= ^—^ ^^^— M^H ^^^^^ tr ^^= _D imwmm P- S^^^S -D BL/WHOI IUI 11 CO □ — D ~ 1 1 1 □ ^— o ^^^^ ^= WISSENSCHAFTLICHE ERGEBNISSE DER DEUTSCHEN TIEFSEE - EXPEDITION AUF DEM DAMPFER „VALDIVIA" 1898-1899 IM AUFTRAGE DES REICHSAMTES DES INNERN HERAUSGEGEBEN VON CARL CHUN PROFESSOR DER ZOOLOGIE IN LEIPZIG LEITER DER EXPEDITION ERSTER BAND TEXT JENA VERLAG VON GUSTAV FISCHER IQ02 WISSENSCHAFTLICHE ERGEBNISSE DER DEUTSCHEN TIEESEE-EXEEDTTION AUF DEM DAMPFER „VALDIVIA" 1898—1899. BAND I OCEANOGRAPHIE UND MARITIME METEOROLOGIE IM AUFTRAGE DES REICHS-MARINE-AMTES BEARBEITET VON DR- GERHARD SCHOTT ASSISTENT BEI DER DEUTSCHEN SEEWARTE IN HAMBURG MITGLIED DER EXPEDITION MIT XXXX TAFELN (KARTEN, PROFILEN, MASCHINENZEICHNUNGEN U. s. w.), 26 TAFELN (TEMPERATUR-DIAGRAMMEN) UND 35 FIGUREN IM TEXT TEXT ~~x Tirfitz, für die Expedition gesorgt wurde, vermag am besten die Einleitung zu dem vorliegenden, von einem Beamten der Seewarte verfaßten, Bande zu bezeugen. Vorwort JT Weiterhin empfahl das Auswärtige Amt die unter Reichsdienstflagge fahrende Expedition allen Regierungen, deren Gebiete berührt wurden, und sicherte uns namentlich von seiten der Schutzgebiete einen gastlichen Eni] »fang. Es wäre unbillig, wenn wir nicht auch den Regierungen der einzelnen Staaten für ihre Anteilnahme danken wollten. Vorab sind wir dem preussischen Kultusministerium verpflichtet, welches von vornherein die anfänglich sehr bescheidenen Pläne des Leiters mit Interesse ver- folgte und sie thatkräftig förderte. Ministerialdirektor Althoff ermutigte den Leiter zu immer weiterem Ausholen bei seinen Plänen, indem er ihm die richtigen Wege für sein Vorgehen wies und auf die Notwendigkeit der Mitwirkung des Reiches aufmerksam machte. Durch die Be- mühungen des Geh. Oberregierungsr.il i s Schmidi wurde das Interesse der Reichsämter auf die Expedition hingelenkt und eine sympathische Aufnahme des Planes vorbereitet. Das sächsische Kultusministerium beurlaubte trotz der unvermeidlichen Störungen im Unterricht den Leiter der Expedition, und Kultusminister von Seydewitz war sowohl bei der Abfahrt wie bei der Rückkehr der Expedition zugegen, um zugleich auch die Glückwünsche Sr. Majestät des Königs Albert zu übermitteln. Dasselbe Interesse an einer wissenschaftlichen Unternehmung des Reiches bezeugte der Senat der freien und Hansestadt Hamburg, aus der die Expedition auslief und in die sie wohl- behalten zurückkehrte: die regierenden Bürgermeister Dr. Versmann und Dr. Mönckeberg gaben demselben beredten Ausdruck. Es würde an dieser Stelle zu weit führen, wenn wir eingehend auch der thatkräftigen Mitwirkung von privater Seite gedenken wollten. So sei denn nun kurz betont, daß verschiedene Firmen - - unter ihnen vor allen das optische Institut der Firma K. Zeiss in (ena - - uns unent- geltlich mit Instrumenten, Chemikalien und photographischen Platten versahen. Sir John Murray, der Herausgeber der „Challenger"-Publikationen , begleitete uns bis Edinburgh und gab uns schätzenswerte Ratschläge, die für den Verlauf der Fahrt im Indischen Ocean von Bedeutung wurden, und der Leiter der Plankton-Expedition, Geheimrat Hexsen, ließ nach seinen Angaben die Seilleitungen für die Planktonfischerei herrichten. Endlich sei noch der Mitwirkung der Hamburg-Amerika-Linie gedacht. Nachdem die Wahl auf ihren Schraubendampfer „Valdivia" gefallen war, betrachtete es die Direktion der Linie als eine Ehrensache, ohne Rücksicht auf pekuniäre Erwägungen alle Vorrichtungen zu treffen, welche das Gelingen der geplanten Untersuchungen zu verbürgen vermochten. Aus dem großen Bestände ihres Personales wurden der geeignetste Kapitän und tüchtige Offiziere ausgewählt, während Inspektor Polis es speciell übernahm, die erforderlichen Einrichtungen an Bord zu treffen. Für seine verständnisvolle Hingabe spricht es, daß die umfänglichen, im Verlauf von kaum 2 Monaten vorgenommenen Um- und Einbauten, nicht minder auch die Aufstellung der Lotmaschinen und die Anordnung der Kabelleitungen sich durchaus bewährten. Was nun den äußeren Verlauf der Fahrt anbelangt, so entsprach derselbe im allge- meinen dem oben gekennzeichneten Programme. Wenn wir ohne Havarie zwischen Eis- bergen und Korallenriffen unseren Weg verfolgen und, soweit es das Wetter erlaubte, ständig unseren Arbeiten nachgehen konnten, so war dies der umsichtigen Schiffsführung durch Kapitän Krech zu verdanken. Unter den Offizieren sei an dieser Stelle nur des damaligen Vorwort. i. Offiziers H. Brunswig gedacht, der speciell auch über die Seilleitungen die Aufsicht führte nicht minder auch des i. Maschinisten Edelmann, der mit seinem vorzüglich geschulten Personal unermüdlich dabei war, alle Schäden an Lotmaschinen und sonstigen Apparaten zu beseitigen und Nichtbewährtes durch Besseres zu ersetzen. Der Navigationsoffizier W. Sachse war der Expedition als Mitglied beigegel len worden und hatte neben der Navigierung noch das Regulieren der Kompasse und die gelegentlich angestellten magnetischen und astronomischen Beobachtungen zu übernehmen. Was nun einige der wichtigeren Ergebnisse unserer Fahrt anbelangt, welche voraus sichtlich den nachfolgenden Publikationen ein besonderes Gepräge geben werden, so möge zunächst hervorgehoben werden, daß die weite Ausdehnung der Fahrt im antarktischen Gebiete, die uns durch unerwartet günstige Eisverhältnisse ermöglicht wurde, sowohl den oceano graphischen, als auch den biologischen Untersuchungen in besonderem Maße zu statten kam. Da wir auch im Indischen Ocean meist vom Glück begünstigt waren, so mag- hervorgehoben werden, daß die wichtigeren oceanographischen Ergebnisse vor allen Dingen die Entdeckung unerwartet großer Tiefen im Antarktischen Meere, die weitere Aufklärung der Reliefverhältnisse im Indischen Ocean und die eingehende Erforschung der Wärmeschichtung von der Oberfläche bis zum Grunde in den eben erwähnten Gebieten betreffen. In dem vorliegenden i. Bande ist der Versuch gemacht worden, unsere oceanographischen Ergebnisse einem allgemeineren Rahmen einzufügen, indem die beigegebenen Karten nicht nur die Ergebnisse unserer Fahrt berücksichtigen, sondern auf ( irund des gesamten bis jetzt vor- liegenden Materials entworfen wurden. Beurteilt man auch damit die eigenen Ergebnisse be- scheidener, so mögen doch immerhin die Karten den Kundigen die Fortschritte lehren, welche durch die Fahrt der „Valdivia" erzielt wurden. Wenn unser Oceanograph, Dr. Schott, die müh- selige Arbeit unternahm, auf Grund des gesamten bisher vorliegenden Materials die Karten zu entwerfen, so war dies «las Resultat eingehender Erwägungen, die wir schon an Bord selbst anstellten und die wesentlich darauf hinausgingen, die oceanographischen Ergebnisse nicht nur dem Geographen, sondern auch dem Biologen nutzbar zu machen. In mancher Hinsicht ge- staltet sich somit die Bearbeitung zu einer Monographie des Atlantischen und Indischen Oceans, welche gewissenhaft das reiche bis zum Jahre 1900 vorliegende Beobachtungsmaterial sammelt und in instruktiven Karten zur Darstellung bringt. Auch von der mühseligen chemischen Analyse des Oberflächen- und Tiefenwassers, welche der die Expedition begleitende Chemiker, Dr. P. Schmidt, bereits an Bord begann, darf erwartet werden, daß sie späteren Untersuchungen eine gewissenhafte Unterlage bieten wird. Die Untersuchung der Grundproben durch John Murray und Dr. Philippi hat namentlich für das antarktische Gebiet und für einige Teile des Indischen Oceans neue Aufschlüsse geliefert, welche wiederum unter Berücksichtigung früherer Ergebnisse auf einer zusammenfassenden Karte dargestellt werden sollen. Um nun der biologischen Ergebnisse mit einigen allgemeinen Worten zu gedenken, so darf zunächst hervorgehoben werden, dal) die Grundfauna des westlichen Atlantischen Oceans sich nicht wesentlich verschieden erwies von der bisher in seinem östlichen Teile aufgefundenen. Vorwort. G Das Verhältnis änderte sich erst, als wir die stürmische Agulhasbank einer genaueren Unter- suchung unterzogen und durch das Wiederauffinden der Bouvet-Insel Gelegenheit fanden, im Antarktischen Meere Dredschzüge auszuführen. Nach den vorliegenden Berichten scheint der größte Teil der bei der einsamen, in Eis gepanzerten antarktischen Insel erbeuteten Fauna aus neuen Formen zu bestehen. Dasselbe gilt auch zum Teil für die Grundfauna, die wir in der Umgebung von Sumatra bis zu den Nikobaren erbeuteten, und vor allen Dingen von der reichen Fauna längs der ostafrikanischen Küste. Gerade in letzterem ( iebiete ist eine solche Fülle neuer und bemerkenswerter Typen entdeckt worden, daß man fast vermeinen könnte, ein bisher noch unerschlossenes Faunengebiet nachgewiesen zu haben. Die Zeit ist vielleicht nicht fern, wo auch die Tiefseeforschung weniger mit dem Erbeuten neuer und eigenartiger Grundformen, denn mit einer Vertiefung unserer biologischen Anschauungen wird rechnen müssen. Hier an der ostafrikanischen Küste wurde man an die ersten abyssalen Untersuchungen erinnert, welche fast durchweg Unbekanntes und Fremdartiges zur Oberfläche brachten. Man wird unser Staunen begreifen über Hexactinelliden, w r elche meterlange, fast finger- dicke Kieselnadeln bilden, über Pennatuliden, deren Polvpen an dem langen Stamme in Wirtein angeordnet sind, über Brachyuren, welche nicht am ersten, sondern am letzten Fußpaare Scheren aufweisen, und über Cephalopoden, die ihren Körper in lange Armlappen hüllen. Von auf dem Boden angesiedelten Typen, welche durch unsere Expedition einen besonders reichen oder durch eigenartige Formen gekennzeichneten Zuwachs erfahren haben, seien namentlich die Hexactinelliden, Ästenden, Ophiuriden und Brachyuren hervorgehoben. Auch einige neue Formen von Crinoiden, Echiniden, Brachiopoden, Cephalopoden und Grundfischen dürften all- gemeineres Interesse beanspruchen. Eigentümlich für unsere Expedition ist die ausgiebige Verwendung des großen Vertikal- netzes. Sie hat dazu geführt, eine Fülle von Organismen nachzuweisen, welche die tieferen Wasserschichten bevölkern und nur in seltenen Ausnahmefällen bis in die Nähe der Oberfläche geraten. Damit war es uns zugleich ermöglicht, den Nachweis zu führen, daß viele Tiefsee- formen, die man bisher für Grundbewohner hielt, eine pelagische Lebensweise in unbelichteten Tiefen führen. Der Zuwachs an neuen bemerkenswerten Tiefenformen, welche auf diesem Wege erbeutet wurden, betrifft hauptsächlich die Radiolarien, Ctenophoren, einige Gruppen von Crustaceen, die Cephalopoden, die Riesenformen von Appendicularien und vor allen Dingen die Tiefseefische. Ihre Ausrüstung mit Leuchtorganen, Spürapparaten und monströs entwickelten, oft teleskopartig gestalteten Augen wird in den betreffenden Abhandlungen noch eingehend dargestellt werden. Daß thatsächlich in den tieferen Wasserschichten charakteristisch gestaltete Tierformen leben, konnte freilich erst durch die fleißige Verwendung von Schließnetzen nachgewiesen werden, die allerdings bei ihrem geringen Durchmesser in seltenen Fällen die größeren flüchtigen Formen erbeuteten, aber immerhin durch den Nachweis des Vorkommens ihrer Jugendstadien die an der Hand der Fänge mit den Vertikalnetzen gewonnenen Anschauungen befestigten. Die Bedeutung der Schließnetzfänge für die Erkenntnis der Tiefenverbreitung des assimi- lierenden pflanzlichen Planktons lernte unser Botaniker, der leider zu früh verstorbene Prof. Schimper, bald schätzen. So waren es denn auch wesentlich seine fleißigen im Antarktischen ,6 3Tx o H Vorwort. Meere und späterhin im Indischen Oceane angestellten Untersuchungen, welche über die vertikale Verbreitung der Diatomeen und Peridineen einen befriedigenden Aufschluß gaben. Daß das reiche Material, soweit es die Verhältnisse an Bord zuließen, wohl konserviert und gewissenhaft nach den Fundorten bezeichnet, ohne wesentliche Verluste heimgebracht wurde, ist den unablässigen Bemühungen der an der Expedition teilnehmenden Zoologen Dr. Apstein, Dr. Braem, Prof. Brauer, Prof. Vanhoeffen und Prof. zur Strassen zu verdanken. Sie hatten sich zudem in die Ausführung der Fänge derart geteilt, daß die einen die Handhabung der ver- schiedenen Arten von Planktonnetzen, die anderen diejenige von Schleppnetzen und Reusen sich zur speciellen Aufgabe stellten. Aquarelle von Tiefseetieren wurden unmittelbar nach deren Heraufkommen von dem die Expedition begleitenden Künstler F. Winter angefertigt. Seine zahlreichen pflanzengeographischen und sonstigen instruktiven photographischen Aufnahmen werden einen Schmuck für den botanischen Teil des Werkes und für die allgemeine Reisebeschreibung abgeben. Mit lebhaftem Bedauern sei endlich bemerkt, daß) durch den beklagenswerten im Indischen Ocean erfolgten Tod unseres Arztes, Dr. M. Bachmann, die von ihm begonnenen bakteriologischen Untersuchungen des Meenvassers und der Sedimente nicht weiter geführt werden konnten. Was nun endlich die Bearbeitung der Resultate anbelangt, so können wir mit Genug- thuung darauf hinweisen, dal) eine große Anzahl von Forschern es sich zur Ehre anrechnete, die ihrem Specialgebiet zufallenden Gruppen zu übernehmen. Indem wir ihnen für ihr bereitwilliges Entgegenkommen warmen Dank abstatten, verweisen wir auf die nachstehende Liste der von den einzelnen Bearbeitern übernommenen Gruppen. Es liegt in der Natur der Sache, daß die Herausgabe eines so weitschichtig angelegten Werkes eine längere Reihe von Jahren beanspruchen wird. So gern wir nun auch die Publikation derartig eingerichtet hätten, daß alle eine zusammengehörige Gruppe behandelnden Einzelabhandlungen in svstematischer Reihenfolge zu Bänden zusammengefaßt werden, so haben wir doch nach dem Vorgange der Veröffentlichungen der „Challenger" Expedition hiervon Abstand genommen. Sobald also eine Reihe von Alihandlungen allgeschlossen vorliegt, soll sie zu einem Bande ver- einigt werden, für den als ungefähre Norm die Zahl von 50 Druckbogen und 40 Tafeln an- genommen wird. Da die botanischen Ergebnisse durch Prof. Schimper rasch gefördert wurden, so war beabsichtigt, dieselben in dem 2. Bande des Reisewerkes zu vereinigen. Nach seinem Tode hat sein ehemaliger Reisegefährte Prof. Schenck es übernommen, für die Herausgabe des botanischen Teiles unter pietätvoller Wahrung der von dem Verstorbenen hinterlassenen Aufzeichnungen Sorge zu tragen. Ferner sei noch betont, daß manche interessantere Tonnen größerer Gruppen, welche eine mehr systematische Darstellung erfahren, von anderer Seite anatomisch durchgearbeitet werden sollen. Soweit es sich ermöglichen läßt, werden die zuletzt erwähnten anatomischen Darstellungen demselben Bande beigegeben werden, welcher die systematische Beschreibung enthält. Vorwort. Es werden bearbeiten: Ausrüstung der „Valdivia" : Inspektor Polis, Hamburg, Reisebeschreibung : Prof. Chun, Leipzig, Oceanographie und Maritime Meteorologie: Dr. G. Schott, Seewarte, Hamburg, Grundproben : Sir John Murray, Edinburgh, und Dr. Philippi, Berlin, Antarktische Geschiebe : Prof. Zirkel, Leipzig, Quantitative Planktonfange: Dr. Apstein, Kiel, Chemie des Meerwassers : Dr. P. Schmidt, Leipzig, Schliessnetzfänge : Prof. Chun, Leipzig. Botanik. Inselfloren tCanaren, Kerguelen, St. Paul, Neu-Amster- Kapflora: Dr. Marloth, Kapstadt, dam, Chagos, Seychellen): Prof. Schimper, Basel, Marines Phytoplankton : Dr. Ehrmann, Leipzig und Flora der besuchten Festländer: Prof. Schenck, Dr. Anheisser, Basel. Darmstadt, Zoologie. I. Protozoa Radiolaria : Dr. Lauterbom, Heidelberg, Foraminifera : F. Winter, Frankfurt a. M. II. Coelenterata Hexactinellidae : Prof. Fr. E. Schulze, Berlin, Monactinellidae : Dr. Thiele, Berlin, Tetractinellidae : Prof. v. Lendenfeld, Prag, Calcarea : Dr. Breitfuss, Petersburg, Hydroidea : Prof. Will, Rostock, Siphonophora : Prof. Chun, Leipzig, Craspedota : Prof. Vanhoeffen, Kiel, Acraspedota : Prof. Vanhoeffen, Kiel, Ctenophora : Prof. Chun, Leipzig, Alcyonaria: Prof. Kükenthal, Breslau, Antipathidae : Dr. Schultze, J ena > Actiniaria : Prof. Carlgren, Stockholm, Madreporaria : Prof. von Marenzeller, Wien. III. Echinodermata Crinoidea : Prof. Döderlein, Strassburg, Echinoidea : Prof. Döderlein, Strassburg, Asteroidea: Prof. Ludwig, Bonn, Holothurioidea : Prof. Ludwig, Bonn, Ophiuroidea : Prof. zur Strassen, Leipzig. IV. Vermes Turbellaria : Prof. v. Graff, Graz, Nemertini : Prof. Bürger, Santiago de Chile, Cestodes : Prof. Braun, Königsberg, Trematodes: Prof. Braun, Königsberg, Gephyrea : Prof. Spengel, Giessen, Gephyreenlarven : Prof. Schauinsland, Bremen, Priapulus : Prof. Schauinsland, Bremen, Oligochaetae : Dr. Michaelsen, Hamburg, Annelides : Prof. Ehlers, Göttingen, ' Pelagische Anneliden : Dr. Reibisch, Kiel, Brachiopoda : Prof. Blochmann, Tübingen, Bryozoa : Dr. Braem, Berlin. V. Arthropoda Cirripedia : Dr. Weltner, Berlin, Rhizocephala: Prof. Fraisse, Jena, Copepoda : Dr. Steuer, Triest, Ostracoda: Prof. Müller, Greifswald, Bopyridae : Prof. Fraisse, Jena, Cymothoidae : Prof. Fraisse, Jena, Amphipoda : Dr. Woltereck, Leipzig, Cumacea : Dr. Zimmer, Breslau, Sergestidae: Dr. Jllig, Leipzig, Schizopoda : Dr. Jllig, Leipzig, Macrura: Prof. Pfeffer, Hamburg, Anomura : Dr. Doflein, München, Brachyura : Dr. Doflein, München, Pantopoda : Prof. Möbius, Berlin, Insekten der Kerguelen : Dr. Enderlein, Berlin. VI. Mollusca Lamellibranchiata : Prof. v. Martens, Berlin, und Prof. Pelseneer, Gent, Neomenia : Dr. Thiele, Berlin, Scaphopoda: Prof. Plate, Berlin, Placophora : Prof. Plate, Berlin, Prosobranchiata : Prof. v. Martens, Berlin, Gasteropodenlarven : Dr. Meisenheimer, Marburg, Heteropoda: Dr. Brüel, Halle a. S. Pteropoda : Prof. Korscheit, Marburg, Cephalopoda : Prof. Chun, Leipzig. K Vorwort. VII. Tunicata Monascidiae : Dr. Michaelsen, Hamburg, Synascidiae : Dr. Hartmeyer, Breslau, Pyrosomata : Prof. Seeliger, Rostock, Salpae : Dr. Apstein, Kiel. VIII. Vertebrata Tiefseefische : Prof. Brauer, Marburg, Küstenfische : Prof. Hilgendorf, Berlin, Südhäring : Prof. Heincke, Helgoland, Anat. d. Riesenschildkröten : Dr. Schacht, Hamburg. Vögel : Prof. Reichenow, Berlin. Leipzig, April 1902. C. Chun. Vorwort. Auf den nachstehenden Seiten sind die Ergebnisse derjenigen Arbeiten mitgeteilt, welche mir für die Dauer der Deutschen Tiefsee-Expedition von dem Herrn Staatssekretär des Reichs- Marine-Amtes übertragen worden waren; sie betreffen vorzugsweise den physikalischen Teil der Oceanographie im allgemeinen Sinne sowie die maritim-meteorologischen Beobachtungen. Der chemische Teil der Oceanographie ist also hierin nicht enthalten, da er durch den Chemiker der Expedition, Herrn Dr. Schmidt, später als ein besonderer Teil des „Valdivia"- Werkes veröffentlicht werden wird; gar manche Darlegungen in dem vorliegenden Bande dürften erst durch die chemischen ' Untersuchungen eine weitere und notwendige Stütze erhalten, vielleicht auch Ab- änderungen erfahren (vergl. z. B. § 33, 37, 38, 41, 42 III u. s. w.). Zwei Gesichtspunkte, deren erster der geographische, deren zweiter der biologische genannt werden kann, sind bei der methodischen Bearbeitung vorzugsweise berücksichtigt worden. 1) Um wirklich nutzbare geographische Einblicke in die physikalischen Verhältnisse der Tiefsee zu gewinnen, ist überall, wo es irgend thunlich war, die Untersuchung auf das gesamte, jeweils verfügbare Beobachtungsmaterial ausgedehnt und also nicht auf die „Valdivia"-Messungen beschränkt worden. Auf diese Weise konnte die Darstellung in einigen Punkten zu einer Art von Monographie des Atlantischen und Indischen Oceans gestaltet werden; daß freilich der Umfang der Arbeit und die notwendige Arbeitsdauer hierdurch in ganz wesentlichem Grade erhöht worden ist, bedarf kaum der Erwähnung; ich hoffe aber, daß damit die allgemeine Benutzbarkeit und Giltigkeit der Darstellung auch in erheblichem Grade vermehrt worden ist. Hiermit hängt sodann der Umstand zusammen, daß ein Hauptgewicht, um nicht zu sagen der Kernpunkt des Ganzen, in den Karten und Profilen liegt. Die vertikale VI Vorwort. und horizontale Verteilung der verschiedenen oceanographischen Faktoren kann durch einen Blick auf eine anschauliche kartographische Darstellung in eindringender Weise erörtert und kann nur durch solche Darstellung dem Gedächtnisse eingeprägt werden. In dieser Beziehung sei besonders auf Kapitel III, B (Wärmeverteilung in der Tiefsee) verwiesen, weil daselbst mittelst verschiedener Methoden versucht worden ist, ein möglichst vollständiges Bild der einschlägigen Verhältnisse zu geben. Dagegen konnte weder der naheliegende Wunsch erfüllt werden, den Stillen Ocean in den Kreis der Betrachtungen zu ziehen, noch der Wunsch, unter Hinzuziehung der Dichtigkeiten des Tiefenwassers, welche in den offenen Oceanen fast ganz durch die Temperaturen bedingt sind, nach dem Vorgange von Mohn oder Bjerknes die Cirkulation des Weltmeeres in hydro- dynamischer Weise wenigstens für ein oder das andere Beispiel zu analysieren; diese Arbeiten würden den Rahmen des „Valdivia"-Werkes viel zu sehr überschreiten. Aber nach manchen anderen Richtungen hin dürfte das vorgelegte Kartenmaterial sofort Verwendung finden können, z. B. für Berechnungen der Areale der einzelnen Tiefenniveaus, Wärmegrade u. s. w., und es ist daher überall die LAMBER'rsche flächentreue Azimutalprojektion den Karten zu Grunde gelegt worden, obschon sie nach den Randpartien hin starke Winkel- verzerrungen mit sich bringt. 2) Den zweiten Gesichtspunkt bei der Bearbeitung sah ich darin, daß, da die Deutsche Tiefsee-Expedition den Lebensbedingungen der Tiefseeorganismen nachzuforschen ganz vorzugs- weise die Aufgabe hatte, der Oceanograph bemüht sein müsse, alle in biologischer Hinsicht thatsächlich oder doch voraussichtlich wichtigen Fragen in einer möglichst übersichtlichen und von den Zufälligkeiten der „Valdivia"-Reise befreiten Form zu behandeln. Zum großen Teil ist diesem Ansprüche schon durch die geographisch gehaltene Darstellung Genüge zu leisten versucht worden; zu einem kleineren Teil erklären sich hieraus einige Ausführungen, welche ohne dies kürzer gehalten oder wohl ganz weggefallen wären. Es darf vielleicht auf die folgenden Para- graphen besonders aufmerksam gemacht werden, da sie für Biologen interessante Fakta, bezw. Betrachtungen enthalten können: § 24 — 28, 32 — 38, 42 II, 44 II. An sehr vielen Stellen ist auch im Texte hierauf Bezug genommen, z. B. bei den Temperaturen in der Großen Fisch-Bay, bei der oceanischen Cirkulation, bei den Dichtigkeiten des Oberflächenwassers u. s. w. Der Inhalt des § 37 (die hohen Temperaturen vor Gibraltar und im Golf von Aden) muß notwendigerweise in zoologischer Richtung weiter geprüft werden; kurzum, fast überall ergeben sich innige Zusammenhänge der Oceanographie und der Meeres-Biologie. Meine speciellen Fachgenossen bitte ich zu bedenken , daß die „Valdivia" - Reise eine Erkundigungsfahrt über gewaltige Flächen weiter Oceane hin gewesen ist und nicht die Special- untersuchung eines eng umgrenzten Meeresgebietes zum Zwecke gehabt hat, daß daher auch die Präcision der Ergebnisse nicht so weit gehen kann wie bei Einzelforschungen. Während Detail- Vorwort. VJ] Studien der letztgenannten Art über die verschiedenen Jahreszeiten hin und auf alle oceanographischen Faktoren in gleicher Vertiefung ausgedehnt werden, vermochten wir nur sozusagen einzelne, verschieden umfangreiche Stichproben je nach Gelegenheit zu nehmen. Ich bin mir der Mängel meiner Arbeit wohl bewußt, und die banale Weisheit, daß ich jetzt, nachdem ich praktische Erfahrungen in Tiefseearbeiten habe gewinnen dürfen, vieles ganz anders anfassen würde, sollte eigentlich nicht besonders erwähnt werden. Es muß jedoch im Hinblick auf Kapitel I (Ausrüstung mit Maschinen und Instrumenten) in diesem Zusammenhange hervorgehoben werden, daß gerade seit 1899 durch die Bemühungen von Knudsen, Krümmel, Nansen u. a. m. manche wichtigen oceanographischen Instrumente, wie Tiefsee-Thermometer, Tiefsee-Wasserschöpfer, Aräometer u. dgl., wesentlich verbessert oder doch die Methoden der Beobachtung mit ihnen vervollkommnet worden sind; besonders bedaure ich, daß die grundlegenden „Hydrographischen Tabellen" Knudsens (Kopenhagen und Hamburg 1901) nicht so zeitig erschienen sind, daß ich sie noch bei den Reduktionen des „Valdivia"-Materials hätte verwenden können. Was die Negretti- ZAMBRASchen Umkehrthermometer anlangt, so möchte ich jetzt glauben, daß die neuen RicHTERSchen Instrumente sie mehr als ersetzen, und ich würde deshalb in § 7 heute manches anders dar- stellen. Die Abfassung des Textes samt den Vorarbeiten geht ja in den Anfängen bis zum Herbst 1899 zurück. 3) In dem maritim-meteorologischen Teile sei besonders auf § 1 II im Kapitel III, wo die Witterungsverhältnisse im Eismeere behandelt sind, hingewiesen. - - Die Beobachtungen mit dem Schwarzkugelthermometer hatte bis zu seinem am 14. Januar 1899 erfolgten Tode unser Expeditionsarzt, Herr Dr. med. Bachmann, übernommen ; trotz vielfacher Nachforschungen ist es nicht gelungen, unter seinen Papieren nachträglich diese Aufzeichnungen zu finden, so daß ich von der Veröffentlichung der während des Restes der Fahrt von mir abgelesenen Temperatur- grade absehe. Zum Schlüsse erfülle ich mit Freuden die ehrenvolle Pflicht, für die in jeder Beziehung mit Rat und That mir gewährte Unterstützung meinen gehorsamen und aufrichtigen Dank hohen und höchsten Reichsbehörden abzustatten. Im besonderen gilt dieser Dank dem Reichs-Marine- Amte. Der Herr Staatssekretär des Reichs -Marine -Amtes kommandierte mich zu der Ex- pedition, und es wird mir eine Lebenserinnerung bleiben, daß es mir vergönnt gewesen ist, in Anknüpfung an die oceanographische Thätigkeit der Kaiserlichen Marine, wie sie seiner Zeit durch S. M. S.S. „Pommerania", „Gazelle", „Drache" u. a. m. zum Ausdruck gekommen ist, wissenschaftliche Meeresforschungen praktisch auf See ausführen zu können. Den Herren Vor- ständen der Nautischen Abteilung des Reichs-Marine-Amtes sage ich für die wiederholten und meist viele Stunden andauernden Besprechungen und Ratschläge, welche sich sowohl auf die Vorbereitung der Expedition als auch auf die Bearbeitung der Beobachtungen bezogen, noch VIII Vorwort. speciellen Dank. Der Herr Staatssekretär des Reichsamtes des Innern verfügte die Bereit- stellung von erheblichen Mitteln, so daß, indem ich von einer, zeitweise von zwei Hilfskräften unterstützt wurde, die rechnerische und zeichnerische Aufarbeitung des Gesamtmaterials in dem oben näher gekennzeichneten Umfange durchführbar wurde. Die Kaiserliche Werft in Kiel und die Deutsche Seewarte liehen oceanographische Instrumente, die Seewarte auch die gesamte meteorologische Ausrüstung, wofür die Tiefsee-Expedition ihren verbindlichen Dank abstattet. Herrn Professor Chun, als dem Leiter des Unternehmens, fühle ich mich für sein entgegen- kommendes Eingehen auf alle meine Wünsche aufrichtig verpflichtet und, nicht zuletzt, auch dem Verleger, Herrn Dr. Fischer, welcher keine Mühen gescheut hat, dem Werke ein würdiges Aeußere zu verleihen. Hamburg, Weihnachten 1901. Gerhard Schott. Inhaltsverzeichnis. Oceanographie. Kapitel I. Die Ausrüstung mit Maschinen und Instrumenten S. 3 — 75- Kapitel II. Einleitung i. 5- 6. III. IV. V. VI. § 8. Seite 3 Die Le BLANCsche Lotmaschine 4 Die SlGSBEEsche Lotmaschine nach ihrem Umbau 1 1 Die Schiffsmanöver bei den Lotungen 20 Der Lotdraht 23 a) Klaviersaitendraht 23 b) Gedrehte Stahllitze 26 Korrektion der bewegten Drahtlängen 27 Lote, Schlammröhren und Sinkgewichte 28 Liefseethermometer 32 I. Pinsel- und Hartgummithermometer 32 II. Die Maximum- und Minimum-Thermometer 33 Die Umkehrthermometer 35 Die sekundäre Korrektion aller Umkehrthermometer 38 Rahmenformen der Umkehrthermometer 40 Das elektrische Thermometer von Siemens Broth. & Co 41 Tiefseewasserschöpfer 47 I. Meyers Apparat 47 II. Sigsbees Apparat , 47 III. Der PetterssonscIic Wasserschöpfer 48 IV. Schöpfflaschen u. a. m 51 Aräometer 52 Refraktometer 58 Der ZElsSsche Neigungsmesser 66 Verschiedene andere Apparate 69 Die oceanographische Thätigkeit an Bord der „Valdivia" im allgemeinen ... 73 Ergebnisse der Tiefseelotungen. S. 76 — 118. Allgemeines 76 Verzeichnis der von der „Valdivia" ausgeführten Lotungen 1898/99 80 Die Lotungen zwischen Hamburg und Kamerun. Die submarinen Bänke in der Nähe der Kanarischen Inseln 100 Die Lotungen zwischen Kamerun und Kapstadt, sowie in der Nähe der Agulhas-Bank 1 06 Die Lotungen südlich von 40 S. Br., besonders diejenigen im Südlichen Eismeer 109 Die Lotungen zwischen Kerguelen und Padang 114 Das Mentawei-Becken und der Mentawei-Graben 115 Die Lotungen zwischen Colombo, den Chagos-Inseln, den Seychellen und Dar- es-Saläm 117 Lotungen an der Küste von Ostafrika 117 § 9 10 1 1 12 13 14. •5- 16. 17- 18. 19. 20. 21. § 22. 27941 X Inhaltsverzeichnis. Kapitel III. Die Wärmeverteilung im Meere. S. 119—196. A. Die Temperaturen der Meeresoberfläche. S. 119— 136. Seite S 8 >3. Allgemeines 119 § 24. Die Auftriebzone an der Küste von Nordwestafrika 121 § 25. Die Auftriebzone an der Küste von Südwestafrika 124 § 26. Jahresanomalie und Jahresamplitude der Wassertemperaturen an der West- küste Afrikas 128 § 27. Das Mischwassergebiet südlich vom Kap der Guten Hoffnung 130 § 28. Die antarktischen Oberflächentemperaturen 133 B. Die Temperaturen der Meerestiefen. S. 136 — 196. § 29. Tabellen und Diagrammkurven der „Valdivia"-Beobachtungen 136 § 30. Die übrigen Messungen von Tiefseetemperaturen 142 § 31. Bearbeitung des Gesamtmateriales. Bemerkungen über Veränderlichkeit der Tief seetemperaturen 146 § 32. Die großen Charakterzüge der Wärmeverteilung in der Tiefsee ....._. 150 I. Die Temperaturen in bestimmten Tiefenhorizonten (Isothermen) 150 II. Die Tiefenlage bestimmter Temperaturen (Isothermobathen) 155 III. Die thermischen Profile 157 § 33. Die Ursachen der Wärmeverteilung in der Tiefsee (Oceanische Cirkulation) . . 162 § 34. Die kleinen Charakterzüge der Wärmeverteilung in der Tiefsee 171 I. Lokale Anstauerscheinungen 172 IL Lokale Auftrieberscheinungen 174 III. Temperaturen in abgeschlossenen Meeresbecken 176 § 36. Die Sprungschicht der tropischen Meere 178 § 37. Die hohen Temperaturen im Westen von der Gibraltar-Straße und im Osten von der Bab el Mandeb-Straße 185 § 38. Die antarktischen Tiefseetemperaturen 188 Kapitel IV. Beobachtungen über Salzgehalt, Dichte, Farbe und Durchsichtigkeit des Meerwassers. S. 197 — 232. § 39. Das während der .,Valdivia"-Expedition gesammelte Material 197 § 40. Die Verteilung des Salzgehaltes an der Oberfläche 207 I. Allgemeines. Beobachtungsmaterial 207 IL Der Nordatlantische Ocean 209 III. Der Südatlantische Ocean 212 IV. Das Mischwassergebiet in den vierziger Breiten .... 213 V. Das Südliche Eismeer 215 VI. Der Indische Ocean 215 § 41. Die Verteilung des Salzgehaltes am Meeresgrund 217 § 42. Die Dichte (StttJ des Meerwassers und ihre geographische Verteilung . . . 219 I. Allgemeines , 219 IL Die Dichte des Oberflächenwassers 220 III. Die Dichte des Tiefenwassers 222 § 43. Verteilung der Farbe und der Durchsichtigkeit des Meerwassers 223 I. Beobachtungsmaterial. Grundzüge der Meeresfärbungen 223 IL Die Durchsichtigkeit 226 § 44. Das Verhältnis von Temperatur, Salzgehalt, Farbe, Durchsichtigkeit und Planktongehalt des Meerwassers zu einander 227 I. Temperatur und Salzgehalt im Vergleich zur Farbe des Meerwassers . . . . 228 IL Der Planktongehalt im Vergleich zur Farbe und Durchsichtigkeil des Meerwassers Endergebnisse ... 229 Inhaltsverzeichnis. — Verzeichnis der Karten und Tafeln zur Oceanographie. XJ Kapitel V. Meeresströmungen und Eisverhältnisse. S. 233—248. Seite § 45. Die während der „Va1divia"-Expedition beobachteten Strom Versetzungen . . . 233 § 46. Bemerkungen über Meeresströmungen 239 § 47. Verzeichnis der von der „Valdivia" angetroffenen Eisberge, Treibeis- und Packeisfelder 242 Maritime Meteorologie. Kapitel I. Das meteorologische Journal der „Valdivia", ergänzt durch die Auf- zeichnungen der Registrierapparate. S. 251—377. Kapitel II. Stündliche Werte und Tagesmittel des Luftdruckes, der Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit während der Fahrt zum Südlichen Bismeer. S. 378-385- Kapitel III. Allgemeine und besondere meteorologische Ergebnisse. S. 386—403. § 1. Beschreibung der Reise der „Valdivia" - Expedition nach meteorologischen Gesichtspunkten 386 I. Im Nord- und Südatlantischen Ocean 386 II. Im Bereiche der südhemisphärischen Westwinde und im Eismeergebiet . . . 388 III. Im tropischen Indischen Ocean 393 § 2. Der Eintritt der täglichen Temperaturextreme der Luft über den tropischen Meeren. Die tägliche Temperaturschwankung auf See 395 § 3. Die an Bord der „Valdivia" angestellten Regenmessungen 398 Hierzu Taf. XXXX. Barographen kurven: West- und Oststürme der höheren südlichen Breiten, sowie Luftdruckwelle, in dem tropischen Indischen Ocean. Verzeichnis der Karten und Tafeln zur Oceanographie. (In besonderem Atlas.) Taf. I. Die Le BLANCsche Lotmaschine mit Dampfbetrieb. 