04.10.2017

DID YOU KNOW?

Wie entstehen Ebbe und Flut?

Bei Ebbe kann man vom Festland zu Fuß bis auf einige Inseln laufen - immer auf dem Meeresboden entlang und ganz ohne Taucheranzug und Sauerstoffflasche. So gelangt man durchs Watt - so nennt man die Küstenbereiche, die bei Ebbe trocken liegen - zum Beispiel von Cuxhaven auf die Insel Neuwerk oder vom ostfriesischen Neßmersiel zu den Inseln Baltrum oder Norderney. Wo sonst Schiffe fahren und das Meer tobt, sieht man dann Wandergruppen spazieren oder sogar Wattwagen und Pferdekutschen rollen. Doch wo ist das viele Wasser hingeflossen und warum gibt es Ebbe und Flut eigentlich? Kann man die Gezeiten nur an der Nordsee beobachten?

Wo ist das Meer hin

Jeder, der schon einmal Urlaub an der Nordsee gemacht hat, kennt das Phänomen: Man möchte am Strand schwimmen gehen, aber dort, wo vor wenigen Stunden noch das Meer war, ist jetzt kilometerweit nur Land zu sehen. Das Meer hat sich zurückgezogen - von der Küste zur hohen See. Es kommt und geht in einer immer gleichen Zeitfolge. Doch warum gibt es Ebbe und Flut und wer oder was ist dafür verantwortlich?

Das Zusammenspiel von Ebbe und Flut, das man am Meer beobachten kann, nennt man Gezeiten oder auch Tiden. Flut ist dabei der Zeitraum des ansteigenden, also auflaufenden Wassers und Ebbe der Zeitraum des sinkenden, also ablaufenden Wassers. Hat das Meer den höchsten Wasserstand erreicht, so nennt man das Hochwasser. Das Gegenteil von Hochwasser ist das Niedrigwasser, wenn der Wasserstand am geringsten ist.

Um die Entstehung der Gezeiten auf unserer Erde verstehen zu können, muss man zunächst einen Blick auf die Himmelskörper werfen. Denn die Gezeiten werden von Erde, Mond und der Sonne bestimmt. Dabei spielen zwei physikalische Kräfte eine wesentliche Rolle: Die Anziehungskraft, auch Gravitationskraft genannt, und die Fliehkraft.

Doch alles der Reihe nach: Durch die Anziehungskraft der Erde werden nicht nur wir Menschen auf dem Boden gehalten, auch der Mond wird von der Erde angezogen. Der Mond wiederum hat eine eigene Anziehungskraft, die allerdings nicht so stark ist wie die der Erde. Denn der Mond ist deutlich kleiner, und die Anziehungskraft eines Körpers wächst mit seiner Masse. Und: Tatsächlich dreht sich nicht nur der Mond um die Erde, sondern Mond und Erde drehen sich um ihren gemeinsamen Schwerpunkt.

Der Mond: Herr der Gezeiten

Das Wasser der Weltmeere wird von der Kraft des Mondes angezogen. Auf der mondzugewandten Seite der Erde entsteht demnach ein so genannter Flutberg – hier ist die Flut am höchsten. Da sich die Erde einmal am Tag um sich selbst dreht, wandert dieser Flutberg. So kommt es am gleichen Ort der Erde täglich zum Wechsel von Ebbe und Flut. Jetzt wird es interessant: Denn wie man am Meer gut beobachten kann, wechseln Ebbe und Flut zwei Mal am Tag, also ca. alle 12 Stunden. Wie kommt das?

Ein himmlisches Karussell

Auf der anderen, der mondabgewandten Seite der Erde gibt es noch einen zweiten Flutberg, der durch die Fliehkraft der Erde entsteht: Die Erdrotation, also die Drehung der Erde um ihre eigene Achse, führt dazu, dass alles um diese Achse herum quasi nach außen geschleudert wird – ähnlich wie bei einem Kettenkarussell. Diese nach außen wirkende Kraft nennt man Fliehkraft. Sie bewirkt den etwas größeren Flutberg auf der mondabgewandten Erdseite.
Achtung: Auch die Anziehungskraft des Mondes wirkt auf der mondabgewandten Erdseite, es müsste dort also Ebbe sein – die Fliehkraft der Erde ist hier allerdings stärker. Als Folge haben wir also auf der mondzugewandten Seite einen Flutberg, entstanden durch Anziehungskraft des Mondes, und auf der mondabgewandten Seite ebenfalls einen Flutberg, entstanden durch Fliehkraft der Erde. Dazwischen liegen zwei Ebbetäler.

