Bild 2A-C: Spektralradiometer (A, B). Satellitenaufnahme des Untersuchungsgebietes, abgeleitet aus der Kombination von drei Spektralkanälen des Satellitensensors MODIS (C). Inhaltsstoffarmes Wasser erscheint blau. Die küstennahen Gebiete zeichnen sich durch ein hohes Phytoplanktonaufkommen (gelb bis rot) aus.

Die natürliche Wasserfarbe der Ozeane, Meere und Flüsse der Erde reicht von tiefblau über grün bis rotbraun und braun. Sie wird verursacht durch die Wechselwirkungen des Sonnenlichtes mit den optisch wirksamen Wasserinhaltsstoffen, die das Licht absorbieren und zurückstreuen können. Auch das Wasser selber beeinflusst das Sonnenlicht. Reines Wasser absorbiert vor allem den roten Anteil des Sonnenspektrums und ist tiefblau. Wenn man in einem klaren Meer, wie z.B. dem Roten Meer, selber taucht oder schnorchelt kann man das leicht beobachten. Ab einer Wassertiefe von einigen Metern erscheint alles grau-bläulich. Versucht man Fische oder Korallen unter Wasser zu fotografieren, wird man über die kontrastarmen farblosen Bilder enttäuscht sein. Deshalb sollte man eine zusätzliche Lichtquelle benutzten oder den Rotanteil künstlich mit einem Bildverarbeitungsprogramm dazumischen. In der ersten Abbildung wird das an einem Beispiel gezeigt.

Die tiefblaue Farbe von klarem Ozeanwasser ändert sich zu blaugrün, wenn sich mehr Phytoplankton in der Wassersäule befindet. Das Phytoplankton enthält Pigmente, die das Licht verschiedener Wellenlängen zur Photosynthese absorbieren. Weitere Stoffe, die Einfluß auf die Wasserfarbe haben, können gelöste organische Substanzen oder suspendierte anorganische Materialien sein. Sie können in die Meere und Ozeane durch Flüsse eingetragen werden und stammen unter anderem von Moorgebieten oder Erosionsprozessen. Das Verhältnis dieser optisch wirkenden Inhaltsstoffe zueinander bestimmt im Wesentlichen die Wasserfarbe.

Ein Ziel unserer Expedition ist die Erfassung der Wasserfarbe mit Hilfe von Spektralradiometern (Bild 2A, B). Mit ihnen wird die aus dem Wasser zurück gestreute Strahlung im sichtbaren Spektralbereich von 400 bis 700 nm längs des Schiffstracks (Bild 2C) gemessen. Mit unseren schiffsgebundenen Messungen können wir wissenschaftliche Untersuchungen nur lokal durchführen. Die von uns gemessenen Parameter können auch von auf Satelliten montierten Farbsensoren gemessen werden (Bild 2C). Der große Vorteil dieser Messungen ist, dass sie große Gebiete gleichzeitig erfassen können. Die optischen Messungen unserer Arbeitsgruppe dienen der Interpretation der Satellitenmessungen.

Bilder eines Korallenriffes vor und nach der Korrektur mit einem Bildverarbeitungsprogramm.