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Tiefseeforschung

vielfache Verbesserungen dieses Apparats vorgenommen worden, nur wurden noch verschiedene andere Instrumente zur Bestimmung der Temperatur, des spec. Gewichts der tiefern Wasserschichten sowie zur Heraufbeförderung von Grundproben und Organismen mit dem eigentlichen Lot verbunden. Fig. 7 zeigt einen Wasserschöpfapparat mit Grundzange. Über und unter dem engen Cylinder, worauf das Thermometer b befestigt ist, sind Platten p mit konischen Randflächen; soll Wasser in bestimmter Tiefe geschöpft werden, so fällt der obere aufgehängte cylindrische Mantel m über die Platten und schließt durch sein Gewicht den Raum um das Thermometer herum ab. Wird der Apparat schnell aufgeholt, so zeigt das Thermometer noch die Temperatur des geschöpften Wassers; dieses Schöpfwasser wird mit einem Ventil abgezapft. Die Auslösevorrichtung ist wie bei Brookes Lot, wenn auf dem Grunde Wasser geschöpft werden soll (wobei die Grundzange c gleichzeitig Grundproben greift); soll in andern Tiefen Wasser geschöpft werden, so läßt man über die Lotleine ein cylindrisches Gewicht hinunterfallen, das die Auslösevorrichtung a, die beiden Keile hinunterstößt und dadurch die Aufhängung des Mantels m löst. Buchanan und Sigsbee haben andere Wasserschöpfer erfunden, bei denen die Ventile eines Hohlcylinders in bestimmter Tiefe geschlossen werden. Fig. 3 zeigt die Gesamtanordnung eines Tieflotapparats. An der Nock der Unterrahe eines Kriegsschiffs hängt zunächst ein Accumulator, der die ruckweisen Stöße abschwächen soll, die das Schiff bei bewegter See der Lotleine geben würde; etwa 20 Paar Kautschukbänder sind zwischen zwei Holzscheiben eingeschaltet. Am Accumulator hängt ein Block, über den die Lotleine geschoren wird; ein Knüppel mit zwei Brassen verhütet das Drehen des Blocks. An der Tieflotleine ist zunächst ein Meyerscher Wasserschöpfer und darunter ein Bailliesches Tieflot befestigt. Über dem Wasserschöpfer werden, während das Lot langsam gesenkt wird, noch mehrere Tiefseethermometer (Fig. 6) befestigt. Für je 1000 Faden (2000 m) Lotleinenlänge belastet man das Lot mit 1 Ctr. Gewicht. Die Leine ist auf einer großen Rolle aufgewickelt, die 4000 Faden (8000 m) Leine aufnehmen kann. Von 25 zu 25 Faden (50 zu 50 m) sind die Leinen durch Bändsel markiert. Die Rolle hat eine Bremsvorrichtung, damit sie nicht schneller drehen kann, als die Leine ausläuft. Während des Lotens muß das Schiff unter Dampf so manövrieren, daß die Leine stets senkrecht hängt. Während des Fallens wird genau die Zeit notiert, in welcher je 100 Faden auslaufen; wenn die Leine plötzlich nur noch langsam ausläuft, so ist der Grund erreicht. Aus der Zahl der Umdrehungen der Trommel berechnet man die Länge der ausgelaufenen Leine, wobei verschiedene Korrektionen zu berücksichtigen sind. Die neuesten, von Sigsbee verbesserten Lotmaschinen benutzen statt der Hanfleinen besten Stahldraht. Aus einem wesentlich andern Princip beruht Thomsons Lotmaschine (Patentlot, Fig. 4). Bei ihm wird durch den Druck, den die Wassersäule in einer bestimmten Tiefe ausübt, auf deren Höhe geschlossen. Die Messung des Druckes erfolgt durch die Verringerung eines gewissen Luftquantums, das in einer nur einseitig geöffneten Glasröhre eingeschlossen ist, in die beim Sinken des Apparates das Wasser um so weiter eindringt, je größer die erreichte Tiefe ist. Vermittelst einer durch Berührung mit Salzwasser ihre Farbe ändernden Schicht, mit der die Innenseite der Röhre belegt ist, läßt sich bestimmen, wie tief dasselbe eingedrungen war. Die Glasröhre wird an eine metallene Gewichtsstange befestigt, welche ihrerseits an einem dünnen Stahldraht in die Tiefe gelassen wird. Diese Lotmaschine ist die vorzüglichste und daher bei allen Marinen auch zum Loten auf mittlern Tiefen im Gebrauch.