1 : 10. Taf. IL Die SlGSBEEsche Lotmaschine mit elektromotorischem Antrieb. 1 : 10. Taf. III. Meerestiefen im Atlantischen und Indischen Ocean, auf Grund der bis zum Jahre 1900 ver- öffentlichten Lotungen. 1:30000000. Taf. IV. Karte der Seine-Bank und der Josephinen-Bank. Taf. V. Karte der Dacia-Bank und der Concepcion-Bank. Taf. VI. Profile durch die Concepcion-, Dacia-, Seine-Bank, sowie einige Profile kontinentaler Böschungen. Taf. VII. Tiefen an der Somaliküste zwischen Zanzibar und Kap Guardafui. Tiefen an der Westküste von Sumatra. Taf. VIII. Temperaturen der Meeresoberfläche an der Westküste Afrikas (Auftriebgebiete) im Februar, Mai, August, November; einschließlich der Temperaturanomalie im Jahresdurchschnitt. Die folgenden Taf. IX — XXVII, sowie Taf. XXXIII — XXXVI und XXXIX sind flächentreue Darstellungen des ganzen Atlantischen und Indischen Oceans. Taf. IX. Temperaturen der Meeresoberfläche im Jahresmittel. XII Verzeichnis der Karten und Tafeln zur Oceanographie. Taf. X. Temperaturen in 50 m Tiefe. Taf. XI. „ „ 100 Taf. XII. „ „ 150 Taf. XIII. „ „ 200 Taf. XIV. „ „ 400 Taf. XV. „ „ 600 Taf. XVI. „ „ 800 Taf. XVII. Temperaturen in 1000 m Tiefe. Taf. XVIII. „ „ 1500 „ „ Taf. XIX. ,, „ 2000 „ „ Taf. XX. „ „ 3000 „ Taf. XXI. „ „ 4000 „ „ Taf. XXII. Bodentemperaturen für Tiefen von mehr als 1000 m. Taf. XXIII. Tiefenlage (in m) der Isotherm obathe von 20 C Taf. XXIV. „ " „ „ „ „ „ 15° „ Taf. XXV. „ „ „ io° „ Taf. XXVI. „ „ „ „ „ „ 5 „ Taf. XXVII. „ „ „ .. „ „ 3 „ Temperaturprofile. Taf. XXVIII. Profil I. Vertikale Temperaturverteilung im Nord- und Südatlantischen Ocean längs 30" W. L. Profil iv. Desgl. im Nordatlantischen Ocean längs 35" N. Br. Taf. XXIX. Profil 11. Desgl. im Südatlantischen Ocean längs ca. 5 O. L. (Afrikanische Seite). Profil III. Desgl. im Indischen Ocean längs 75° bezw. 55 ° O. T. Taf. XXX. Profil V. Desgl. im äquatorialen Atlantischen Ocean längs 2° N. Br. Profil vi. Desgl. im äquatorialen Indischen Ocean längs 4" S. Br. Taf. XXXI. Profil VII. | Desgl. im südlichen Atlantischen und südlichen Indischen Ocean längs 35° Br. Profil viii. I (La Plata — Agulhasbank — Kap Leeuwin). Taf. XXXII. Profil ix. Desgl. im antarktischen Meere zwischen Bouvet-Insel und Enderby-Land. Taf. XXXIII. Verteilung des Salzgehaltes an der Meeresoberfläche in °/ 0ll . Taf. XXXIV. Verteilung des Salzgehaltes am Meeresgrund in %o- /" Taf. XXXV. Die Dichte (S— - ) des Oberflächenwassers im Jahresdurchschnitt. Taf. XXXVI. Verteilung der Wasserfarbe in % Gelb nach Forels Skala nebst Angaben über die Durchsichtigkeit des Meerwassers. Taf. XXXVII. Diagrammkurven der Beobachtungen von Temperatur, Salzgehalt, Dichte, Farbe, Durch- sichtigkeit des Meerwassers auf der Fahrtstrecke : Kapstadt — Bouvet — Eisgrenze — Kerguelen — Neu- Amsterdam. Taf. XXXVIII. Die Beziehungen zwischen Plankton-Menge, Farbe und Durchsichtigheit des Meer- wassers an 37 „Valdivia"-Stationen (Diagramm). Taf. XXXIX. Die Strömungen der Meeresoberfläche im Nordwinter. Mit Angabe der von der „Valdivia" im November-Dezember 1898 angetroffenen Eisverhältnisse. Zwischen Seite 136 und 137 sind ausserdem die Diagrammtafeln No. 1 — 26 eingeheftet, welche die 51 von der „Valdivia" gemessenen Reihen von Tiefseetemperaturen veranschaulichen. Oceanographie. Deutsche Tiefsee-Expedition I8g8— i8gg. Bd. I. Kapitel I. Die Ausrüstung mit Maschinen und Instrumenten. Einleitung. -C/ine auch die Einzelheiten berücksichtigende Darlegung der instrumentellen Ausrüstung erscheint in erster Linie notwendig und nützlich ; ich habe selbst seiner Zeit, als die Beschaffung aller der nachgenannten Gegenstände durch den Herrn Staatssekretär des Reichs-Marine-Amtes im April des Jahres 1898 mir übertragen worden war, bitter den Mangel gerade an vielen solchen Angaben empfunden, welche bei dem Ankaufe von Apparaten naturgemäß sehr wichtig sind, also z. B. Angaben über Preise, Verfertiger, Handhabung, Erfahrungen im allgemeinen. Von außerordentlichem Werte war zwar das „Handbuch der nautischen Instrumente", welches von dem Hydrographischen Amt oder der jetzigen Nautischen Abteilung des Reichs- Marine-Amtes herausgegeben ist 1 ); sein hauptsächlicher Inhalt wird hier als bekannt voraus- gesetzt, so daß diejenigen Instrumente, die daselbst genau beschrieben sind, nicht nochmals näher geschildert werden, falls keine Abweichungen von dem daselbst niedergelegten Inhalte zu kon- statieren sind. Aber auch dieses Werk ließ den Suchenden vielfach im Stich. Sehr aufklärend ist die Art und Weise, mit welcher Hexsex in seiner „Methodik der Untersuchungen" 2 ) die SiosBEE'sche Lotmaschine, den Lotdraht und einige Instrumente beschrieben und die damit gemachten Erfahrungen niedergelegt hat; von neueren Veröffentlichungen ist noch und als hervorragend gut, weil auf jahrelange praktische Erfahrungen gestützt, die TANNER'sche Beschreibung der oceanographischen Ausrüstung des „Albatross" 3 ) zu nennen. Mit besonderem Danke habe ich an dieser Stelle der in zahlreichen, sehr ausführlichen Briefen gegebenen Ratschläge des Mitgliedes aller „Pola"-Expeditionen, des Prof. Luksch in Fiume, zu gedenken. Was das Wertvollste gewesen wäre, nämlich eine oceanographische, bis auf die neueste Zeit fortgeführte Modellsammlung, ist in Deutschland nicht vorhanden ; auch die Deutsche Seewarte hat nur sehr wenige der neueren Tiefsee-Instrumente, und ich war somit darauf angewiesen, nach bestem Ermessen das geeignet Erscheinende auszuwählen. Es ist selbstverständlich, daß hierbei 1) 2. Auflage, Berlin, E. S. Mittler & Sohn, 1890. 2) Ergebnisse der Plankton-Expedition, Bd. I B, Kiel und Leipzig 1895. 3) Z. L. Tanner, Deep sea exploration: a general description of the S. S. „Albatross", In 1 appliances and methods. Bulletin of the U. S. Fish Commission, Vol. XVI for 1896, Washington 1897. i G. Schott, die Meinungen zweier Personen sich nie ganz decken werden, auch würde ich selbst jetzt -- nach der Expedition - - manches wohl anders ausführen und einrichten, aber es dürfte die Behauptung gerechtfertigt sein, daß die Avisrüstung im großen und ganzen ihre Probe gut bestanden hat. Die meisten oceanographischen Ausrüstungsgegenstände wurden aus dem Expeditionsfonds selbst beschafft. In zweiter Linie ist die sehr werkthätige Hilfe, welche die Kaiserliche Marine gewährte, zu nennen ; zumal der Kaiserlichen Werft in Kiel, welche den Umbau der wichtigen SiGSBEE-Maschine u. a. m. besorgt hat, sind wir zu Danke veqaflichtet. § i. Die Le BLANCsche Lotmaschine. (Tai. I.) Unter dem Eindrucke der üblen Erfahrungen, welche die Hensen'scIic Plankton-Expedition mit der SiGSBEE'schen Tiefsee-Lotmaschine in ihrer damaligen Form gemacht hatte, wurde beschlossen, die von der „Pola" und dem Fürsten von Monaco seit Jahren auf wiederholten Fahrten benutzte und empfohlene Le BLANc'sche Maschine in einem neuen Exemplar als ersten und wichtigsten Ausrüstungsgegenstand zu bestellen. Die Firma Le Blanc (Paris, 52 rue du Rendez-vous) lieferte den Apparat innerhalb 2V2 Monaten zum Preise von M. 3680 (gegen M. 4618, die der SiGSBEE'sche Apparat seiner Zeit gekostet hat). Bei jeder Lotmaschine hat man den Teil des Apparates, welcher die Ausgabe des Lotdrahtes besorgt, von demjenigen zu unterscheiden, der das Einwinden übernimmt. Bei der französischen Maschine ist es ein kleiner Dampfcylinder, der, in unmittelbare Verbindung mit der eigentlichen Lotmaschine gebracht, dies Einhieven besorgt; die in den Zeichnungen der Taf. I und in Fig. 1 mit den Buchstaben P, Q, R, S, U und Z bezeichneten Teile gehören zu dieser Dampfmaschine und bedürfen hier keiner Erläuterung. Das Character isti c um des Ausgabeapparates sind einerseits die auf ein und d e r s e 1 b e n W e 1 1 e I ' s i t z e n d e n zwei Trommeln J und Ä'und andererseits der Wagen oder Schlitten //mit den Gewichten/. Der Hauptübelstand, unter dem alle sonstigen Trommeln von Tiefsee-Lotmaschinen zu leiden haben, und über den wir bei der SiGSBEE-Maschine noch mehr berichten müssen, ist ihre nicht ausreichende Festigkeit gegenüber den riesigen Beanspruchungen, welche bei dem direkten Aufwickeln von mehreren Tausend Rundschlägen Lotdraht zu stände kommen und selbst Trommeln aus Stahlguß manchmal zersprengen. Hier nun ist - - und zwar allein bei diesem französischen Modell - - der Versuch gemacht, ein Vorgelege in der Trommel B zu schaffen. Auf diese Trommel wird der Draht nur mit ganz geringer Spannung, die sich durch die federnde Hand- bremse O regulieren läßt, aufgewickelt; um die Trommel A dagegen läuft der Draht lediglich mit 4 — 6 Rundschlägen, und dadurch wird die ganze, jeweils auftretende Kraft von Trommel A aufgenommen. Alle übrigen Systeme von Lotmaschinen wickeln den gesamten Lotdraht direkt von der einen Arbeits- und Vorratstrommel A ab und auf dieselbe auf. §■ Die Le EäLANC'sche Lotmaschine. Die Idee des Vorgeleges ') ist eine ganz ausgezeichnete und verdient bei der Konstruktion einer idealen Lotmaschine der Zukunft von vornherein und durchaus festgehalten zu werden; wir haben ohne jeden Anstand aus großen Tiefen von mehreren Tausend Meter ein Sinkgewicht von 28 kg samt Instrumenten herauf- geholt, ohne Zeichen von Schwäche an der Trommel A zu bemerken ; aber gleichwohl ist die vorliegende Form der Lösung des Vorlegeprincips noch mit bedeutenden Mängeln behaftet. Wie man sieht, fährt der Draht bei der französischen Maschine von B über die Leitrolle C nach A. Jedoch ist die Höhe, in welcher die Rolle C über den Trommeln A und B an dem David hängt, viel zu gering, um in dem Winkel, unter welchem der Draht von B nach A über C läuft (siehe Fig. 3 der Taf. I) eine sichere Führung, zumal bei schlingerndem Schiffe, zu gewähr- leisten; wir mußten daher an Bord den Block C mehrere Meter höher hängen, um ein Ausspringen des Drahtes aus ihm zu verhüten (s. Fig. 2 auf S. 8). Außerdem wirkt die Bremse O, mittels welcher die Zahl der Umdre- hungen von B zu regulieren ist, für die Praxis nicht fein genug, sie muß durch irgend eine automatisch wir- kende Vorrichtung ersetzt werden ; es handelt sich ja dabei, wie leicht zu erkennen ist, um folgende Aufgabe. Die Drahtlänge, welche in der Zeit- einheit von der Trommel A bewegt wird, bleibt konstant; auf der Vorrats- trommel B aber würden je nach der Zahl der gemachten Umdrehungen und der hierdurch bewirkten Aenderung im Durchmesser des Drahtvorrates ganz verschiedene Laueren in derselben Gesamtansicht der Le BLANC'schen Maschine. 1) Die Idee stammt von dem Fürsten Albert von Monaco, der hierin zuerst die Wege gewiesen hat; er besitzt an Bord seiner Dampfyacht eine mit der hier beschriebenen fast genau gleiche Lotmaschine, welche aber che an dem „Valdivia"-Exemplar festgestellten Uebelstände nicht aufweisen soll. ^ G. Schott, Zeiteinheit bewegt werden, wenn man nicht die auf der gemeinsamen Welle V lose sitzende Trommel B in ihrer Umdrehungsgeschwindigkeit so regulieren könnte, daß in der Zeiteinheit stets auf beiden Trommeln die gleiche Drahtlänge vorwärts geführt wird; ist z. B. der Durch- messer der Trommel B einschließlich Drahtmenge größer als der der Trommel A, so muß B ein wenig langsamer laufen als A und umgekehrt. Die zu diesem Ausgleich bestimmte Bremse O erfüllt nun nicht genügend ihren Zweck; wir mußten stets, um ein Losewerden oder auch ein Zerreißen des Drahtes auf dem Wege von B nach A zu verhüten, einen Mann aufstellen, der mit der Hand oder mit einem Holzstück die Trommeldrehungen bei B nach dem Gefühl und dem Augenschein zu regeln hatte, aber es war dies auf die Dauer eine lästige und mißliche Arbeit. Trommel A sitzt natürlich fest auf der Welle V, Trommel B aber kann leicht abgenommen werden - - und dies ist wieder ein außerordentlich großer Vorzug der französischen Maschine. Es ist damit die Möglichkeit gegeben, wenn man Reservetrommeln mitführt, in wenigen Minuten eine andere Trommel mit anderem Draht zu benutzen, und damit ist eine Vielseitigkeit der Ver- wendung der Maschine gegeben, die anderen Einrichtungen ganz abgeht. Die „Valdivia"-Expedition hatte eine kleine Trommel B, deren Scheibendurchmesser (a/ö auf der Vorderansicht in Tafel 1) 520 mm, deren Scheibenabstand (er/r) 100 mm betrug, und auf welcher wir 8000 m Klavier- saitendraht von 0,9 mm Stärke führten. Außerdem war eine große Trommel B vorhanden, deren entsprechende Abmessungen 700 mm und 200 mm waren; sie diente zur Aufnahme von 6000 m 1,3 mm starkem, neunlitzigem Lotdraht, hätte aber auch noch stärkeren Draht (etwa bis 2,5 mm) in Länge bis zu 3 — 4000 m tragen können, und dann könnte man eine solche Lotmaschine in ausgedehntem Maße außer zu den bloßen Lotungen auch zu oceanographischen Arbeiten über- haupt benutzen, nämlich zum Messen von Reihentemperaturen, zur Erlangung von Wasserproben u. s. w. Von der Trommel A läuft der Draht bei der Ausgabe nun abwärts über die Führungs- rolle C, (s. den Querschnitt auf Taf. I), an dem Meßrad D, welches die Drahtlänge in Metern angiebt, ohne Rundschlag, nur mit Reibung, vorbei aufwärts nach Rolle C 3 , von da abwärts über Rolle C 2 und wieder aufwärts über die in Fig. 3 und 4 der Tafel I sichtbare, parallel mit C 3 gelagerte Rolle C i und von da irgendwie in die See. Von dem Führungsrad C, wird der zwischen den eisernen Stützschienen K und A\ bewegliche Wagen H getragen, und damit kommen wir zu dem zweiten, für die französische Maschine charakteristischen Teile, welcher die Grundberührung anzeigen und auch die Schiffsbewegungen kompensieren soll. Die Einrichtung dieses Kompensators ist folgendermaßen gedacht. Wenn bei dem Beginn einer Tiefseelotung mittelst der dem Handgebrauch dienenden Kurbel E die über der einen Seitenwange der Trommel A liegende Bandbremse T gelüftet wird, so beginnt unter dem Zuge des Sinkgewichtes die Trommel A sich zu drehen, und der Draht wird von B abgespult. Unter dem Zuge des Sinkgewichtes wird auch die Rolle C 2 samt dem zunächst nicht beschwerten Wagen // in die Höhe gezogen. Man legt soviel Gewichte J in Form von eisernen Platten auf den Wagen H, daß er ungefähr in einer mittleren Höhe an den Führungs- schienen K und K\ gleitet; man muß mit zunehmender Drahtlänge und dadurch bedingter Zu- nahme der Zugkraft auch mehr Gewichte von Zeit zu Zeit auflegen 1 ). Sobald der Grund erreicht, i) Von solchen Wagengewichten waren vorhanden 6 sim-l< .i ig kg, je eins ä 9, ~, 4 1 , und 2' . kg. § i. Die l.i' BLANC'sche Lotmaschine. -> das Sinkgewicht also nicht mehr den Wagen nach oben zu ziehen bestrebt ist, muß der Wagen // samt Gewichten, wenn alles richtig gehandhabt wird, durch seine eigene Schwere hart herunter auf die Platte X fallen und dadurch die Grundberührung zu erkennen geben. Außerdem wird zugleich die Rolle C„ welche um die Achse Z ein wenig auf und nieder beweglich ist, und während der Drahtausgabe infolge des Zuges etwas gehoben war, herabsinken, die auf der Achse der Rolle C x sitzende Feder F wird infolgedessen die an der Feder hängende Bandbremse T an- ziehen und auf den Trommelrand A aufpressen: somit wird ein automatischer Stillstand der Maschine oder doch eine merkliche Verlangsamung ihres Laufes herbeigeführt, welche dann durch die Kurbel F in vollen Stillstand überzuführen ist. Bei ganz ruhiger See geht die Lotung genau in der eben beschriebenen Weise vor sich. Bei rollendem Schiff wird infolge der stetig mehr oder weniger wechselnden Größe der wirksamen Zugkraft der Kompensatorwagen H mehr oder weniger weit innerhalb der Führungsschienen K und A~ auf und nieder gleiten, und hierdurch ständig - allerdings nur bis zu einem gewissen Betrage - dasjenige Spiel vor sich gehen, was die Grundberührung mit sich bringt, nämlich die automatische, von C, , F und T vermittelte Hemmung oder Freigabe der Trommel A, d. h. eine automatische Regulierung der Auslaufsgeschwindigkeit des Lotdrahtes, und damit wird die ( ileichmäßigkeit der Drahtausgabe und der Drahtspannung gewährleistet. So ist wenigstens die an sich vorzügliche Idee; aber bei einigermaaßen heftigen Schiffsbewegungen läuft der Wagen trotz aller gebrauchten Vorsicht so schwer auf und nieder, daß er auch öfters, ohne daß der Grund erreicht ist, bis auf die Platte X herunterschlägt oder oben gegen die Rollen G, und Q kdinmt, und man dann über den Moment der