Manche Seeleute berichten seit Jahrhunderten von einer unheimlichen Nacht auf hoher See, in der das Wasser bis zum Horizont gleichmäßig milchig leuchtet, als segle das Schiff über ein Feld aus Schnee. Dieses Phänomen trägt den Namen Milchmeer und unterscheidet sich deutlich vom bekannten, funkelnden Meeresleuchten. Es strahlt nicht in einzelnen Blitzen, sondern ruhig und flächig, oft über tausende Quadratkilometer hinweg. Lange galten die Berichte als Seemannsgarn, bis Satelliten das Leuchten tatsächlich aus dem All erfassten. Wie genau es entsteht, ist bis heute nicht vollständig verstanden.
Das gewöhnliche Meeresleuchten kennen viele von nächtlichen Wellen, die beim Brechen kurz blau aufblitzen. Verantwortlich sind dafür meist winzige Algen, die bei mechanischer Reizung für Sekundenbruchteile Licht abgeben. Das Milchmeer funktioniert anders. Es leuchtet nicht in kurzen Funken, sondern gleichmäßig und dauerhaft, und es reagiert nicht auf Bewegung, sondern strahlt aus sich heraus. Zeugen beschreiben eine ruhige, matte Helligkeit, die den gesamten sichtbaren Ozean erfasst und ein Schiff wie in Milch getaucht erscheinen lässt. Diese flächige, anhaltende Natur macht das Phänomen so ungewöhnlich und deutet darauf hin, dass hier ein anderer Mechanismus am Werk ist als beim vertrauten Funkeln der Wellen.
Über lange Zeit stützte sich das Wissen über Milchmeere allein auf Berichte von Besatzungen, die zufällig hindurchfuhren. Solche Schilderungen sind eindrucksvoll, aber schwer zu überprüfen, und so blieb das Phänomen am Rand der Wissenschaft. Das änderte sich, als Fachleute begannen, Satellitendaten gezielt nach großflächigem, schwachem Leuchten des Ozeans zu durchsuchen. Tatsächlich ließ sich ein solches Leuchten aus dem All nachweisen, über eine Fläche, die größer sein kann als manches Land. Damit war klar, dass es sich nicht um Einbildung handelt, sondern um ein reales, riesiges Naturereignis. Die entscheidende Frage nach der Ursache blieb damit jedoch erst recht offen.
Ein Milchmeer leuchtet gleichmäßig und dauerhaft über riesige Flächen, während gewöhnliches Meeresleuchten nur kurz und punktuell bei Bewegung aufblitzt. Als Ursache gelten leuchtende Bakterien, die sich massenhaft im Wasser ansammeln und ein stetiges, mattes Licht abgeben. Wie es zu solchen gewaltigen Ansammlungen kommt, ist bislang nicht vollständig geklärt.
Der Unterschied liegt also nicht nur in der Größe, sondern im ganzen Charakter des Leuchtens. Beim funkelnden Meeresleuchten sind meist einzellige Algen die Quelle, die auf Reizung reagieren und deshalb vor allem in der Gischt und im Kielwasser aufleuchten. Beim Milchmeer dagegen wird ein stetiges, ruhiges Glühen beobachtet, das weder Wellen noch Bewegung braucht. Als wahrscheinlichste Erklärung gelten Leuchtbakterien, die anders als die Algen kontinuierlich Licht erzeugen, sobald sie in ausreichend hoher Zahl vorhanden sind. Damit ein ganzes Meer leuchtet, müssten sich diese Bakterien allerdings in schier unvorstellbaren Mengen ansammeln, und genau dieser Punkt ist bis heute nicht befriedigend erklärt.
Leuchtbakterien besitzen die Fähigkeit, chemische Energie in sichtbares Licht umzuwandeln, ähnlich wie es Glühwürmchen tun. Einzeln ist ihr Leuchten winzig, doch in großer Zahl können sie eine erhebliche Helligkeit erzeugen. Eine verbreitete Vermutung lautet, dass die Bakterien zunächst eine treibende Algenblüte besiedeln und sich an dieser Nahrungsgrundlage massenhaft vermehren. Erst ab einer bestimmten Dichte, so die Annahme, schalten sie ihr Leuchten gemeinsam ein, ein Verhalten, das bei manchen Bakterien bekannt ist. So könnte aus zahllosen winzigen Lichtquellen ein flächiges, gleichmäßiges Glühen werden. Warum dieser Vorgang aber nur selten und nur in bestimmten Meeresgebieten in dieser Größe auftritt, bleibt unklar. Auch die Frage, welchen Vorteil das gemeinsame Leuchten den Bakterien bringt, ist nicht abschließend beantwortet.
Der Durchbruch im Verständnis kam aus dem Weltraum. Fachleute werteten Daten spezieller Satellitensensoren aus, die selbst schwaches nächtliches Licht erfassen können. Dabei ließ sich ein großflächiges, mattes Leuchten des Ozeans nachweisen, das genau dort auftrat, wo Schiffe zuvor von einem Milchmeer berichtet hatten. Ein solcher Nachweis gelang zunächst für ein Ereignis im Indischen Ozean, bei dem das Leuchten mehrere Nächte anhielt und eine gewaltige Fläche bedeckte. Damit war erstmals belegt, dass die alten Seemannsberichte einen realen Kern haben. In jüngerer Zeit gelang es sogar, die Beobachtung eines Schiffes direkt mit einer Satellitenaufnahme desselben Leuchtens zusammenzuführen, was die Deutung durch Leuchtbakterien stützt. Vollständig entschlüsselt ist der Vorgang damit aber noch nicht.
Trotz der Satellitennachweise bleiben zentrale Fragen offen. Unklar ist vor allem, wie sich Leuchtbakterien über eine so riesige Fläche so gleichmäßig verteilen und synchronisieren können. Ebenso rätselhaft ist, welche genauen Bedingungen ein Milchmeer auslösen, also warum es an manchen Orten und zu manchen Zeiten entsteht und sonst nicht. Da die Ereignisse selten, schwer vorhersehbar und weit draußen auf dem offenen Meer auftreten, sind direkte Wasserproben aus einem aktiven Milchmeer bislang die große Ausnahme. Ohne solche Proben lässt sich die genaue Zusammensetzung der beteiligten Organismen und ihr Verhalten nur schwer klären. Das Phänomen ist damit ein seltener Fall, in dem ein gewaltiges, aus dem All sichtbares Naturereignis in seinen Grundzügen bekannt, in seinen Einzelheiten aber weiter ungeklärt ist.
Über das Staunen hinaus ist das Milchmeer ein Hinweis darauf, wie wenig der offene Ozean im Detail bekannt ist. Dass ein Leuchten von der Größe eines Landes über Jahrhunderte nur als Seemannsgarn galt und erst durch Satelliten belegt werden konnte, zeigt, wie viel sich fernab der Küsten der Beobachtung entzieht. Zugleich rückt das Phänomen die Rolle von Bakterien ins Blickfeld, die in unvorstellbaren Zahlen ganze Meeresgebiete prägen können. Jedes bestätigte Milchmeer liefert daher nicht nur ein spektakuläres Bild, sondern auch einen kleinen Einblick in das Leben und die Massenphänomene im Wasser. Zurück bleibt das Bild eines Schiffes, das durch eine leuchtende, milchige Weite gleitet, und die Erkenntnis, dass selbst ein so großes Naturschauspiel noch nicht restlos verstanden ist.
PNAS, Detection of a bioluminescent milky sea from space; doi:10.1073/pnas.0507253102
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