Kartierung der Stürme des Meeres

Am 16. Oktober 1969 schrieb MIT-Professor Henry Melson Stommel an eine weltweite Gruppe seiner Kollegen, das Scientific Committee on Oceanic Research, um ein Experiment von beispielloser Tragweite vorzuschlagen: eine internationale Initiative zur Messung der allgemeinen Zirkulation des Atlantischen Ozeans. Der Plan umfasste ein 100.000 Quadratmeilen großes Stück raues Wasser, sechs Forschungsschiffe und Luftunterstützung auf Abruf. Das Mid-Ocean Dynamics Experiment (MODE) wurde schraffiert.

Henry Melson

Professor Henry Stommel, hier auf dem Deck der Atlantis II um 1965 verbrachte er mehr als ein Jahrzehnt damit, Unterstützung für sein internationales Ozeandynamik-Experiment zu sammeln.

Bis weit ins 20. Jahrhundert hinein ging die konventionelle Theorie davon aus, dass Meeresströmungen langsam, tief und relativ konstant waren. Stommel, der 1944 bei der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) eintraf, vermutete etwas anderes. Ungewöhnlich unter seinen Kollegen, weil er keinen Doktortitel hatte (er hatte einen B.S. in Astronomie von Yale, aber brach sein Studium ab, um die Kriegsanstrengungen der WHOI zu unterstützen), veröffentlichte er dennoch zahlreiche Publikationen zur Tiefsee-Strömungsdynamik. Er fand Beweise dafür, dass der Ozean genauso chaotisch war wie die Atmosphäre, durcheinanderwirbelt von Wirbeln und schwankenden Druckzonen. Die Meere, so schien es, erlebten auch wechselhaftes Wetter.



Die Herausforderung bestand darin, es zu beweisen. Niemand hatte je zuvor einen solchen Wirbel gesehen, geschweige denn einen im offenen Wasser gemessen. Stommel hatte auf eine groß angelegte Studie gedrängt und 1958 geschrieben, dass ein solches Projekt einen Beitrag zur physikalischen Ozeanographie liefern würde, der sogar Scripps [Institut für Ozeanographie] und die Russen auf sich aufmerksam machen werde.

Einige Jahre zuvor hatte der britische Ozeanograph John C. Swallow eine Boje entworfen, die Pings aussendete, die mit Unterwassermikrofonen verfolgt werden konnten, während sie über die Wasseroberfläche trieb. Als er 1959 eine Partie in der Sargassosee in der Nähe von Bermuda freisetzte, erwartete er, dass ihre Bewegungen ziemlich vorhersehbar seien; Stattdessen beobachtete er, wie sich seine Bojen in alle Richtungen zerstreuten. Swallows Erkenntnisse gaben Stommel Hoffnung, dass er Unterstützung für seine Sache gewinnen kann.

Stommel (der 1963 der MIT-Fakultät beitrat) arbeitete während des nächsten Jahrzehnts stetig daran, die Argumente für ein großes Experiment zu entwickeln, das die Bojen von Swallow und die fortlaufenden Fortschritte bei vertikalen Druckmessern, Strommessern und Temperatursensoren nutzte, um eine detailreiche Karte zu erstellen eines tiefen Ozeansturms. Als sein Vorschlag von 1969 in der ozeanographischen Gemeinschaft Anklang fand, verschwendete er keine Zeit. Er beschaffte Ressourcen von 13 Institutionen – darunter Computermodelle von Scripps, Doktoranden von Harvard und Forschungsschiffe von seinen alten Kollegen am WHOI. Forscher aus 21 Nationen, darunter Schweden, Westdeutschland und die Sowjetunion, haben sich zur Beobachtung angemeldet.

Das Experiment konzentrierte sich auf 28 ° N, 69 ° W, etwa 800 Meilen südwestlich von Bermuda, wo der Golfstrom, der Nordatlantikstrom und der Nordäquatorialstrom kollidieren, um einige der rauesten Meere der Welt zu erzeugen. Obwohl frühere ozeanographische Experimente Daten erst im Nachhinein analysiert hatten, ließ Stommel die Ergebnisse täglich zurücksenden, damit die Forscher den Fortschritt verfolgen und schnell auf unerwartete Probleme reagieren konnten.

Da Bordfunkgeräte eine begrenzte Reichweite hatten, richtete sein Team ein Relaiszentrum an der Bermuda Biological Station ein, um Daten von den Schiffen zu sammeln und eine tägliche Zusammenfassung über eine von der Regierung von Bermudas.

Schließlich, im März 1973, kamen sechs Forschungsschiffe, zwei Flugzeuge und Dutzende von Wissenschaftlern auf Bermuda zusammen. In den nächsten vier Monaten überwachten die Schiffe bestimmte Abschnitte des Ozeans, die sich über ein Gebiet von der Größe von Colorado erstrecken, und setzten eine bunte Vielfalt von Schwimmern, Sensoren und Bojen ein, um mehrere Messungen derselben Abschnitte vorzunehmen. Flugzeuge ließen Manometer fallen, pendelten Reparaturgeräte und jagten nach unberechenbaren Bojen. Wenig benutzte Navy-Mikrofone, die ursprünglich zur Berechnung der Auftreffpunkte von über dem Atlantik abgefeuerten Testraketen gebaut wurden, wurden umfunktioniert, um Swallows Bojen zu verfolgen (obwohl Stommel einen Journalisten bat, dieses Detail aus einem zeitgenössischen Artikel zu entfernen, wobei er bestimmte Sensibilitäten der Navy anführte).

Die Operation wurde als Erfolg gewertet und erst unterbrochen, als das Forschungsschiff Kette traf im April auf einen Baumstamm und musste zur Reparatur nach Norfolk, Virginia, zurückkehren. Das Projekt wurde im Juli offiziell abgeschlossen, nachdem mehrere Wirbel entdeckt wurden, die schwer fassbaren Wirbel, die die Strömung der Meere bestimmen. Die Ergebnisse, die in einem 274-seitigen Atlas zusammengestellt wurden, den die Forscher bis heute abbauen, boten den ersten Blick auf die von Stommel vorhergesagten Meeresstürme.

Auch 40 Jahre nach seiner Durchführung bleibt MODE der Standard für die internationale Meeresforschung. Für Stommel war es eine Bestätigung der unerschrockenen Feldforschung. Wie er später schlussfolgerte: Der Auflösung eines Naturrätsels ungeteilte Aufmerksamkeit widmen zu können, ist ein unvergleichliches Privileg.

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