka et al. / Nature Communications

Japanische Wissenschaftler haben jetzt ein weiteres Puzzlestück im Rätsel um das „Brummen“ der Erde gefunden. Die tieffrequenten, in den großen Ozeanbecken entstehenden Schwingungen unseres Planeten werden offenbar durch eine Resonanz mit den Gezeiten verstärkt, wie die Forscher jetzt in „Nature Communications“ berichten. Diese Wechselwirkung könnte auch erklären, wie die Gezeitenenergie in die Meerestiefen transferiert wird.

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Die durch die Schwerkraftwirkung des Mondes ausgelösten Gezeiten lassen die Meere, aber auch die Gesteinskruste unseres Planeten in regelmäßigem Rhythmus ansteigen und absinken. Wie eine große, langsame Welle schwingen dabei Ozeane und Erdkruste im Sechsstunden-Takt. Doch neben diesen Gezeitenwellen registrierten Forscher in Meeren und Gestein auch Schwingungen mit kürzerer Wellenlängen, eine Art „Brummen” mit Perioden zwischen 50 und 350 Sekunden. Die Ursache dieser so genannten Infragravitationswellen war bisher unklar.

Ozeane lösen Brummen aus

Die Forscher wussten nur, dass dieses Brummen der Erde in Küstennähe stärker ausgeprägt ist und dass die Bewegungen des Wassers in den Meeren und die von ihm übertragenen Erschütterungen am Untergrund dafür eine Schlüsselrolle spielen. Jetzt haben Forscher um Hiroko Sugioka von der japanischen Agentur für Meeres- und Geotechnologie (Jamstec) in Yokosuka diese Infragravitationswellen auch in den Tiefen des Pazifik näher untersucht und sind dabei auf eine bisher unbekannte Verbindung von Gezeiten und „Brummen“ gestoßen.

Für ihre Studie nutzten sie die Daten von am Meeresboden in 4.000 Metern Tiefe installierten Netzwerken von Breitband-Seismometern in Französisch Polynesien und vor den Philippinen. Von beiden Netzwerken werteten die Forscher jeweils die Messdaten eines Jahres aus und verglichen sie mit den Gezeitenmustern. Dabei entdeckten sie erstmals Belege für eine Korrelation beider Wellenphänomene:

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Gezeiten als Verstärker

„Bisher war für die Infragravitationswellen keine Gezeitenmodulation im offenen Meer oder in der Tiefsee bekannt“, erklären sie in ihrem Artikel. „Wir präsentieren nun den ersten Beweis für eine Resonanz zwischen den Infragravitationswellen und den Gezeiten in den tiefen Ozeanen und zeigen, dass eine solche Resonanz über weite Bereiche des Pazifischen Ozeans auftritt.“ In den seismografischen Daten ließen sich deutliche Parallelen und Resonanzen beider Wellensignale ausmachen.

Nach Ansicht der Forscher existiert eine Wechselwirkung zwischen der Energie der Gezeiten und dem „Brummen“ der Ozeane und Erde. Die Gezeitenwelle verstärkt offenbar die Infragravitationswellen in der Tiefe des Ozeans und transferiert damit Energie in die Meerestiefen. Dies könnte auch die bisher nur in Teilen beantwortete Frage klären, was mit der Energie der Gezeitenwelle in den einzelnen Meeresgebieten genau geschieht.

(Nature Communications, 06.10.2010 – NPO)

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