Grundberührung - was doch das Wichtigste und einzige Endziel jeder Lotung ist - - nicht in allen Fällen eine Sicherheit gewinnen kann. Die gesamte Drahtführung und die Maschinerie ist schließlich so kompliziert, daß sie bei schwerem Wetter auf der „Valdivia", einem vorzüglichen Seeschiff, versagt hat, obschon wir wochenlang die erdenklichste Mühe uns gegeben haben, um diesen Uebelstand, daß die Grundberührung undeutlich wird, zu beseitigen. - Seitdem Vorstehendes niedergeschrieben ist, hat Kapitänleutenant Tydeman, Kommandant der „Siboga", während der jüngsten niederländischen Tiefsee-Expedition, ebenfalls eine Beschreibung derselben Lotmaschine und eine ausführliche Erörterung der mit ihr gemachten Erfahrungen -egeben 1 ), und es ist mir angenehm, feststellen zu können, daß, im ganzen genommen, an Bord der „Siboga" genau die gleichen Endurteile über diese Maschine sich herausgebildet haben wie an Bord der „Valdivia", und Herr Tydeman bestätigte mir noch brieflich, daß, wenn die „Siboga" jemals in solchem schweren Wetter, wie es die „Valdivia" mehrfach gehabt hat, hätte arbeiten müssen, wahrscheinlich die gerügten Mängel in erheblich höherem Grade noch zum Ausdruck gekommen wären, als es in den meist ruhigen Gewässern des malavischen Archipels der Fall gewesen ist. Endlich sind auch von der belgischen Südpolar-Expedition an Bord der „Belgica" nach mündlichen Mitteilungen Dr. Arctowski's die gleichen Erfahrungen mit Le Blanc's Maschine gemacht worden. Es ist hier nicht der Ort, ziemlich nahe liegende Verbesserungsvorschläge anzuführen ; dagegen wird ausdrücklich betont, welch' außerordentlich großen principiellen Vorteil das i) Mededeelingen betreffende het Zeewezen, 30. Dcel. 4. Aflevering, Haag 1900. G. Schott, Le BLANc'sche System durch die Einführung eines Vorgeleges und die Möglichkeit der Auswechse- lung der Drahttrommel B vor allen anderen Systemen hat, und daß deshalb ein verbessernder Umbau, der auch in schwerem Wetter ein einwandfreies Arbeiten der Maschine sichert, lohnend sein würde. Fig. 2. Die I-F. BLANc'sche Maschine an Bord der „Valdivia", von rechts gesehen. Lot und Thermometer sind am Vorläufer angebunden. Alles fertig zum Lösen der Bremse und Ausgeben des Drahtes. ;j i. Die Le BLANC'sche Lötmaschine. g Von französischen Expeditionen ist mehrfach mit Lotmaschinen gearbeitet worden, die der eben beschriebenen ähnlich sind ; man findet in dieser Beziehung manche interessante Bemerkung, Erfahrung und Abbildung in den Reiseberichten der Expeditionsfahrzeuge „Travailleur" 1 ), „Talisman" *) und „Drome" 3 ). Die Lotmaschine der „Pola" 4 ) ist auch von Le Blanc gefertigt, unterscheidet sich aber wesentlich von der hier beschriebenen durch das Fehlen der Yorgelegetrommel u. a. m. Die Art der Aufstellung der rund 1200 kg schweren Maschine auf der „Valdivia" ist aus Fig. 2 ersichtlich ; die Maschine hatte ihren Platz auf der Steuerbordseite des Bootsdeckes, unmittelbar unterhalb der Kommandobrücke. Die SiGsREE'sche Lotmaschine stand auf der ent- sprechenden Stelle an der Backbordseite, und es hat sich die Wahl dieser zwei Plätze als ungemein praktisch erwiesen, weil man während einer Tiefseelotung ständig in unmittelbarer Verbindung mit dem die Manöver des Schiffes leitenden Offizier bleibt und außerdem hier das Ueberkommen von Sturzwellen nicht sehr zu fürchten ist. An einem ziemlich hohen David hing ein auf unserer Abbildung (Fig. 2) leider gerade fehlendes Feder-Dynamometer (von Schaffe» und Budexberg in Buckau-Magdeburg) für Beanspruchungen bis 500 kg, und an diesem Dvnamometer wieder die Führungsrolle Z, über die der Draht in die See lief. Die Einschaltung des Dynamometers war nützlich, da man bei sorgfältiger Beachtung seines Zeigers oft schon an dem plötzlichen und dauernden Rückgang desselben die Grundberührung und den Abfall des schweren Sink- gewichtes erkennen konnte ; besonders bei großen Tiefen, als die oben beschriebene automatische Hemmung der Maschine wenig deutlich war, verließen wir uns auf die Angaben des Dynamo- meters. Bei der SiosBEE'schen Lotmaschine war ein solcher specieller Kraftmesser nicht notwendig, zumal man dort an der Stellung des Meßrades zwischen den Führungsständern die Zugkraft ablesen konnte. Eine besondere Greting außenbords neben jeder Lotmaschine ist unerläßlich, um das Anbinden der Instrumente und Gewichte, das Reinigen des Drahtes bei dem Einhieven u. a. m. sicher und bequem ausführen zu können. Drei Mann waren zur Bedienung der Maschine mindestens notwendig; der eine hatte die Drehungsgeschwindigkeit der Trommel B ständig zu regulieren, damit zwischen Trommel A und B keine Drahtkinke oder Drahtspannungen eintreten ; der zweite (meist der Verfasser) hatte an der Handbremse E die Geschwindigkeit der Drahtausgabe überhaupt zu regeln, das Zählwerk zu beobachten und die Ablaufszeiten in das Lotbuch einzutragen, während für die richtige Belastung des Wagens H ein dritter Mann zu sorgen hatte. Besonders mühsam und schwierig war die Arbeit an der Trommel B, solange wir die große Trommel benutzten, deren Durchmesser soviel beträchtlicher war als derjenige der Arbeits- trommel A. Sehr lästig war ferner bei dem Einwinden der geradezu betäubende Lärm der Dampfmaschine und der Zahnräder, welcher eine Verständigung der bei der Lotung Beschäftigten oft fast unmöglich machte ; der Kontrast gegen das geräuschlose und gleichmäßige Arbeiten des Elektromotors an der SiGSBEE-Maschine war ganz außerordentlich. Bei dem sehr verwickelten Laufe des Drahtes über zahlreiche Führungsräder ist es selbst- verständlich, daß ziemlich viel Zugkraft des Sinkgewichtes schon durch die Reibung innerhalb 1) Annales hydrographiques. 2. Serie, i. Semestre 1883, S. 4 ff. 2) ebenda. 2. Serie, 2. Semestre 1883, S. 259 ff. 3) ebenda, 2. Serie, Volume 1896, S. 301 ff. 4* Denkschriften der "Wiener Akademie. Bd. LIX : Mörth, Ausrüstung S. M. S. „Pola". Tafel VIII. \ Deutsche Tiefsee-Eipedition 18Q8— i8gg. Bd. I. IO G. Si imii. der Maschine verloren geht ; in der That war es nicht möglich, durch Gewichte von 1 5 kg die Maschine in Gang zu bringen, was bei der SiGSBEE'schen Maschine bei Tiefen bis rund 2000 m sehr wohl gelang und häufig ausgenützt wurde, um Material zu sparen. Ja, ich würde heute nicht bloß Sinkgewichte von 28 kg (die schwersten, welche wir hatten) für diese Maschine mit- nehmen, sondern solche von mindestens 35 kg. Die Firma Le Blanc hatte seiner Zeit die Beschaffung von sogenannten „Hahnensonden" (sonde ä robinet) ') empfohlen, welche allein schon 10 kg wiegen; es werden noch Eisenmassen bis zu 30 kg Gewicht als Sinkkörper um die Röhren gegeben, so daß im ganzen 40 kg Zug wirkt, wenn man solche Einrichtung trifft. Wir haben unter rund 1 80 Tiefseelotungen, welche die „Valdivia"-Expedition im ganzen gemacht hat, die französische Lotmaschine 46 mal benutzt, also nur bei einem Viertel aller Messungen; trotz der Mißgeschicke, die wir mit der Trommel der SiGSBEE-Maschine zu verzeichnen gehabt haben, mußten wir die letztere wegen ihres viel einfacheren Mechanismus doch weit vor- ziehen. Auch konnte man bei der französischen nie diejenige Geschwindigkeit des Lötens ein- halten, welche die SiGSBEE'sche ermöglichte, wenn anders wir nicht Gefahr laufen wollten, daß der Draht Rinke bekam. Es ist bei den Konstruktionsmängeln der Le BiANc'schen Maschine wohl kein Zufall, daß von den 6622 m Lotdraht, die die Expedition während der neunmonatigen Reise verloren hat, 92 % auf dieser französischen Maschine verloren gegangen sind. Die merkwürdigste Erfahrung haben wir unter dem Aequator im Atlantischen Ocean gemacht. Am 7. Sept. 1 898 loteten wir bei starker Strömung und gaben über 8000 m aus, ohne daß die Maschine zum Stillstehen kam ; schließlich wurde gestoppt und der Draht wieder eingehievt. Es zeigte sich, daß gut 2000 m Draht gänzlich verwirrt und verkinkt waren und die Tiefe höchstens 6000 m betragen könne, wie denn auch eine darauf mit der SiGSBEE'schen Maschine ausgeführte Lotung 5695 m ergab. Infolge dieser Erfahrung und meiner sonstigen Beobachtungen halte ich es kaum für möglich, daß man m i t L o t d r a h t s e 1 b s t i m B e r e i c h e s e h r s t a r k e r S t r ö m u n g e n jemals viel zu große Tiefen mißt: ein Zuviel in der Drahtausgabe macht sich immer durch Rinke bemerkbar. Daß diese Feststellung für die Beurteilung der Zuverlässigkeit der inter- essanten Lotung der „Romanche" nahe dem Aequator, aber westlich von der „Valdivia"-Station des 7. September, wesentlich in Betracht kommt, davon wird in § 16 noch zu sprechen sein. Als Beispiel schließlich für die Geschwindigkeiten der Drahtausgabe und Drahteinnahme mit der beschriebenen Le BLANc'schen Lotmaschine wird folgender Auszug aus dem Lotjournal mitgeteilt : Station N o. 138, am 4. Dezember 1898. Ort: 55" 26',2 S. Br. und 18 t',8 O. L. Wind: rw. NWzN 3. Zeitweise Schneegestöber. Seegang: schwache Dünung aus W. Luft: -+- o°,i C. O berf lachen wasser: - i°,2 C und 33,75 u / n Salzgehalt. An einem BROOKE'schen Lot hing ein Sinkgewicht von 28 kg; ferner ging ein Ripp- thermometer und ein kleiner Wasserschöpfer zur Tiefe. Bodentemperatur: - - o",3 C, Salzgehalt des Bodenwassers: 34,51 % - 1 1 Vergleiche hierüber § 6. ^ 2. Die SlGSBEE'sche Lotmaschine nach ihrem Umbau I I Umdrehungen Zeil Intervalle pro Draht- l'i'u egung in m pro Sek. = Meter Min. Sek. 100 m in Sek. o — — IOO 1 2 62 1,6 200 2 5 °3 1,6 300 2 45 40 2-5 400 3 27 42 2.4 500 4 23 52 1.9 1000 9 55 1,8 1500 12 55 47 2,1 2000 16 55 48 2,1 2500 21 28 54 1,9 3000 26 5 56 t,8 3500 30 5° 57 1,8 4000 36 5 63 1,6 Mittel : 54 Sek. 1,9 Grund erreicht mit 4000 m. Bemerkungen Bei dem Einwinden wurden gleichmäßig 100 m in je 1 Min. 33 Sek. durch die Dampf- maschine aufgeholt, fm Durchschnitt betrug daher: die Dralltausgabe pro Sekunde: [,9 m die Drahteinnahme ,, ,, 1.1 m Beginn der Lotung: 5h 47m a. m. Lot am Grund: 6 h 24m a . m. 9 Min. Pause für die Einstellung des Tiefsee- thermometers. Beginn des Einwindens : 6 h 33m a . m . Ende der Lotung: 7h 37m a. m. Gesamtdauer: 5° m - §. 2. Die SlGSBEE'sche Lotmaschine nach ihrem Umbau. (Taf. II.) Die Plankton-Expedition hat das in dem „Handbuch der nautischen Instrumente" unter § 58 (2. Aufl.) beschriebene Exemplar der SiGSBEE'schen Maschine unverändert an Bord gehabt, die damit gemachten, nicht guten Erfahrungen sind von Hensex näher dargestellt 1 ). Hieraufhin wurde, hauptsächlich infolge der sehr dankenswerten Veranlassung seitens des damaligen Vorstandes der Nautischen Abteilung, Contre-Admiral Grafen v. Baudissin, ein gründlicher Umbau beschlossen, der im einzelnen näher durch Korv.-Kapitän z. D. Ferber im Auftrage der Kaiserlichen Werft in Kiel für dieses Werk beschrieben ist. Da der Umbau ein vollständiger Erfolg gewesen, die zu schwach von uns befundene gußeiserne Trommel neuerdings (1899) durch Stahlguß ersetzt worden ist, und somit jetzt ( 1 900) eine in jedem Wetter erprobte, ganz vorzügliche Lotmaschine im Besitze der Kaiserlichen Marine sich befindet, ist es angezeigt, zunächst den Bericht des Korv.-Kapitäns Ferber, für welchen auch an dieser Stelle noch der verbindlichste Dank ausge- sprochen wird, wörtlich mitzuteilen. Hiernach kann dann jederzeit ein zweites Exemplar bei Bedarf gebaut werden, und man hat die unbedingte Garantie, einen tadellosen Apparat zu erhalten. Wie aus einer Notiz Hensens 2 ) zu ersehen ist, hat die SlGSBEE'sche Maschine bei der Neubeschaffung aus Amerika im Jahre 1881 4618 M., also fast 1000 M. mehr als die Le BLANc'sche gekostet ; dazu kommen die Kosten des Umbaues (einschließlich des Elektromotors) mit 1 7 1 5 M. Doch ist wohl sicher, daß jetzt diese Maschine in Deutschland ganz wesentlich billiger herzustellen sein würde. Die Beschreibung lautet 3 ): „Auf der Grundplatte A sind zunächst die Lagerböcke für die Windetrommel B aufgestellt. Der Lagerbock E besteht aus harter Bronze, er dient sowohl zur Lagerung der Schnecke _/[ 1) „Methodik der Untersuchungen", S. 55 ff. 2) a. a. O. S. 62. 3) Man vergleiche dazu die Konstruktionszeichnungen auf Taf. IL I 2 G. Schott. wie der Trommelwelle /; und schützt Schneckenrad und Schnecke vor äußeren Beschädigungen. Beim Aufwinden des stark gespannten Drahtes wird die Windetrommel auf Torsions- und Abscheerfestigkeit sehr stark in Anspruch genommen; sie ist daher aus einem Stück in Stahlfaconguß hergestellt 1 ). An der rechten Seite der Trommel befindet sich eine V-förmige Rinne P zur Aufnahme der Bremsleine n. Die Welle b der Trommel ruht in den beiden Lagerböcken ; auf ihr sitzt links das Schneckenrad / und an ihrem linken Ende die Kuppelung g. Durch Drehen des Handrades g x wird die auf die Welle /; beweglich aufgekeilte Kuppelung g mit ihren Knaggen g 2 aus dem Schneckenrad gelöst. Das Schneckenrad / sitzt jetzt lose auf der Welle />, d. h. die Verbindung der Trommel mit dem Motor R ist ausgeschaltet. Die Trommel kann nun mittels einer am rechten Ende der Welle aufzusetzenden Kurbel mit der Hand gedreht werden. Auf der rechten Seite der Welle sitzt das Sperrrad c, in dieses greift die Klinke d, welche am Lagerbock a befestigt ist ; sie gestattet, wenn niedergelegt, die Drehung der Trommel nur nach einer Seite. Als Einwinde Vorrichtung dient der Elektromotor R, welcher auf der Bodenplatte A aufgestellt ist; er leistet bei 1 10 Volt Spannung und i ioo Umdrehungen in der Minute 2,5 Pferde- stärken. Durch einschaltbare Widerstände ist es aber auch möglich, die Umdrehungszahl bis auf die Hälfte der Umdrehungen herunterzusetzen. Mittels Kuppelung C kann die Motorwelle mit der Schnecke f x verbunden werden. Die Schnecke f x hat doppeltes Gewinde, das Schnecken- rad /"zählt 24 Zähne; die in Drehung versetzte Schnecke / t greift in die Zähne des Schnecken- rades / und treibt die Windetrommel B, und zwar findet infolge der angegebenen Uebersetzung bei 12 Umdrehungen der Motorwelle eine Umdrehung der Windetrommel B statt. Eine Hälfte der Kuppelung C ist als Sperrrad ausgebildet, in das die Klinke faßt; sie verhindert, wenn niedergelegt, ein Rückwärtsgehen des Motors. Was den Mechanismus für die Draht ausgäbe betrifft, so ist das eine Ende des Lotdrahtes auf der Windetrommel B befestigt, das andere Ende wird von der Windetrommel über ein Rad D, dessen Umfang genau 1 in beträgt, geleitet und hängt, durch den Hohl- cylinder / fahrend, senkrecht hinab 2 ). Die Achsenlager des Rades D befinden sich in dem Rahmen U, der zwischen zwei stählernen Führungsstangen // gleitet, die an den hohlen Säulen F und F x befestigt sind. Mit der Achse des Rades D ist ein Zählwerk Z verbunden, durch welches die Länge des ausgelaufenen Lotdrahtes in Metern, also auch die gelotete Tiefe direkt ansje^eben wird. Um die durch Schlingern des Schiffes unvermeidlichen ruckweisen Stöße abzuschwächen, welche sowohl beim Auslauf wie beim Einwinden des Drahtes zu erwarten sind, ist folgende Einrichtung mit dem Rahmen verbunden. Der Rahmen U hat oben einen Kreuzkopf / mit Rolle V, über welche das Drahttau m fährt. In den hohlen Stützen befinden sich starke Spiralfedern, Akkumulatoren genannt; sie sind mit ihrem unteren k.nde am Fuße der Säulen befestigt, und ihre oberen Enden sind durch das 1) Während der „Valdivia"-Fahrt stand jedoch nur eine gußeiserne Trommel zur Verfügung, >. weite] unten. 2) Aul dei „Valdivia" fuhr dei Drahl von /> nicht direkt in dir See (s. S. ij); auch h-.au- das Rad /> («las alte amerikanisch i einen Umfang von ' , Faden. Jedenfalls sieht man. wir außerordentlich viel einfacher hier die Drahtführung gegenüber derjenigen hei der Le Bi,ANC-Maschine ist; freilich fehlt hier das Vorgelege (Schott) § 2. Die SiGSBEE'sche Lotmaschine nach ihrem Umbau. 