Und noch etwas: Die Eigenrotation der Erde in Kombination mit der vereinten Drehung von Erde und Mond bewirkt, dass es nicht genau 24 Stunden dauert, bis der gleiche Punkt auf dem Globus wieder dem Mond zugewandt ist und damit einen Flutberg aufweist, sondern etwas länger: 24 Stunden und 50 Minuten. Zwischen einer Flut und der nächsten liegen somit zwölf Stunden und 25 Minuten. Der Zeitabstand zwischen Ebbe und Flut beträgt etwas mehr als sechs Stunden. Das bedeutet auch, dass sich die Gezeiten täglich um 50 Minuten verschieben.

Die Springtide

Surfer am Meer freuen sich meistens sehr darüber, wenn Neu- oder Vollmond ist. Denn dann sind die Wellen oft besonders hoch. Woran liegt das? Auch die Sonne hat einen Einfluss auf Ebbe und Flut. Je nach Stand des Mondes zur Sonne und Erde hat die Sonne eine verstärkende oder auch abschwächende Wirkung auf die Gezeiten. Stehen Sonne, Erde und Mond auf einer Linie, haben wir Neu- oder Vollmond. Durch diese Stellung zueinander addieren sich die Anziehungskräfte von Sonne und Mond. Der Tidenhub ist dann besonders groß. Tidenhub nennt man den Höhenunterschied zwischen dem Wasserpegel bei Ebbe und Flut. Da besonders viel Wasser zu den Flutbergen strömt, ist die Flut höher als sonst. Man nennt diese besondere Gezeitenform dann Springtide oder auch Springflut. Auch die Ebbe ist bei der Springtide ausgeprägter als sonst.

Gefährlich kann eine Springflut übrigens dann werden, wenn sich ein Sturm bildet und den Wasserpegel noch zusätzlich erhöht. Geschehen ist dies zum Beispiel 1962 in Hamburg. Damals waren die Deiche den Wassermassen nicht gewachsen und brachen schließlich ein. Mehrere Stadtteile standen unter Wasser und es kamen 315 Menschen ums Leben. Zum Glück kommt es nur selten zu solchen Extremfluten. Eine normale Springtide gibt es alle 14 Tage, nämlich bei Neu- und bei Vollmond.

Gezeiten auf der Welt

Die Gezeiten lassen sich auf allen Meeren der Welt beobachten. Allerdings sind die Höhenunterschiede der Gezeiten sehr verschieden. Sie hängen zum Beispiel davon ab, ob das Relief des Meeresbodens eher flach oder steil verläuft oder wie die Küste an den jeweiligen Orten beschaffen ist.

In der Ostsee, die ja eigentlich eher ein See als ein Meer ist und die durch die dänischen Inseln weitgehend von der Nordsee abgeschnitten ist, beträgt der Tidenhub etwa bei Kiel nur 30 Zentimeter, weiter östlich, also an der finnischen Küste gibt es ihn gar nicht. In der Bay of Fundy in Kanada kann man weltweit die größten Gezeiten beobachten: bis zu 21 Meter ist hier der Tidenhub.  Da in der deutschen Nordsee das Relief sehr flach ist, stehen hier bei Flut weite Gebiete unter Wasser. Bei Ebbe kann man lange Wattwanderungen machen und eben auch vom Festland auf einige der Nordseeinseln laufen.

Doch beim Wandern im Watt ist Vorsicht geboten: Immer wieder ertrinken Menschen, weil sie von der schnell ansteigenden Flut überrascht werden. Meistens sind es Touristen, die sich unwissend den Gefahren der Flut aussetzen. Oft laufen sie weite Strecken dem Wasser entgegen und wissen nicht viel von Ebbe und Flut. Doch plötzlich steigt die Flut so rasch an, dass sie nicht schnell genug an Land kommen.

high tide and low tide <engl.> = Ebbe und Flut
tides <engl.> = Tiden, Gezeiten
gravitation, gravity <engl.> = Gravitation, Anziehungskraft
gravitational force of the Moon <engl.> = Anziehungskraft des Mondes
rotation of the earth <engl.> = Erdrotation
tidal bulge <engl.> = Flutberg
spring tide <engl.> = Springtide, Springflut
mudflats, tidal flats <engl.> = Watt, Wattenmeer





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