San Diego/Kalifornien - Forscher der SCRIPPS-Institution für Ozeanographie der University of California/San Diego haben eine "BubbleCam" entwickelt. Mit diesem Instrument erforschen sie die Größe des Blasenspektrums brechender Wellen. Das Geräusch und die Größe von hunderten Millionen zerplatzender Luftblasen entlang der Küste sollen das Verständnis verschiedener Ozean-Phänomene verbessern. Die durch brechende Wellen gebildeten Blasen spielen aber auch eine wichtige Rolle für den Hitze- und Feuchtigkeits-Austausch, die Aerosol-Produktion, den Gastransfer sowie für die Klimaveränderung. CO2-Austauschrate Die Meeresforscher Grand Deane und Dale Strokes verwendeten die Hightech-"BubbleCam" für eine neue Beschreibung der Blasengröße bzw. den Entstehungsprozess der Blasen. "Blasen spielen eine Rolle im Klimawandel, da die weltweite CO2-Austauschrate zum Teil durch den Blasen-vermittelten Gastransport diktiert wird", erklärte Deane. Mit dem Hintergrundwissen, dass die wichtigste Eigenschaft der Blasen der brechenden Wellen in ihrer Größenverteilung liegt, suchten die Forscher nach einem neuen Weg, die Blasendynamik festzuhalten. Dafür untersuchten sie die Eigenschaften der Blasen in einer kontrollierten Umwelt in Wellentanks des Scripps Hydraulics Laboratory bzw. auf dem offenen Meer. Beide Male zeichneten sie die dynamischen Prozesse innerhalb der ersten Sekunden der Wellenbrechung (Wellenfraktion) bzw. der Blasenbildung auf. Spektrum der Blasengröße Mittels der "BubbleCam" gelang es, das Spektrum der Blasengröße äußerst genau zu messen. "Bei dem Instrument handelt es sich um eine Highspeed-Videokamera, mit der äußerst detaillierte Bilder einer brechenden Welle aufgenommen werden können", erklärte Strokes. Diese Bilder werden in einen Computer gespeist, der die Blasen zählt. Die Ergebnisse stellen zwei verschieden Mechanismen, die die Größenverteilung der Blasen steuern, dar. Es zeigte sich, dass die Größenverteilung einem Gesetz für Blasen kleiner als einen Millimeter und einem zweiten Gesetz für größere Blasen folgt. Große Blasen bilden sich, wenn sich die Welle biegt und die sich in der Surfersprache "Tube" bildet. Es handelt sich dabei um einen Hohlraum, in dem der Surfer für kurze Zeit fahren kann. Die Ergebnisse der Meeresforscher werden nun in Modelle für den Blasen-vermittelten Gastransport der Meeresluft eingebaut. Langfristig soll daraus ein neues Instrument für die Überwachung des Treibhausgas-Transfers entstehen. Die Forschung wurde von der National Science Foundation und dem Office of Naval Research finanziert. (pte)