13 Drahttau m verbunden, welches über die Rollen / und /, und die Rolle V geleitet ist, so daß also der Rahmen U an diesen Akkumulatorfedern hängt. Eine Messingskala an der Säule F ist zur Feststellung des auf die Federn kommenden Zuges bestimmt, man liest an ihr die Stellung des oberen Randes des Rahmens ab; die Federn oder Akkumulatoren leisten 225 kg Zugkraft, wenn der Rahmen U durch Belastung am Charnier der Säulen F und F x angelangt ist 1 ). Um die Auslaufsgeschwindigkeit des Lotdrahtes regulieren zu können, ist die Lotmaschine mit einer Bremsvor- r i c h t u n g versehen. Die Spannkraft, welche beim Auslauf auf den Draht kommt, ergiebt der Unterschied der Ablesungen zweier in die Bremsleine n eingeschalteter Federwagen (Dynamometer) M und J/,. Die Bremsleine n endet mit der Federwage M, welche an der Grundplatte . / befestigt ist; hier wird die Bremsleine über die Rinne P der Windetrommel geführt. Kurz vor der Leitscheibe N ist die zweite Federwage Jlf t in die Brems- leine eingeschaltet. Letztere fährt von der Leitscheibe N nach der Rolle H des Rahmens U' 2 ), wieder hinunter zur Rolle J\\ und schließlich nach der Klampe O, wo sie belegt oder beim Gebrauch von einem Manne behufs Ausgleich der Um- drehungsgeschwindigkeit der Trommel in der Hand gehalten wird. Das Bremsen erfolgt durch Anziehen oder Nachlassen der Leine nach Angabe der Federwagen, welche jedoch nach einiger Erfahrung nur wenig zu Rate gezogen werden brauchen" 3 ). So weit die Beschreibung der Maschine durch die Kaiserliche Werft. Im übrigen wird auf das „Handbuch der nautischen Instrumente" (2. Aufl., S. 137 ff.) hingewiesen, in welchem auch diejenigen Teile be- Fig- 3- SlGSBEE'sche Lotmaschine an Bord der „Valdivia", von der linken Si ite gesehen. Lot, Thermometer und Wasserschöpfer sind am Vorläufer angebunden. Alles fertig zum Beginne der Lotung. 1) Siehe hierüber auch S. 16 mit Fig. 5. 2) Dadurch, daß die Bremsleine n auch mit dem Rahmen U in Verbindung gebracht ist, sind nicht bloß, wie eben erwähnt. die Schiffsbewegungen bis zu einem gewissen Grade unschädlich gemacht, sondern es ist zugleich auch in geradezu genialer Weise von SlGSBEE eine Art selbstthätiger Regulierung der Trommelgeschwindigkeit geschaffen. Wenn nämlich das Schilf rollt, so recken sich die Akkumulatorfedern (in den hohlen Stützen F und I-\) oder ziehen sich zusammen je nach der Bewegungsrichtung des Schiffes, der Rahmen oder Schlitten U geht dann nieder- oder aufwärts, und infolge hiervon wird endlich das in der Friktionsrinne P der Trommel liegende Bremsseil n ganz von selbst — ohne Zuthun eines Mannes — loser oder fester angepreßt und damit in jedem Zeitmomente in einem der augenblicklichen Beanspruchung proportionalen Grade die Drehungsgeschwindigkeit der Trommel geregelt (Schott). 3) Die Federwagen wurden auf der „Valdivia" als lästig und unnötig ganz entfeint. U G. Schott, schrieben sind, die gegenüber der urspünglichen Form eine Aenderung nicht erfahren haben. Aus unserer praktischen Erfahrung an Bord der „Valdivia" sind dann noch folgende Einzel- heiten nachzutragen, wobei man Fig. 3 und 4 vergleichen wolle 1 ). In betreff der Art und des Ortes der Aufstellung der Maschine an Bord ist zu sagen, daß sie, ebenso wie die Le BLANc'sche, in größtmöglicher Nähe der Kommandobrücke stehen sollte; sie kam deshalb an die Backbordseite des Bootsdeckes und wurde dicht an der Reeling fest aufgestellt, nicht auf Schienen beweglich, wie es von Sigsbee empfohlen ist und z. B. auf der „Blake" auch der Fall war. Es fehlte auf der „Valdivia" der Raum, um die Maschine rückwärts nach der Schiffsmitte bewegen zu können. Die Maschine war hier auf dem Bootsdeck direkt am Bord ebenso sehr oder ebenso wenig dem Seeschlag ausgesetzt wie etwas weiter zurück, und bei heftigem Schlingern des Schiffes wäre, wie mit Recht in Ham- burg bei dem Aufbau betont wurde, eine bewegliche Maschine immer in Gefahr ge- wesen, ganz über Stag zu gehen. In der That haben wir nie eine Beschädigung der durch einen Holzkasten und doppelten Per- sennigüberzug geschützten Lotmaschine durch Sturzwellen zu verzeichnen gehabt. Die feste Aufstellung der Maschine ver- hinderte die direkte Führung des Drahtes vom Meßrad D in die See; es mußten, um den nötigen Bordabstand zu gewinnen, die 2 Leitrollen .v und v eingeschaltet werden, und der Draht ging von D über x und y in die See. Diese Einrichtung hat in keiner Weise das • exakte Funktionieren der Maschine gestört, selbstverständlich waren x und y sehr leichte und leicht be- weg; 1 iche M essi n eräder. Was die Technik des Lötens betrifft, so wurden, wenn eine Lotung gemacht werden sollte, zuerst die Tiefsee-Instrumente, die wir gebrauchen wollten, an dem hänfenen Vorläufer (vergl. § 4 unter „Lotdraht") angebunden; auf Fig. 3 ist in u ein SiGSBEE'scher kleiner Wasserschöpfer, in v ein Maximum-Minimum-Tiefseethermometer zu sehen, die beide etwa 1 '/ 2 m über dem Lot z und Lotgewicht z x anzubringen sind, damit sie nicht in den Schlamm des Meeresbodens Fig. 4. SiGSBEE'sche Lotmaschine an Bord der „Valdivia", von dei rechten Seite gesehen, klar zum Einwinden des Drahtes. Der Mann links hält den Drahtführer in den Händen, der Mann rechts lälit den Draht durch einen eingefetteten Lappen laufen. 1) Die Buchstabenbezeichnungen auf diesen Figuren sind, soweit überhaupt vorhanden, die gleichen wie auf der Tafel IL § 2. Die SiGSBEE'sche Lotmaschini nach ihrem Umbau. ,- hineingerissen werden, was bei «lern Wasserschöpfer den vollkommenen Verschluß desselben hindert. Der Elektromotor war natürlich ausgekuppelt, die Bremsleine n, welch»; über // fährt, von einem Matrosen etwas angezogen und seitwärts an der Reeling festgesetzt. Sowie die Fahrt aus dem Schiffe ganz heraus war, führte man die Instrumente vorsichtig bis zur Meeresoberfläche, der Stand des Zählwerkes wurde, wenn er nicht o war, notiert, die Klinke, welche auf Fig. 4 in d noch eben zu erkennen ist, herausgenommen, worauf das Abspulen des Drahtes mit einer Geschwindigkeit begann, die, falls man nicht ganz sicher ist, sehr große Tiefen zu haben, für die ersten 1000 m 3 m in der Sekunde nicht überschreiten sollte, schon aus Rücksicht auf den Lotdraht, der, mit Kraft von der letzten Lotung her aufgewickelt und wie eine einzige Stahlmasse aufliegend, leicht brechen könnte, wenn eine Bucht sich zwischen andere Buchten hinein- -ei|uetscht hat. Indem man mit der Sekundenuhr in der Hand beobachtet, wie viel Sekunden für je 100 m (oder bei einem Lhufang des Meßrades von 1 m für je 100 Drehungen) benötigt werden, läßt man die Bremsleine etwas anziehen oder lüften, bis in durchschnittlich 35 — 38 Sekunden je 100 Drehungen von dem Meßrade gemacht oder 2,6 — 2,8 m pro Sekunde ausgegeben werden. Regelt man in dieser Weise die Draht au sgabe, dann wird bei Benutzung von Klavier- saitendraht von 0,9 mm Durchmesser, von 28 — 30 kg Sinkgewicht und einer Maschinentrommel von nicht wesentlich über • 1 40 kg Gewicht mit der Zeit, infolge der mit zunehmender Drahtlänge zunehmenden Reibung, der Lauf der Trommel sich ein wenig verlangsamen, so daß schließlich auf 44 — 48 Sekunden 100 Drehungen kommen oder 2,2 — 2,4 m pro Sekunde ausgehen. Man wird dann bei oceanischen Tiefen und bei solcher Hemmung einen sofortigen Stillstand der Maschine mit der Grundberührung; erreichen oder doch höchstens noch 1 — 2 tranz langsame Drehungen beobachten. Dies ist die Quintessenz unserer Erfahrung; schließlich waren wir mit der Maschine so vertraut, daß an der Bremsleine während der ganzen Zeit der Drahtausgabe kaum gerührt zu werden brauchte. Selbstverständlich wird für jede Maschine die Größe der notwendigen Hemmung verschieden und erst, vielleicht unter Zahlung von unerfreulichem Lehrgeld, auszuprobieren sein 1 ). Darin, daß man jederzeit die richtige Hemmungsgröße anwendet, liegt das ganze Kunststück des Tiefsee- lotens, was schon Sir W. Thomson dargelegt hat. Bremst man zu wenig, so wird, zumal bei schwerer Trommel und starkem Draht, die Maschine zu lange Zeit laufen, der überschießende Draht ringelt sich sofort in Buchten, bekommt Kinke und bricht weg. Bremst man zu viel, so kann, zumal wenn vielleicht die Trommel relativ leicht und das Sinkgewicht auch leicht ist, der Fall eintreten, daß die Maschine lediglich infolge des rasch zunehmenden Reibungswiderstandes, den der Draht im Wasser erfährt, stehen bleibt, ohne daß der Grund berührt ist. Will man beim Beginne der Arbeiten feststellen, welche Hemmung man anzubringen hat, so wird man zuerst - - und davon ging ich selbst bei den ersten Lotungen der „Valdivia"- Expedition aus -- geneigt sein, die Hemmung beim Beginne der Lotung relativ gering zu nehmen und mit zunehmender Drahtlänge und damit zunehmendem Drahtgewicht die Bremse successive ein wenig mehr anzuziehen. 1000 m Stahldraht von 0,9 mm Durchmesser wiegen in Luft 1 1 Ich brauche hier kaum darauf hinzuweisen, daß die Aufgabe, die durch das Bremsen der Trommel erfüllt werden soll und muß, darin besteht, das mit wechselnder Drahtlänge wechselnde Drahtgewicht zu kompensieren, sozusagen wegzubremsen : denn wenn dies geschehen, so übt nur das Sinkgewicht (Sj) einen Zug auf die Maschine aus. und die letztere muß stillstehen, sobald das Sinkgewicht (z,) den Grund erreicht hat und dann gar keine Kraft mehr an der Maschine wirkt. i6 It. Schott. 5,6 kg, im Wasser 4,9 kg; 6000 m also im Wasser 29,4 kg; daher hätte man, wenn das Lot 6000 m Tiefe erreicht hat, eine dem um 24,5 kg vermehrten Zuge entsprechende größere Hemmung als in 1000 m Tiefe wirken zu lassen - - wenn nicht der Reibungswiders tand hinzukäme. Für die genannte Drahtsorte ist die Reibungsfläche bei 1000 m Länge 2,8274 qm, bei 4000 m fast 1 2 qm groß, und das Verhältnis zwischen Gewichtszunahme und Widerstands- zunahme pro je 1000 m Länge ist derart, daß letztere stärker wächst und also den Fall des Sinkkörpers mehr und mehr hemmt. In der That mußten wir, wenn wir korrekt verfahren wollten und nicht gleich die für die zu erwartende Tiefe passende Hemmung von vornherein anbrachten, trotz zunehmender Drahtlänge und zunehmendem Drahtgewicht mehr und mehr die Bremse lüften, um einen gleichmäßigen Gang der Maschine zu erreichen. Es ist der Fall denkbar, daß das Wachsen des Reibungswiderstandes langsamer erfolgt als das W T achsen der Gewichtsvermehrung; dann müßte man natürlich umgekehrt mit der Bremse verfahren; es läßt sich dies rechnerisch a priori für verschiedene Drahtstärken feststellen. Die gußeiserne Trommel der Sigsbee - Maschine wog vor den Reparaturen 80 kg, nach denselben 143 kg; die neue aus Stahl wiegt 144 kg; es scheint mir dies Gewicht das zulässige Maximum zu sein, wenigstens wenn man nicht genötigt sein soll, sehr viel schwerere Sink- gewichte als die von uns gebrauchten (28 kg für große Tiefen), zu verwenden, was ja einen größeren Materialaufwand bedeuten würde. Die Schwungkraft, welche die 143 kg schwere Trommel erreichte, war schon so bedeutend, daß ein momentanes Stillstehen nicht mehr mit der Sicherheit und Präcision eintrat, wie vorher bei der leichteren. So viel über die Geschwindigkeit der Drahtausgabe. Bei dem Einwinden des Drahtes haben wir durchweg eine etwas geringere Ge- schwindigkeit eingehalten, erstens um des Drahtes willen, zumal dann, wenn bei großen, 5000 m überschreitenden Tiefen der Lotdraht beim Beginn des Einwindens eine nahe an seine wirkliche Tragkraft heranreichende Beanspruchung erfuhr, und zweitens um der Trommel der Lotmaschine willen ; über den Betrag von 2 m in der Sekunde wurde nur unter günstigen Umständen hinaus- g< gangen. Was den Draht betrifft, so hat man für das Maß des von ihm zu überwindenden Reibungs- widerstandes und überhaupt für das Maß der Gesamtlast einen sehr praktischen Anhalt an der Stellung, die der Führungswagen oder Rahmen U zwischen den Ständern F und F l einnimmt. Der eine der Ständer trägt, wie oben S. 13 bereits erwähnt, eine willkürliche Skala, deren Werte in kg für die während der „Valdivia"-Fahrt benutzten Akkumulatorfedern, an denen U hängt, aus der hier eingefügten Skizze (Fig. 5) zu ersehen sind. Bei der Drahtausgabe muß natur- gemäß der Rahmen, da nur das Sinkgewicht von rund 28 kg Schwere ziehen soll, ziemlich obenan stehen und zuletzt bei der Grundberührung ganz auf Null kommen, wenn richtig ge- arbeitet wird, und wir konnten oft deutlich das plötzliche Hochgehen des Rahmens im Momente, da der Meeresboden erreicht war, sehen. Bei dem Einwinden dagegen hing der Stand in erster Linie von der Tiefe ab, sowie besonders davon, ob das Schiff ruhig lag oder stark seitwärts (leewärts) abtrieb ; in letzterem Falle vergrößerte sich natürlich der ausgeübte Zug ganz gewaltig. Ls ist mehrmals der Rahmen bis unter 60 und 65 der Skala (200, bezw. 215 kg Zug) herab- gezogen gewesen, woraus man nebenbei schließen kann, daß der auf 180 kg Tragfähigkeit garantierte Lotdraht vorzügliches Material gewesen ist. Dil SlGSBEE'sche Lotmaschine nach ihrem Umbau. 17 Wenn der Draht mit solch' gewaltigem Zuge direkt auf die Trommel aufgewickelt wird, muß man ganz langsam arbeiten, um der Trommel willen. Denn man erhält, wie schon Hexsex berechnet hat, ganz ungeheure Tasten, die die Trommel tragen soll, selbst wenn der Zug durch- schnittlich nur 25 kg beträgt; auf jeden Durchmesser der Trommel kommen mit jeder Drehung jederseits 25 kg, im ganzen also 50 kg, dies giebt bei 6000 m Tiefe oder etwa 3000 Drehungen schon 150000 kg! Es ist derselbe Vorgang wie der, bei welchem man einen Zwirnfaden mit vielleicht ganz geringer Kraft, aber viele hundert Male sich um einen Finger wickelt, und Jeder kennt die dabei rasch wachsende Kraft, die den Finger immer mehr zusammenpreßt. In der That hat die aus dem Umbau 1S98 hervorgegangene gußeiserne Trommel der SiGSBEE-Maschine den Beanspruchungen nicht standgehalten. Bei der ersten 5000 m wesentlich überschreitenden Lotung am 7. September 1898 in o° 9' S. Br. und 8° 30' W. L. brach, als nur noch wenige Meter Draht einzuwinden waren, ein Stück des Trommel- randes ab, und der Draht quetschte sich nach außen heraus. Die An- fügung einer schmiedeeisernen Scheibe genügte nicht, die Trommelwange brach bei einer Tötung auf 3500 m wieder, auch sprangen einige Nieten- köpfe ab, und es wurde eine zweite Scheibe angeschraubt Die Trommel hielt dann im Südatlantischen Ocean bei mehreren Messungen über 5000 m gut aus. Am 23. November 1898, in 50 57' S. Br. und 7 40' O. L. mußten wir, da ein stürmisches Wetter mit hoher See uns überraschte, sehr schnell einhieven (2,7 m pro Sekunde), und es begab sich unter heftigem Krachen die Trommel um etwa 5 mm seitwärts, und zwar wiederum, als nur noch ungefähr 500 m aufzuwickeln waren; ein Um- stand, der ja erklärlich ist. Der 2. Dezember d. J. brachte dann endlich den vollständigen Zusammenbruch der Trommel; nach einer Tötung auf 5093 m brach die ganze eine Seite des Gußstückes unter kanonenschuß- ähnlichem Knall entzwei, als noch 600 m einzuwinden waren. Das Schiff trieb vor stürmischem Winde sehr stark, und dadurch war der auf dem Draht lastende Zug besonders stark gewesen. Rühmend sei her- vorgehoben, mit welcher ungemein großen Schnelligkeit, Geschicklichkeit und Sorgfalt seitens der Schiffsingenieure eine ganz neue Seite der Trommel angefügt wurde, indem nun 3 aus Eisenblech herausgehauene, je 1 cm starke schmiede- eiserne Wangen hintereinander aufgesetzt und mittels etwa 20 durchgehender Schrauben gegen die andere, unversehrte Seite angezogen wurden; auf Fig. 3 und 4 ist diese geflickte Trommel mit den vielen Schraubenköpfen gut zu sehen, und nur mit dieser Trommel, die dann standgehalten hat, ist es möglich gewesen, bei fast jedem Wetter die großen antarktischen Tiefen abzuloten. Diese unsere Erlebnisse sind übrigens nichts Ungewöhnliches; „Bruch der Trommel" ist eine sehr häufige Notiz in den Lotbüchern auch der Kabeldampfer 1 ). Ich schließe daraus, daß selbst Stahltrommeln keine unbedingte Sicherheit vor Zusammenbruch gewähren; denn die eng- lischen Kabeldampfer benutzen meist die Stahltrommel der Lu< As'schen Maschine. Taxxer 5. Skala an der SlGSBEE'- schen Lotmaschine zur Ermitte- lung des auf die Akkumulator- federn kommenden Zuges, in willkürlichen Zahlen und in kg. i) Siehe Annales hydrographiques, 1884, oceanic depths, 1898, S. 11 („Rambler"), u. s. w. „Vettor Pisani"), ferner Deep sea sounding of U. S. S. ..Enterprise", dann List of Deutsche Tiefsee-Expedition 18 -i8go. Bd. I. jg G. Schott, giebt als Gewicht der Stahltrommel seiner SiGSBEE-Maschine auf dem „Albatross" nur 1 60 pounds, also wohl rund 90 kg an, was sehr wenig erscheint; es ist zu empfehlen, auch Stahltrommeln möglichst stark zu nehmen, aber nicht über 1 50 kg. Das gleichmäßige Aufspulen auf die Trommel während des Einwindens machte nie Schwierigkeiten, da selbst bei einem starken Zuge der Rahmen U immer noch weit genug von der Trommel entfernt stand, um den Draht mittelst eines Drahtführers seitwärts hin und her über die Trommelbreite bewegen zu können. Hensen hat ja auf dem „National" auch hiermit Schwierigkeiten gehabt, weil das Wagenrad infolge zu schwacher Federn zu tief herabsank. Als