Einige Tiefenzüge, welche man bisher auf den verschiedenen Expeditionen gelotet hat, sind in den Profilen Fig. 8, 11 u. 12 graphisch veranschaulicht; doch ist dabei zu bedenken, daß Horizontal- und Vertikalmaßstab sehr verschieden sind, weil sonst die Erhebungen des Meeresbodens kaum bemerkbar sein würden. Zur Heraufbeförderung der Bodenproben und der dort lebenden Organismen in nicht sehr großen Tiefen werden die sog. Schleppnetze (s. d. und Fig. 5) benutzt. Für größere Tiefen ist man ausschließlich auf die Grundproben der Lotapparate angewiesen. Ein jetzt meist gebrauchtes Tiefseethermometer und die Art seines Gebrauchs zeigt Fig. 6. Der Hals dieses von Negretti und Zamba (London) erfundenen Thermometers ist eigentümlich gebogen, an einer Biegungsstelle verengt und dann wieder erweitert; diese Beschaffenheit giebt dem Thermometer die Eigenschaft, daß der Quecksilberfaden abreißt, sobald man das Thermometer auf den Kopf stellt (Umkehrthermometer). Mit Hilfe einer Skala kann man bestimmen, welcher Temperatur die Länge des abgerissenen Fadens entspricht. Da das Quantum des abgerissenen Fadens zu gering ist, um bei später eintretender Temperaturänderung die Ablesung des Thermometers zu ändern, so zeigt also das Thermometer (wenn man die Länge des abgerissenen Fadens abliest) stets die Temperatur für den Ort und die Zeit des Umkippens an. Zum Schutz gegen den Wasserdruck in großen Tiefen ist das Thermometer in eine starke Glashülse eingeschmolzen. Das Ende mit dem großen Quecksilbergefäß wird an der Lotleine befestigt, wie Fig. 6 zeigt; beim Herablassen des Lotes (6a) hat das Thermometer die gewöhnliche Lage. Sobald es in der gewünschten Tiefe ankommt, hört die schnelle Abwärtsbewegung des Lotes auf; das Thermometer kippt um, sobald die Aufwärtsbewegung (6b) erfolgt, weil der Wasserwiderstand es herumdreht. Nun reißt der Faden ab. Auch das Six-Thermometer (s. Thermometrograph) kann als Tiefseethermometer benutzt werden. Beispiele für die durch die genannten Instrumente gefundene Verteilung der Temperatur zeigen die Profile Fig. 8 u. 11. Ferner sei eine Temperaturreihe S. M. S. Gazelle angeführt, die 26. Juni 1875 im Stillen Ocean in 0° 5' südl. Br. und 132° 29' östl. L. beobachtet wurde, und zwar: an der Oberfläche 29,4°, in 100 Faden Tiefe 23°, in 200 17°, in 300 12°, in 400 9°, in 600 5,8°, in 1000 3,2°, in 1600 1,8°, in 2180 Faden (Grund) Tiefe 1,6° C. Die Wasserwärme nimmt also von der Oberfläche bis zum Boden der Oceane ab, und zwar meist dicht unter der Oberfläche schneller als in großen Tiefen. In etwa 1000 m Tiefe ist +4° C. die durchschnittliche Temperatur, von da nimmt sie nur noch langsam ab. Außerhalb der Polargebiete schwankt die Bodentemperatur in den großen Tiefen von mehr als 5000 m zwischen +2° und 0°, in den Polargebieten selbst findet man Bodentemperaturen bis zu -3°. Die Schwankung zwischen den verschiedenen Bodentemperaturen des Tiefseewassers ist also etwa sechsmal kleiner als die