Drahtführer benutzte ich mit sehr gutem Erfolg den von Tanner empfohlenen „wire guide" 1 ), ein Stück Holz in Walzenform, mit Sohlenleder bezogen; auf Fig. 4 hat der eine Matrose das nützliche Ding in der Hand. Der mit der Lotmaschine verbundene Elektromotor von Siemens und Halske [F. A. 8/13 No. 22 166; 110 Volt, 18 Ampere, d. h. 1980 Watt bei 1270 Umdrehungen 2 ] hat allen vorgekommenen Anforderungen entsprochen. Die Lichtmaschine im Maschinenraum des Schiffes lieferte genügend Strom, so daß einmal selbst ein 28 kg schweres Sinkgewicht, welches nicht zum Abfallen von der Lotröhre zu bringen war, aus über 5000 m Tiefe bei Sturm und hoher See heraufgewunden worden ist. Es ist aber empfehlenswert, künftig eine gegen Nässe besser geschützte Form des Elektromotors zu benutzen ; es ist uns zwar, trotz böser Prophezeiungen von fachmännischer Seite, gelungen, ohne den geringsten Schaden den Motor 9 Monate auf Deck zu haben und zurückzubringen; aber an weniger geschützter Stelle würde dies wahrscheinlich nicht möglich gewesen sein. Im übrigen sind die Vorzüge eines Elektromotors vor einer Dampfmaschine für diesen Zweck ganz außerordentliche; der „Anlasser", der sich an der Seite des Widerstandsatzes befindet, gestattet eine außerordentlich feine Regulierung der Geschwindig- keit, die Maschine arbeitet tadellos glatt, ruhig und gleichmäßig, und - - was für Lotungen in kalten Gegenden ein wesentlicher Vorteil ist - - es besteht keine Gefahr des Einfrierens. Das Dampfzuleitungsrohr zur Le B-LANc'schen Maschine war im Dezember 1898 schon bei der ge- ringen Kälte von - - 2 eingefroren. In dem weiter unten in § 1 5 folgenden Verzeichnis der von der „Yaldivia" ausgeführten Lotungen findet man eine ganze Reihe von Bemerkungen, welche erkennen lassen, wie vorzüglich diese SiGSBEE'sche Maschine auch bei schwerem Wetter sich bewährt hat (s. z. B. Station No. 119, 124, 126, 146, 157). Bei Windstärke 8 der BEAUFORT-Skala und einem entsprechenden See- gang sind die Tiefenmessungen noch anstandslos vor sich gegangen. Obschon das Schiff zeit- weise ganz fürchterlich schlingerte, so daß man sich an der Maschine mit Händen und Füßen festsetzen mußte, um nicht fortgeschleudert zu werden, war der Aufschlag des Lotes an dem plötzlich wesentlich verlangsamten Trommellauf doch deutlich zu erkennen; etwas Draht wurde freilich, schon infolge der Schiffsbewegungen, noch von der Trommel weggeholt, die Trommel stand in solchen Fällen nicht sofort. In derartigem Wetter hätten wir mit der Le BLAxe'schen Maschine nicht arbeiten können. Nur einmal mußte eine Lotung bei vollem Sturm aus W. (Stärke 9) und gewaltig hoher See abgebrochen werden, als infolge des Schlingerns der Draht 1) U. S. Fish Commission, Vol. XVI, S. 318, Fig. 4.V -•' Siehe auch oben S. 12. ti 2. Die SlGSBEE'sche Lotmaschine nach ihrem Umbau. 19 wiederholt aus den Führungsrollen <■ und / sprang; Näheres hierüber s. Lotungsverzeichnis, Station No. 157. Diese SiGSBEE-Maschine ist von uns [34 mal benutzt worden und trotzdem haben wir mit dieser Maschine nur 117 m Draht verloren (gegen 6500 m auf der Li-; BLANc'schen bei 46 Lotungen). Erwähnenswert ist auch noch, daß hier, bei der vergleichsweise sehr einfachen Drahtführung und bei der infolgedessen nicht großen Reibung, oft schon kleine Sinkgewichte von 15 kg genügten, um der Maschine auf nicht zu großen Tiefen (bei 1500, höchstens 2000 m) eine andauernde und genügend große Drehungsgeschwindigkeit zu erteilen. Als Beispiel einer Lotung mit der beschriebenen Maschine seien die Aufzeichnungen für Station 240 (zwischen Seychellen und Dar es Saläm) angeführt. Station No. 240, am 14. März 1899. Ort: 6° i2',9 S. Br., 41 17', 3 O. L Umdrehungen = ' '., Faden Ortszeit h. m. sec. Intervall pro 100 halbe Faden oder Draht- bewegung in Meter Bemerkungen a. m 9 1 .4 111 in Sek. pro Sekunde 6 59 35 Die Tiefe betrug also 3236 halbe Faden 100 7 4 29 3-1 = 1618 Faden = 2959 m. 200 300 400 500 1 1 2 37 10 43 17 33 33 33 34 2,8 2,8 2,8 z,7 Dauer der Drahtausgabe: 21 Min. 15 Sek. Drahtausgabe pro Sekunde im Mittel: 2,4 m. Dauer der Drahteinnahme : 2 1 Min. 600 Soo 2 3 4 52 28 5 55 36 37 2.7 2,6 2,5 Drahteinnahme pro Sekunde im Mittel: 2,4 111 Pause für die Tiefseethermometer: 4 Min. Gesamtdauer der Lotung: 46 Min. 900 4 4- 37 2 -5 1000 5 20 38 2.4 IIOO 5 59 39 2,3 1200 6 34 35 2, - 13OO 7 1 1 37 2,5 1400 7 49 38 2,4 1500 8 28 39 2.3 I (lOO 9 8 4° 2.3 i;oo 9 48 40 2-3 1800 10 28 40 2.3 1900 11 8 40 2.3 2000 1 1 5° 42 2.2 2100 12 3° 40 2-3 2200 13 14 44 2,1 2300 13 54 40 2.3 2400 ■4 35 4' 2,2 2500 '5 15 40 2-3 2600 15 55 40 2-3 2700 16 40 45 2,0 2800 17 22 4- 2,2 2900 18 7 45 2,0 3000 18 51 44 2,1 3100 19 37 46 2,0 3200 20 22 4 5 2.0 1 Mittel : 2-4 Bei 3236 stand die Maschine. 3* 2Q G. Schott, Wind: Ost 2. Leicht bewegte See. Luft: 28 ,. C. Oberflächenwasser: 28°,i C und 35,28 % Salzgehalt An einem BROOKE'schen Lot hing ein Sinkgewicht von 28 kg; ferner ging ein Max.- Min.-Liefseethermometer und ein kleiner SiGSBEE'scher Wasserschöpfer zur Tiefe. Bodentemperatur: 2,0°. Salzgehalt des Bodenwassers 34,75 %o- Bern.: Das Meßrad der Maschine hatte einen Umfang von 1 / 2 engl. Faden = 0,91 m, es sind also nur die Werte der letzten Kolumne direkt mit denen der entsprechenden Tabellen- kolumne für die Li-: BLANc'sche 1 ) Maschine vergleichbar. Siehe Tabelle auf S. 19. Man ersieht hieraus, daß mit der SiGSBEE'schen Maschine schnelles und sehr gleichmäßiges Arbeiten möglich ist; an Station 124 haben wir sogar eine mittlere Drahtausgabe von 3,2 m pro Sekunde mit Glück durchgeführt und in 44 Minuten, also in noch "etwas kürzerer Zeit als bei Station No. 240, die Lotung auf einer Tiefe von 3584 m beendet. § 3. Die Schiffsmanöver bei den Lotungen. Das Schiff liegt gestoppt. Das Patentlot ist eingeholt. Bei leichtem oder mäßigem Wind und entsprechendem Seegang wurde der Wind recht quer eingenommen oder ein wenig vorderlicher als quer. Der Draht wurde dann an der Luvseite ausgegeben, so daß er immer gut frei vom Schiff wegstand; wünschenswert war natürlich, daß er möglichst senkrecht in das Wasser fuhr. Bei tief beladenem Schiffe und in stromlosem oder nur schwach strömendem Wasser war es auch meist möglich, das Schiff immer dicht bei dem Drahte zu halten; gegen Ende der Reise, als die „Valdivia" hoch aus dem Wasser ragte, und dann überhaupt bei starken Winden verkleinerte sich infolge des Abtreibens des Schiffes vor dem Winde der Winkel, unter dem der Draht in dem Wasser verschwand, oft so zusehends, daß es ständiger Ruder- und Maschinenmanöver bedurfte, um wieder an den Draht heran- zukommen und den Winkel möglichst auf 90 zu bringen. Selbst mit einem Einschraubenschiffe, wie es die „Valdivia" ist, gelang dank dem großen seemännischen Geschick des Kapitäns und seiner Offiziere das Manöver meistens; in der Mehrzahl der Fälle hatte man ja eine ungefähre Vorstellung von der zu erwartenden Tiefe, und ich konnte ungefähr angeben, in wie viel Minuten voraussichtlich der Grund erreicht sein dürfte: dann wurde bis zu diesem Zeitmoment das Schiff an den Draht heranmanövriert, so daß die ausstehende Drahtlänge fast immer recht genau die wahre Meerestiefe repräsentiert hat. Bei sehr schweren Winden und Sturm ist es begreiflicherweise nicht angängig, den Wind von dwars einzunehmen, schon mit Rücksicht auf die hohe See, die das quer in ihr liegende Schiff zu fürchterlichem Rollen bringen würde; in diesen Fällen dampfte die „Valdivia" vielmehr mit dem Bug recht gegen Wind und Seegang an. Zeitweise mußte mit voller Kraft vorwärts (was bei einem Kessel, in ruhigem Wasser, 9 Seemeilen in der Stunde bedeutete) gegangen werden, damit der Draht nicht voraus trieb, und wir haben gerade bei diesem Verfahren nie den Draht unter den Kiel bekommen, wie man wohl denken könnte. 1 1 Siehe auch oben S. 1 1. 21 Viel schwieriger als in den hohen Breiten bei .stürmischem Weiter waren oft die Lotungen in den Tropen, weil hier besonders häufig schwache Winde mit starken Strömungen in verschieden- artigster Weise kombiniert auftraten und jede vorherige Berechnung, über welchen Bug das Schiff zu legen sei, unmöglich machten. Nirgends hat der Draht immer so genau senkrecht gestanden wie im südlichen Eismeer und etwa noch bei St. Paul, wo offenbar keine oder ganz unbedeutende Strömungen vi irhanden sind, nirgends andererseits haben wir vergleichsweise so oft den Draht unter den Kiel zu großer Beunruhigung verschwinden sehen wie im Bereich der Passate und Monsune und ihrer Strömungen. Manchmal wurden, wenn das Schiff still stand vor Beginn des Lötens Versuche mit einem Logbrettchen gemacht, die aber keine brauchbaren Resultate lieferten. Der an der Luvseite auslaufende Draht blieb während der ersten ioo, 200, 300 m vielleicht gut frei, um mit einem Male doch unter das Schiff zu kommen. Einen solchen Fall erlebten wir wiederholt in den Septembertagen 1898, als die Expedition im Gebiete des Guineastromes zwischen dem Aequator und Kamerun arbeitete. Bei der Netz- fischerei hatte dieses Verschwinden des Stahlseiles unter dem Kiel nicht viel zu sagen, da das Stahlseil mit dem Netz zuletzt, wenn die letzten 300 oder 100 m eingewunden wurden, regel- mäßig sich wieder ebenso gut frei vom Schiff stellte wie beim Beginn der Seilausgabe; anders war natürlich die Sache für den dünnen Lotdraht, von welchem wir auch in der That durch diese Erscheinung am 10. September 22110 m verloren, und besonders für die oceanographischen Arbeiten, wenn man die kostbaren Tiefseethernrometer oder Wasserschöpfer in Abständen von einigen hundert Meter an einem Stahlseil befestigt hatte und dann, mit dem Seil unter dem Kiel, versuchen mußte die Instrumente unversehrt heraufzubekommen, was kaum möglich war. Die Erklärung für dies Vorkommnis sei folgendermaßen versucht. Windrichtung und Triftrichtung des oberen, etwa 100 m mächtigen Stromes war die gleiche, und zwar hatten wir SW-Monsun, der das warme Wasser des Guineastromes nach O und ONO mit mäßiger Geschwindigkeit bewegte, wie auch Versuche mit dem Loe andeuteten. Nach dieser Richtung trieb natürlich auch das Schiff, das, da von Steuerbord aus gearbeitet werden sollte, mit dem Bug nach SSO in die See gelegt wurde (s. Fig. 6). Unter dieser vergleichsweise seichten Trift des SW-Monsuns strömte die kalte Südäquatorialströmung 1 ) welche weiter nach der Mitte des Oceans hin NW-Richtung hat, hier im Golf von Guinea aber, durch den Guineastrom aspiriert, eine Richtung nach N, ja NNO in dieser Zeit gehabt haben muß, und zwar muß die Bewegung dieses .Südäquatorialstromes relativ zur Oberflächentrift des Guineastromes sehr kräftig gewesen sein. Es mußten dann unsere Drahtleitungen, sobald sie in das Wasser der Südäquatorialströmung kamen (sagen wir in rund 100 m Tiefe), unter das Schiff treiben, wie man aus der Skizze Fig. 6 klar sieht. Wäre die „Valdivia", statt mit Steuerbordbug nach SSO, nach NNW über Backbordbug vor den Wind treibend hingelegt worden, so würde, • Ort der DraJilausgabe . Vraht komm/ auf der licrsäte. durch den. UrLterstrom unter das Schiff. 8.U.10. Sept. 1898. (GoLfTon- Guinea) Fig. 6. i) Einen Anhalt zur Beurteilung dieser Situation geben die Temperaturreihen, welche am 2.. 6. und 12. Sept. gemessen wurden. 22 G. Schott, obwohl man auf der Leeseite arbeitete, das Seil mit Ausnahme der ersten ioo m sich aller Voraussicht nach frei vom Schiff gestellt haben. Bei dieser Sachlage war also eine in der Richtung gleiche oder nicht viel abweichende, aber starke Unterströmung unter einer etwas langsameren Oberflächenströmung vorhanden. Eine enteearenoesetzte Wirkung ereriebt sich, wenn Oberflächen- und Unterströmune in ihrer Richtung wesentlich verschieden sind oder gar ganz entgegengesetzt fließen. Dann treibt die Drahtleitung nicht bloß frei vom Schiff, sondern ganz besonders weit weg, so daß schließlich der Winkel, unter welchem der Draht die Meeresoberfläche schneidet, sehr spitz wird und bis auf io° (statt go°) herabgehen kann. Dies war z. B. die Situation bei der Fischerei mit dem Vertikalnetz am 27. September 1898, zwischen Kamerun und dem Kongo, östlich von San Thome. Auch damals verzeichneten wir SW-Monsun und einen Oberflächenstrom nach NO, aber der darunter befindliche Südäquatorialstrom hatte hier offenbar seine reguläre NW- bis WKW Oberfläche // Draht steht sehr schräg und Frei weg auf der Licrseilt . Z7. Sept. 1838. (Zwischen. Kamerujv und Kongo) . Fig. 7- • Ort der Vrahtausgabe . Draht geht frei auf da- Leeseite. 27. Febr. 1899 (Beiden. Chagos- Inseln) Fig. 8. wie in Fig. veranschaulicht, das mächtige Abtreiben der Richtung, und der Effekt war, Drahtleitung. Noch wieder anders ist die Situation, wenn man - - von Unterströmungen ganz abgesehen - sich in einer von der augenblicklichen Windrichtung stark abweichenden Oberflächenströmung befindet. In solchem Falle ist zunächst gar nicht zu sagen, ob das Schiff mehr vor dem Winde (gegen den Strom) oder mehr mit dem Strom („in den Wind auf") treiben wird ; es hängt dies natürlich vom Tiefgang des Schiffes, von der Fläche, die das Schiff mit seinen Aufbauten, Sonnen- segeln u. s. w. dem Winde darbietet, und besonders von dem Verhältnis zwischen Stärke des Windes und Stärke der Strömung ab. Ein Beispiel dafür sind unsere Erfahrungen im äquatorialen Indischen Ocean, als wir am 27. Februar 1899 in beiläufig 4 S. Br. und 70 O. L. im Bereiche des NW-Monsuns westwärts von den Chagos-lnseln loteten (Fig. 8). Es wurde bemerkt, daß das Schiff mehr vor dem nach NO setzenden Strome trieb als etwa nach SSO vor dem leichten NNW-Wind, und es wurde deshalb der Draht an der sonst so verpönten Leeseite ausgegeben; für die SiGSBEE'sche Lotmaschine, die an Backbord stand, wurde also das Schiff mit dem Buge nach WNW gelegt - - und es ging alles klar. >; 4- Der Lotdraht. 9 -, Mehr als einmal ist es bei diesen und ähnlichen Fällen notwendig gewesen, während der Drahtausgabe das Schiff um volle i8o° zu drehen, und meist ist dies Manöver ohne Schaden selbst für den Lotdraht vor sich gegangen. Ganz wesentlich erleichtert werden solche Schiffs- bewegungen, wenn zwei Schrauben zur Verfügung stehen. Die angeführten Beispiele erschöpfen noch bei weitem nicht die Anzahl der möglichen Komplikationen; man ersieht aber schon hieraus, daß durchgreifende Regeln schwer zu geben sind, und in jedem einzelnen Falle mit Ueberlegung und Vorsicht gearbeitet werden muß. ^ 4. Der Lotdraht. a) Klaviersaitendraht. In erster Linie sind 20000 m sog. Klaviersaitendrahtes von 0,9 mm Durchmesser beschafft worden, und zwar von der Firma Carl Bamberg in Friedenau-Berlin ; sie bezog den Draht von der Fabrik Pöhlmanx in Nürnberg und lieferte ihn auf kleinen Blechtrommeln in Längen von je 1000 m aufgewickelt, zum Preise von 80,80 M. pro 1000 m. Auch wurden 10 000 m, in Blechkisten verlötet, mitgenommen, um auch bei längerer Reise rostfreien Reserve- draht zu haben. Der Preis ist entschieden zu hoch; allerdings war die Aufwickelung auf Blech- trommeln äußerst nützlich, denn die Fabriken selbst liefern den Draht wohl nur in nicht abgewickelten Kränzen, und es erscheint mir an Bord äußerst mißlich, ja unmöglich, von solchen Kränzen den Draht direkt auf die Trommel der Lotmaschine überzunehmen, da der Draht eine geradezu unglaubliche Sperrigkeit und Neigung zu Kinkenbildung und Verwirrung besitzt. Hält man den Draht nicht unter steter Spannung und stetem Zug, so wirft er sich sofort auf, und selbst bei dem bequemen Abrollen von einer der kleinen Blechtrommeln ist uns eine solche Länge von 1000 m unentwirrbar in Unordnung und unbrauchbar geworden. Man sollte also nach meiner Meinung bei Expeditionen - - auf Kabeldampfern und anderen berufsmäßig mit Tief- seelotungen beschäftigten Fahrzeugen, mögen die Verhältnisse etwas anders liegen - stets die Mehrkosten nicht scheuen und den Draht auf Rollen aufgewickelt beziehen. Die Beschaffenheit des Drahtes ist eine ganz vorzügliche gewesen; gerade bei Lotdraht lohnt es sich, ohne Rücksicht auf die Kosten das Allerbeste zu nehmen. Wie es uns mit den Lotungen in den stürmischen Gewässern des südlichen Atlantischen und Indischen Oceans bei schlechtem Lotdraht ergangen sein würde, mag ich mir gar nicht vorstellen. Unser Klavier- saitendraht war für die Firma Bamberg durch die Nautische Abteilung des Reichs-Marine-Amtes vorschriftsmäßig auf eine durchlaufende Belastung von 185 kg geprüft worden; die Bruchfestigkeit ist noch größer. Wir haben mehrmals Gelegenheit gehabt, die erstaunliche Tragfähigkeit dieses polierten Stahldrahtes kennen zu lernen, so besonders am 11. und 2$. Dezember 1898. Am 1 1. Dezember hatte das 28 kar schwere Sinkerewicht an der Lotröhre sich festgeklemmt und war in einer Tiefe von 5422 m nicht zum Abfallen zu bringen, so daß es samt Tiefseethermometer eingehievt werden mußte; die Beanspruchung des Drahtes stieg dabei nach Ausweis der an dem Führungsständer der SiGSBEE'schen Maschine befindlichen Skala (S. 27, Fig. 5) gleich anfangs ii G. Schott, bis auf über 250 kg. Am 23. war die Sachlage noch ungünstiger: bei schwerem Sturme sprang der Draht, der infolge des starken Schlingerns des Schiffes wie eine Spirale in die Tiefe sich wand, aus den Führungsrollen, ohne zu reißen, und es wurde dann, da die Lotung abgebrochen werden mußte, aus 4019 m Tiefe das schwere eiserne Gewicht glücklich wieder heraufgebracht, obschon auf den Draht bei dem Rollen des Dampfers fortwährend stoßweise die heftigsten Spannungen kamen. Da 1000 m des Lotdrahtes von 0,9 mm Durchmesser in Wasser 4,87 kg wiegen, 5000 m also 24,35 kg, so hat bei dem Beispiel am 11. Dezember, wenn wir Sink- gewicht + Lotröhre + Thermometer auf 35,65 kg veranschlagen, die am Drahte beim Beginn des Einwindens hängende Last 60 kg betragen ; es kommen also schon bei einer Geschwindigkeit des Einhievens von nur 1,1 m pro Sekunde (wie dies am 1 1 . Dezember der Fall war) rund 190 kg allein auf den zu überwindenden Reibungswiderstand. Dabei muß man sich vergegen- wärtigen, daß 5000 m dieses unseres Lotdrahtes eine Reibungsoberfläche von 14,137 qm dem Wasser darbieten, und man wird sich über die Zahl von 190 kg nicht wundern; zugleich sieht man, wie vorsichtig und wie langsam in dem Falle, daß das Gewicht nicht abfällt, eingehievt werden muß, will man nicht die Bruchfestigkeit des Drahtes überschreiten. Wenn es Meerestiefen von etwa 20000 m Tiefe gäbe, so würde es zwar möglich sein, diese Tiefen mit Stahldraht zu erloten - - denn die Grenze seiner Tragfähigkeit wird bei einer Drahtlast von rund 100 kg (für 20000 m) und einem Sinkgewicht von wenigstens 60 kg noch nicht ganz erreicht — ; aber es würde infolge des gewaltigen Reibungswiderstandes unmöglich sein, den Draht einzuwinden, er wird hierbei abreißen müssen. In der Praxis ist in der That immer der Moment, in dem man mit dem Einhieven be- ginnt, der für den Draht gefährlichste; man muß die Maschine ganz langsam angehen lassen. Es wäre ein interessantes Problem' zu untersuchen, welche Drahtstärken für die ver- schiedenen Tiefen die günstigsten Verhältnisse bieten; denn es ist klar, daß man bei sehr großen Tiefen (7 — 9000 m) möglichst dünnen Draht (vielleicht von 0,7 mm) Durchmesser bevorzugen wird, um die Reibungsfläche zu vermindern, daß man dabei aber wieder eine relativ geringere Tragfähigkeit in den Kauf nehmen muß, so daß beides gegeneinander unter Berücksichtigung der Schwere der Sinker u. a. m. abzuwägen ist. Ich bin, wie gesagt, mit dem etwas starken PöiiLMAXx'schen Draht von 0,9 mm sehr zufrieden gewesen. Hexskx freilich hat über denselben Draht zu klagen gehabt. Felten und Gutlleaume in Mühlheim a. Rh. liefern gewiß auch guten Lotdraht; die dänische „Ingolf"- Expedition hat von dieser Firma ihren Draht bezogen, und zwar solchen von 0,92 mm Durch- messer und 170 kg Tragfähigkeit. Von englischer Seite (Negretlt-Zambra) lag seiner Zeit eine Offerte vor, wonach Lotdraht von 0,914 mm Dicke mit einer Bruchbelastung von 320 Pfd. engl. = 145 kg zum Preise von nur 19 M. pro 1000 m angeboten wurde; abgesehen davon, daß dieser Preis sich offenbar auf die Lieferung von Kränzen und nicht von Rollen bezieht, ist die angegebene Widerstandsfähigkeit beträchtlich geringer als die des deutschen Drahtes. Ueb- rigens lotet man in England, wie es scheint, fast durchweg mit vergleichsweise sehr dünnem Draht. In Kapstadt besuchte ich auf der Reede den Kabeldampfer ,, (ireat Northern" von der Eastern Telegraph Company, welcher auf seinen 2 Lotmaschinen Draht von 0,7 mm Durchmesser hatte, und in London sah ich auf dem Kabelleger „Britannia" noch dünneren Lotdraht, der nur höchstens 0,6 mm gehabt haben kann; man arbeitet mit solchen Drahtsorten schnell bei ver- § 4- Der Lotdraht. - gleichsweise leichten Sinkern, führt große Vorräte Draht an Bord und scheut es nicht, öfter hintereinander Draht zu verlieren. Eine wissenschaftliche Expedition, die auch Instrumente dem Draht anvertraut, muß natürlich ein davon abweichendes Verfahren einschlagen. Je 1000 m Draht sind durch eine Splissung zu verbinden. Wie eine solche Verbindung auszuführen sei, darüber giebt es verschiedene Vorschriften 1 ); die Hauptsache ist nur, daß man vor dem Inseegehen nicht vergißt, alles, was zu einer Lötung von Stahdraht notwendig ist, mit- zunehmen, denn an Bord hat man nicht den sehr nützlichen feinsten „Blumendraht", mit dem die zwei übereinander gelegten Enden umwickelt werden, u. a. m. Ich habe schon in Hamburg durch einen Klempner und dann auch an Bord den von Tanner als „Mays splice" beschriebenen Spliß ausführen lassen, und wir haben nie einen Bruch desselben oder Uebelstände zu verzeichnen gehabt; dabei war die Länge des Splisses oft kurz, 20 cm oder wenig mehr. Eine Umwickelung mit Segelgarn haben wir nie hinzugefügt. Bei dem Ausgeben des Drahtes ließen wir die Spliß- gegenden mit gleicher Schnelligkeit wie den glatten Draht weglaufen, bei dem Einhieven dagegen wurde kurz vor Splissungen die Geschwindigkeit etwas verringert, schon damit dem das Abwischen des Drahtes besorgenden Matrosen der Spliß nicht mit Gewalt zwischen den Händen hindurch- fuhr und ihn verletzte. Um den Draht zu konservieren, stand während des Einholens ein Mann außenbords auf der ( ireting und streifte mit einem Lappen das Seewasser vom Draht ab, ein zweiter be- sorgte die gleichmäßige Drahtführung auf die Trommel während ein dritter den Draht mit einem Pinsel unter Anwendung von Druck während der ganzen Dauer des Einhievens einfettete. Früher wurde vielfach Kalkwasser zur Konservierung des Lotdrahtes benutzt, man ist aber, auch in der Kaiserlichen Marine, davon zurückgekommen und benutzt jetzt meist Vaseline 2 ). Ich hatte auch ein genügendes Quantum säurefreie Vaseline besorgt, machte aber die Erfahrung, daß der Draht trotzdem rostete, da die Vaseline noch zu dünnflüssig war und am Draht nicht haftete. \\ "ir benutzten daraufhin aus den Beständen der Schiffsmaschine sogenanntes „konsistentes Fett", das geradezu ausgezeichnete Dienste gethan hat; denn derselbe Draht, der bereits ein etwas rostiges Aussehen hatte, wurde wieder blank und hat während der gesamten 9 Monate ausgehalten und ist in noch brauchbarem Zustande wieder zurückgekommen. Die Bezugsquelle für dies sehr empfehlenswerte Konservirungsmittel ist Hans Reisert (Köln, Huhnsgasse 34, mit Vertretungen in den Seestädten), welche Firma unter der Bezeichnung „Kurbelfett für besonders schwierige Fälle" Probebüchsen sowie Fässer (10 kg für 13 M.) liefert. Zwischen Lotdraht und Lotröhre ist bekanntlich noch ein hänfener „Vorläufer" einzu- schalten, damit Kinkenbildung des Drahtes auf dem Meeresgrund vermieden wird; auf der „Valdivia" war die Iilnge des Vorläufers gut 20 m, die Verbindung mit dem I )raht wurde von dem Segelmacher in bester Weise nach der im „Handbuch der nautischen Instrumente" (2. Aufl., S. 132) gegebenen Anleitung ausgeführt. Diese Verbindung wird mit Vorteil längstens alle 2 — 2 1 j i Monate von Grund auf erneuert, weil sonst der Draht unter dem Kleid rostet, ohne daß man es bemerken kann, und dann bricht; wir haben zweimal einige Instrumente lediglich durch Bruch im Vorläufer verloren. n Siehe z. B. „Handbuch der nautischen Instrumente", 2. Aufl.. S. 121 ff., und Tanner in „Deep sea exploration", U. S. Fish Commission, Vol. XVI, S. 305 ff. 2) „Marine-Verordnungs-Blatt", Berlin 1 S 1 , - , s. 209, No. 200. Deutsche Tiefsee-Expedition i8g8— 1899. Bd. I. 4 2 6 G. Schott, Nachdem wir im Nordatlantischen Ocean, zum Beginn der Arbeiten, mehrfach Lehrgeld bei der Erlernung des Tiefseelotens hatten zahlen müssen, wurde in Kamerun noch eine Nach- bestellung von 5000 m Klaviersaitendraht beschlossen, um für alle Fälle gesichert zu sein; doch haben wir bei weitem nicht einmal die ersten 20000 m verbraucht. Denn von Pianodraht sind im ganzen nur 3372 m verloren gegangen, davon auf der Le Blaxi -Maschine allein 3255 m ''<">en nur 117 m auf der SiGSBEE'schen. I») ( redrehte Stahllitze. Bei einem Besuche auf der Dampfyacht des Fürsten von Monaco, der „Princesse Alice", im Sommer 1898 sah ich, daß der Fürst als Lotdraht eine aus etwa 7 feinen Stahldrähten zusammengelegte verzinkte Litze benutze, weil solches gedrehtos Stahlseil ungleich weniger gegen einen Knick oder „Kink" empfindlich ist als der Pianodraht, dessen größter Feind nächst dem Rost der Kink ist. Auch J. Y. Buchanan von der „Challenger"-Expeclition, welcher damals anwesend war, wies auf die Vorzüge hin, die dieser Stahllitze gerade bei oceanographischen Arbeiten zukämen. Daraufhin wurde die große- Vorratstrommel der Le BiANc'schen Lotmaschine mit einer durchlaufenden Länge von 9000 m siebendrähtiger Stahllitze belegt 1 ) und mit diesem Draht fast allo Lotungen der französischen Maschine ausgeführt. Da die Dicke etwa 1,8 mm, das Gewicht pro 1000 m in Luft etwa 15 kg (also fast das Dreifache des Pianodrahtes) bei einer Bruch- festigkeit von nur 240 kg betrug, so sieht man, wie ungünstig sich fast alle für exakte Tiefen- lotunp- wichtigen Faktoren hierbei stellen. Eine Zuyrundeleeunp- des Durchmessers von 1,8 mm wird aber bei weitem noch nicht genügen, um die wahre Reibungsfläche dieser Drahtlitze zu erhalten; denn die Oberfläche dieses aus 7 Drähten geschlagenen Seiles ist natürlich noch ganz beträchtlich größer als diejenige eines einzigen 1,8 mm starken Drahtes, und es war auch in der That der Widerstand, den diese Drahtlitze im Wasser fand, so außerordentlich groll daß unsere Sinkgewichte von 2r< haxax giebt für die Fahrten des Dampfers „Buccaneer" im Golfe von Guinea auf der Strecke Sierre Leone -- Loanda den Verlust an Draht auf 1,1 Proz. an mit der Notiz „a remarkable little loss of material"*) und fügt hinzu, daß für die weitere Strecke Loanda - Ascension der Verlust an Draht und Instrumenten sehr schwer gewesen sei, also beträchtlich größer als 1,1 Proz. § 5. Korrektion der bewegten Drahtlängen. Es ist hier vielleicht der Ort, auf einen bei allen Messungen mit Seilleitungen in Betracht kommenden laustand hinzuweisen, der vielfach nicht beachtet scheint, manchmal aber von praktischer Bedeutung werden kann. Es handelt sich darum, daß ein Meßrad oder eine Zählrolle von einem bestimmten Umfang, wenn man lediglich die Umdrehungen und den Umfang multipliziert, immer etwas weniger Seillänge angiebt, als wirklich über das Zählwerk gegangen ist. Wir sind an Bord der „Yaldivia" erst am n. März 1899 auf Station 237 hierauf aufmerksam geworden, obwohl man sich ja leicht schon von vornherein die Sache hätte klar machen können. Die Lotung an diesem Tage hatte 5071 m ergeben, es war eine zuverlässige Lotung, der Draht stand gilt senkrecht aus. Es wurde hierauf zuerst ein Zug mit einem Vertikalnetz bis auf 2000 m Tiefe gemacht und dann ein Schließnetzzug, welcher die unmittelbar über dem Meeresgrunde lagernden Wasserschichten von etwa 300 m Mächtigkeit abfischen sollte, selbstverständlich ohne daß der Meeresboden selbst berührt werden sollte. Die Summe der Drahtausgabe - - das Netz wurde an einem Stahlseil von 7,6 mm Durchmesser versenkt - - betrug 5010 m, der Drahtwinke] war wie bei der Lotung genau 90, Strömung fast unbemerkbar. Das Netz kam ordnungsmäßig mit vergleichsweise reicher Beute herauf, hatte aber nach der Ansicht mehrerer Herren den Grund berührt, da am Bügel Schlammreste u. a. m. zu sehen waren. Dieser Umstand gab mir Veranlassung zu der Ueberlegung, daß in Wirklichkeit eine nicht unbedeutende Länge Draht mehr über den Zähler gegangen sein müsse, als letzterer angiebt. 11 Telegraph cable between U. S. and Hawaiian tslands. Senate, 52. Congress, 1. Session, Ex. Doc. No. 153, Washington 1892. 2) Scottish Geographica! Magazine, 1888, S. 181. 28 G. S< HOTT, Der Umfane der bei der Bischerei mit den Schließnetzen benutzten Zähltrommel betrugf nach einer sofort vorgenommenen Messung 999 mm, also recht genau 1 m ; ihr Radius R ist also 159 mm. Der halbe Durchmesser des Stahlseiles (r) ist 3,8 mm und man sieht, daß eine Korrektion + / i an die vom Zählwerk angegebene Drahtlänge / anzubringen ist, wenn man die wahre außen- stehende Länge haben will. Es ist dabei vorausgesetzt, daß der in einem Winkel von etwa 90 um die Zähltrommel gehende Draht so beansprucht wird, daß die neutrale Schicht des Stahlseiles, d. h. diejenige, welche weder eine Kompression noch eine Dehnung erleidet, in der Mitte liegt: eine Annahme, die zulässig erscheint. Diese Korrektion giebt nun für unser Beispiel vom 11. März 1899 nicht weniger denn 120 m, so daß also 5130 m die wahre ausgegebene Länge gewesen ist und es sehr wahr- scheinlich ist, daß das Netz den Grund wider Willen des beaufsichtigenden Herrn berührt hatte. Wenn man ferner bedenkt, wie leicht bei nur einiger Oberflächentrift das Schiff seinen Ort im Räume innerhalb mehrerer Stunden verändert und damit die Reliefverhältnisse des Meeresbodens sich doch etwas ändern können, so wird man bei derartigen Netzzügen nicht vorsichtig genug sein können. Die angegebene Formel läßt zugleich erkennen, daß selbst für die bei den eigentlichen Lotungen mit dem Pianodraht gewonnenen Tiefenzahlen bei einem Meßrad von 1 m Umfane die Korrektion den nicht unbedeutenden Wert von 2,berf lache herauf, höchstens am unteren Ende bei g sind einige Millimeter Schlammhöhe weggespült; man schraubt das Verschlußstück b ab und schiebt mittelst eines passenden hölzernen oder metallenen Stempels die Bodenprobe wie eine Wurst aus ihrer Haut heraus und erhält ein klares Profil des Meeresbodens von 10 — 30 cm Länge, je nach der Länge der benutzten Röhre. Ar( rowsKi hat, wie ich sehe 1 ), Schlammröhren von offenbar ganz ähnlicher Konstruktion während der „Belgica"-Expedition benutzt; doch war ihre Länge größer als die der unserigen, I ig. 1 [ . BACHMANN'sche Röhre. Aeußere Ansicht. Fig. 12. Bai HMANN'sche Röhre. Längsschnitt. Die Richtung der Pfeile soll die Bewegung des Wassers durch die Röhre hindurch während des Ver- senkens der Röhre zeigen; auch die Stellung der Kugel d ist dementsprechend angegeben. [) Bulletin Soc. di gr. Bruxelles, 1900, S. [38. ■ 6. I ,ote, ScW immröhren und Sinkgi w ichte 31 nämlich 80 cm bei 4 cm lichter Weite, und er erhielt, wie er berichtet, auch in den 80 cm langen Röhren nur ein 30 — 50 cm langes Stück Sediment. Es scheint also, als ob damit bereits der größte, überhaupt mögliche Gewinn von Bodenprobe er/ich ist, wenigstens solange man nicht wesentlich schwerere Sinkgewichte, die die Röhren tiefer in den Grund treiben würden, benutzen will. In Fig. 9 (S. 29) erblickt man eine an ein BROOKE'sches Lot gegebene Schlammröhre in der Gesamtansicht. In betreff der Auslöse Vorrichtungen ist zu bemerken, daß wir meist die SiGSBEE'sche benutzt haben, weil sie unter allen Umständen gut funktionierte und das Sinkgewicht abfallen ließ. Bei der konstruktiv einfacheren BROOKE'schen Schlippvorrichtung (Fig. 9) kommt es vor, daß die beiden um den Bolzen c drehbaren Arme d und d y nach derselben Seite bei der Grundberührung fallen, so daß die eine Drahtschlinge von der flachen Einkerbung nicht herunter- fällt, das eiserne Gewicht festgehalten wird und wieder mit hoch gehievt werden muß, was immer ein unangenehmes Vorkommnis ist, weil es die Tragfähigkeit des Lotdrahtes auf eine sehr kritische Probe stellt. Vom Fürsten von Monaco wird die sogenannte Hahnensonde (sonde ä robinet) sehr empfohlen; sie bringt auch einen cylindrischen Ausschnitt des Meeresbodens herauf und soll überhaupt sehr zuverlässig arbeiten. Man sieht ein solches Lot, an einem Faden aufgehängt, neben der französischen Lotmaschine oben S. 5, Fig. 1 ; Le Blanc verlangte für ein solches Lot nicht weniger als 440 M., während die denselben Dienst leistenden BACHMANN'schen Röhren von jedem Mechaniker für den Preis weniger Mark angefertigt werden. Außerdem hätte der Gebrauch der Hahnensonde ein ganz besonderes System von eisernen Abfallgewichten bedingt, da der Durchmesser der Hahnensonde ein anderer ist als der der gebräuchlichen Siesp.EE-Sonden: kurzum, die „Vaklivia"-Expedition hat davon abgesehen, diese Lotform zu beschaffen. Wer Bord- verhältnisse kennt, wird nur abraten, zwei Systeme von Lotkugeln mit verschiedenem Durchmesser der Bohrung mitzunehmen. Was endlich die Lotkugeln oder Sinkgewichte anlangt, so sind an Bord der „Valdivia" solche von 15 und solche von 28 kg Gewicht in Gebrauch gewesen; aber natürlich war die Größe der Bohrung der im übrigen eiförmig gestalteten Eisenstücke bei beiden Sorten genau die gleiche, nämlich etwa 55 — 60 mm weit, so daß wir alle unsere Tiefseelote ohne Anstand hindurchschieben konnten. Bei Klaviersaitendraht von 0,0 mm Stärke und bei Tiefen bis zu 6000 m haben wir mit 28 kg eben noch auskommen können; ich muß aber anempfehlen, wenn man noch größere Tiefen zu erwarten hat, auch eine Serie von Lotkugeln von mindestens je 35 kg Gewicht mitzunehmen. Bei Benutzung der Sn.si'.EE'schen Lotmaschine genügten 15 kg-Kugeln noch für Tiefen von annähernd 2000 m, allerdings mußte man einen kleinen Zeitverlust infolge des etwas langsamen Trommellaufes in den Kauf nehmen. Möglichste Sparsamkeit bei dem Verbrauch von diesen eisernen Sinkgewichten ist immerhin sehr lohnend, wie folgende Angaben zeigen mögen. Die „Valdivia" hatte bei ihrer Abfahrt 232 große und 136 kleine Lotkugeln von im ganzen 8536 kg Gewicht an Bord. Der billigste Preis, der für derartige Gußstücke pro 100 kg angeboten wurde, war seiner Zeit (Sommer 1898) 24 M., die Kosten allein dieses Teiles der Ausrüstung betrugen also 2050 M.; jedes Sinkgewicht von 28 kg kostete etwa 6,70 M., die kleinen je 3,60 M. Der Verbrauch während der neunmonatigen Fahrt stellt sich auf 127 große und 58 kleine Gewichte, so daß noch 105 große und 78 kleine tt G. Sc» itt, in einem Werte von rund iooo M. vorhanden sind, die für die bevorstehende deutsche Südpolar- Expedition bestimmt sind. Ein naheliegender Gedanke ist nun, die Sinkgewichte nicht am Meeresgrund liegen zu lassen, sondern - - unter Benutzung von stärkerem Draht - - sie wieder mit der Lotmaschine einzuhieven; dies ist aber aus früher 1 ) dargelegten Gründen bei allen denjenigen Lotmaschinen unmöglich, welche ohne Einschaltung eines Vorgeleges oder einer Arbeitstrommel den Draht direkt auf die Vorratstrommel aufwickeln, und letzteres thun alle guten bis jetzt vorhandenen Maschinen. Solange daher der von Le Blanc gelieferte Vorgelege-Apparat nicht befriedigender funktioniert, wird es bei dem Abwerfen der Eisengewichte sein Bewenden haben müssen. An zwei einander genau gegenüberliegenden Stellen der Lotkugel werden 2 aus Stangen-Rundeisen gebogene Krampen oder Oesen eingegossen, die gut festsitzen müssen ; durch sie hindurch führt man dann einen nicht zu weichen Eisendraht, mittelst dessen die Kugel an der Lotröhre aufgehängt wird. Wenn häufig gelotet werden soll, muß man notwendig ein etwa 8 — 12 Lotkugeln fassendes Holzgestell an Deck haben, damit nicht für jede Tiefmessung die Sinkgewichte aus dem Schiffs- räume heraufgeschafft werden müssen ; diese und andere einfache Vorkehrungen tragen ungemein viel zur Erleichterung, ja überhaupt zur Ermöglichung der oceanographischen Arbeiten bei. Ich verweise wegen weiterer Einzelheiten in dieser Beziehung auf die alles bedenkenden Darlegungen Tanner's, welche schon mehrmals citiert wurden. >j> 7. Tielseethermometer. Es sind 17 Maximum -Minimum -Thermometer und 12 Umkehrthermometer beschafft worden, sämtlich von Negretti-Zamrra in London (E. C. 38 Holborn Viaduct); von der erst- genannten Art sind im Laufe der 9 Monate 10 Stück, von der zweiten Sorte 5 Stück verloren gegangen oder unbrauchbar geworden. Es giebt dies Verlustkonto einen Anhalt, wie viel Exemplare man für größere Expeditionen an Bord nehmen muß. Während für die Umkehr- thermometer die eben genannte Firma allein'-') in Betracht kommt, werden die erstgenannten Thermometer von einer ganzen Reihe von Londoner Mechanikern verfertigt, unter denen L. Casella (147 Holborn Bars), James J. Hicks (8 — 10 Hatton Garden) und H. Porter-Cary (7 Fall Mall) genannt sein mögen. Beide Instrumentenarten sind in dem „Handbuch der nautischen Instrumente" (§ 74 und 75) so genau beschrieben und abgebildet, daß hier nur unsere Erfahrungen und sonstige Studien mitgeteilt werden sollen. Vorher fügen wir jedoch einige Worte ein über I. Pinsel- und Hartgummithermometer. Außer mehreren der gewöhnlichen Wasserthermometer zur Bestimmung der Oberflächen- temperatur und sodann neben den eigentlichen Tiefseethermometern waren nämlich noch 2 Pinsel- thermometer und 4 in Hartgummi gebettete, sog. träge Thermometer beschafft worden. Weder die Pinsel- noch die I Iartgummithermometer haben jedoch bei den auf der „Valdivia"- i) Siehe oben S. i". 2) Neuerdings tal dej Mechaniker Richter in Berlin NW., Thurmstr. sich mit dei Herstellung von Umkehrthermometern befaßt, «i'- mir mitgeteilt wird, um sehr gutem Erfolge. fiefsi i the meter. 33 Fahrt vorliegenden Verhältnissen Nutzen gebracht. Die Pinselthermometer zerbrachen beide gleich während der ersten Erprobung, und die ausgiebige, brauchbare Ergebnisse liefernde Be nutzung der trägen Instrumente ward dadurch vollständig unmöglich gemacht, daß während der zoologischen Tiefseearbeiten nie eine Garantie für vollständiges Stillliegen d<\s Sehifl'es gegeben werden konnte; es verging selten eine Viertelstunde, in der nicht die Schiffsmaschine für eine Zeitlang in (lang gesetzt wurde, um die Stellung des Dampfers zum Netz zu korrigieren, so daß dann draußen in See hängende Thermometer verloren gewesen wären, ganz davon abgesehen, daß die Tiefe, in der sie sich befanden, dadurch verändert worden wäre. Und endlich hatten wir während der den eigentlichen oceanographischen Arbeiten gewidmeten Zeit notwendigere Untersuchungen auszuführen, so daß die „Valdivia"-Expedition über das Eindringen der Wärme in den allerobersten, bis etwa 10 m Tiefe gerechneten Schichten - - darum handelt es sich ja nur bei den Arbeiten mit den trägen Thermometern - - so gut wie nichts an neuem Material hat beibringen können. So viel scheint mir übrigens festzustehen, daß diese Frage mit der nötigen Genauigkeit überhaupt nur mittels eines guten elektrischen Thermometers (§ 7, VI) gelöst werden kann; es wird das einzig brauchbare Instrument gerade für solche Arbeiten sein. Auf Küsten- Stationen mögen die Hartgummithermometer gute Dienste leisten, auf See sind sie wenig oder nichts nütze, wenn sie selbst nach dreiviertelstündiger (!) Expositionsdauer noch nicht sich auf die von der Lufttemperatur nur wenig verschiedene Wassertemperatur in < :< >1 Lichtet werden muß, ist die Art und Weise des Funktionierens der kleinen S t ahl s t i f t e , die als Indices für die Maximum- und Minimumseite dienen. Wenn diese Indices zu stramm in der Kapillarröhre sitzen, so daß sie vom vordringenden Quecksilber nicht vorwärtsgeschoben, sondern von demselben überflössen werden, oder wenn sie - - der häufigere Fall - - zu lose sitzen, sodaß schon ein Stoß oder ein leichtes Schütteln sie zum Gleiten bringt, dann ist das Instrument für Tiefseearbeiten natürlich unbrauchbar. Auf See ist es ganz ausgeschlossen, mit Thermometern wie mit Präcisionsinstrumenten umzugehen; die Thermometer sind unvermeidlichen und oft lange Zeit andauernden Erschütterungen infolge der Vibrationen der Drahtleitung, zumal in Strömungen, ausgesetzt und müssen daher äußerst sorgfältig konstruiert sein. Am besten ist es, wenn man vor Antritt einer Reise in der Lage ist, persönlich die Instrumente bei dem Verfertiger auf das richtige Arbeiten der Stahlstifte zu prüfen, ehe sie überhaupt weiter in Bezug auf Korrektionen etc. untersucht werden; denn es nützt da keine schriftliche Verhaltungsmaßregel, dir Mechaniker senden weg, was an Instrumenten vorrätig ist. Es ist begreiflicherweise eine schwierige Sache, den richtigen Grad der Reibung für den Stahlstift herzustellen ; die 1 2 ersten Tiefenthermometer waren in dieser Beziehung fast sämtlich gut, während 5 nach Padang nachgelieferte sich fast sämtlich als schlecht erwiesen. In zweiter Linie ist darauf zu sehen, daß das Thermometer gegen den hohen Druck der Tiefen ausreichend geschützt ist, nicht bloß in der Beziehung, daß es vor Bruch bewahrt bleibt, sondern auch insofern, daß es nicht infolge Kompression zu hohe Werte anzeigt. In dem Kew- Observatorium waren alle Thermometer einem Drucke von „j tons per Square //n/r ausgesetzt gewesen - - dies sind etwa 440 Atmosphären — , ohne daß eine Verletzung des Instrumentes oder eine Verschiebung des Minimum-Index, auf den es allein ankommt, zu konstatieren gewesen wäre. Drei Tons auf den Ouadratzoll ist, wie mir mitgeteilt wird, das Maximum des in dem Observatorium erreichbaren Druckes, aber diese Prüfung kann als vollständig ausreichend nicht betrachtet werden, sie müßte bis auf annähernd 6 Tons ausgedehnt werden, um allen oceanischen Verhältnissen zu entsprechen. Bei diesen Maximum-Minimum-Thermometern ist nur das mit Alkohol gefüllte Gefäß, nicht auch die gebogene Röhre durch eine darumgegebene starke Glashülle geschützt, und es wurden, während bis ungefähr 5000 und 5500 m die Thermometer gut funktionierten, an zwei Tagen hintereinander in der Tiefe von s x ,i(. bezw. 591 1 m zwei Instrumente in genau gleicher Weise ganz zweifellos durch den hohen Wasserdruck ruiniert. Aeulierlich zerbrochen war nichts, wohl aber das innere Alkoholgefäß von der Kapillare abgesprengt. Offenbar war die Röhre derart komprimiert worden, daß das zur Bewegung des Index dienende Quecksilber, das bei der niedrigen Bodentemperatur auf der linken Seite so wie so schon hoch herauf stand, mit Gewalt durch die enge und dünne Verbindungsstelle von Kapillarröhre und Gefäß sich hindurchpreßte und das letztere dabei absprengte. Ob sich ohne große Schwierigkeiten ein vollkommener Schutz des gesamten Thermometers herstellen läßt, vermag ich nicht zu beurteilen. Die Umkehrthermometer sind bei ihrer viel einfacheren äußeren Gestalt gänzlich von einer Schutzhülle umgeben, bei ihnen haben wir auch, selbst bei Tiefen von über 450 Atmosphären Druck, Beschädigungen infolge Druckes nie bemerkt. § ~. Tiefseethermometer. 35 Uebrigens sind die Maximum-Minimum-Thermometer der „Challenger"-Expedition im allgemeinen auch nur auf 3 Tons pro Quadratzoll Druck von Prof. Tau nachträglich untersucht worden 1 ). III. Die Umkehrthermometer sind als unentbehrlich für jede größere Expedition zu bezeichnen; wie fast alle Tiefsee-Instrumente, sind diese Thermometer von der einen Seite über Gebühr gelobt, von der anderen Seite in unverdientem Grade getadelt worden. Die Wahrheit dürfte auch hier in der Mitte liegen. Man muß bei einer Besprechung zunächst das Thermometer selbst, das Glasinstrument, trennen von dem oft unpraktischen und jedenfalls komplizierten Metallrahmen, in dem es befestigt wird. Das Instrument als solches, wie es von Negretti-Zambra geliefert wird - - zum Preise von 40 M. pro Stück, was übermäßig teuer ist - - scheint mir nicht bloß im Princip, sondern auch in der Ausführung von allen Umkehrthermometern das für Seegebrauch empfehlenswerteste 2 ) zu sein Es muß künftig ein fast nur als Schönheitsfehler in Betracht kommender Mangel, der sich zudem leicht vermeiden läßt, beseitigt werden, daß nämlich bei manchen Instrumenten das Quecksilber, welches zur Wärmeleitung zwischen äußerer Schutzhülle und innerem Gefäß (dem eigentlichen Thermometer) sich befindet ( 1ml;". 1 .1 u. 14 auf S. 37), nicht sorgfältig und fest genug abgedichtet ist von dem übrigen, die Kapillarröhre einschließenden Schutzkleid; nach mehrfachem Gebrauch sickert in solchem Falle Quecksilber hindurch, und mit der Zeit wird dadurch unter Umständen in dem Zwischenraum die Menge des Quecksilbers so sehr verringert, daß die Wärme- leitung erheblich beeinträchtigt ist. Wie man sieht, ist dies aber immer nur ein äußerlicher, das Thermometer selbst nicht treffender Mißstand. Unterziehen wir nun die Einwürfe, die gegen die von NEGRErri-ZAMr.RA gelieferte Thermo- meterform erhoben sind, einer kritischen Betrachtung. Es wird mitgeteilt, daß das Abreißen des Ouecksilberfadens nicht mit vollkommener Sicherheit und Präcision in allen Fällen an gleicher Stelle erfolge. Unter den 1 2 der „Valdivia"- Expedition gehörigen Instrumenten waren 2, die einige Male bei der Eispunktbestimmung nicht ganz exakt in dieser Beziehung zu funktionieren schienen; mit Bestimmtheit läßt sich dies aber nicht sagen, da es immerhin möglich ist, daß das Thermometer wirklich die von dem abgerissenen Faden angezeigte, vom Nullpunkt etwas abweichende Temperatur besaß). Im übrigen habe ich bei Hunderten von Versuchen und auch bei den während der Reise angestellten Messungen nie den geringsten Anlaß gefunden, zu bezweifeln, daß der Ouecksilberfaden an der richtigen Stelle vom Gefäß sich abgetrennt hatte und die Genauigkeit von + o,i n C, welche man bei allen Untersuchungen in großen Tiefen vernünftigerweise überhaupt nur anstreben kann, gewähr- leistet war. Zweitens ist es mir nie gelungen, selbst durch andauerndes Schütteln und vibrierende Bewegungen oder durch heftige Stöße Quecksilber aus dem oben befindlichen Gefäß zum Nach- fliegen durch die verengte Stelle in der Kapillare und zur Vereinigung mit dem abgerissenen Faden zu bringen. Die bloßen Erschütterungen, welchen ein Umkehrthermometer an langen Drahtleitungen, zumal bei starker Strömung, oft stundenlang ausgesetzt ist, waren bei unseren 11 Report on the scientific results of die voyagc of H. M. S. „Challenger", Narrative, Vol. II. Appendix A. Schluß. 2) Die schon oben S. 32 erwähnten neuen deutschen Umkehrthermometer von Richter kenne ich im praktischen Gebrauch nicht. 5 Xffi 36 G. Schott, Instrumenten an sich nicht imstande, durch mechanisch bewirktes Nachfließen von Quecksilber das Resultat der Ablesungen zu fälschen. Meine Erfahrungen widersprechen damit denen Knudsens, welcher auf der ersten Reise des „Ingnlf" 1895 konstatierte, daß NEGRErri-ZAMBRA'sche Kippthermo- meter schon auf Stoß Quecksilber aus dem Gefäß entließen. Die Erklärung liegt entweder darin, daß zeitweise in dieser Hinsicht wirklich fehlerhafte Instrumente geliefert worden sind, oder daß zugleich eine beträchtliche Erwärmung, z. B. durch die Hand, stattgefunden hatte. Jedenfalls zeigt unsere Erfahrung, daß tadellose Thermometer gefertigt werden können. Anders liegt die Frage, ob die Kammer, welche unterhalb der Einengung der Kapillare sich befindet und bei eintretender Erwärmung das vom Gefäß andrängende Quecksilber aufnehmen soll, unter allen Umständen groß genug ist, um auch bei einer Temperaturzunahme von o° auf 30", wie sie während des Heraufholens aus sehr großen Tiefen bei dem Gebrauch in den Tropen vorkommt, das Quecksilber zu fassen. Diese Frage ist zu verneinen. Die Erweiterung oder Kammer in der Kapillare genügt für die Aufnahme des bei einer Temperaturzunahme um 15" (bis höchstens 20" C) aus dem Gefäß austretenden Quecksilber- quantums, und es war bei keinem Instrument, selbst durch Erschütterungen, Quecksilber bei einer in diesen Grenzen sich haltenden Erwärmung zum Herabfallen in die Röhre zu bringen. Dagegen war die Volumenausdehnung des Quecksilbers bei einer Erwärmung des Gefäßes um annähernd 30° so mächtig, daß die Kammer das Quantum nicht zu fassen vermochte und bei allen Instrumenten auf Stoß), bei einigen sogar ohne weiteres, Quecksilber zu dem durch die Kipp- vorrichtung abgetrennten Faden hinabfloß). Auch bei dem KxuDSEN'schen Umkehrthermometer, welches eine Verbesserung des NEGRErn-ZAMBRA'schen anstrebt, fand nach einer Erwärmung von o° auf 30" trotz der um 1 80" gel »ogenen Röhre ein Nachfließen des Quecksill >ers statt. Diese Versuche über das Fassungsvermögen der Kammer wurden gleichzeitig mit der Ermittelung der für die Volumenänderungen des abgetrennten Quecksilberfadens nötigen Korrektionen angestellt, und ihre einzelnen Ergebnisse sind in die Tabelle auf S. 39, welche die eben erwähnten Korrektionen bringt, eingefügt. Man muß) also darauf verzichten, Tief see-Umk ehr therm om et er in den Tropen bis auf 4 — 5000 m Tiefe versenken zu wollen, und ihren Verwendungs- bereich in den Tropen' einschränken bis auf die Tiefen, in denen die Temperatur nicht um mehr als etwa 15 C von der Temperatur der Oberfläche verschieden ist; in der gemäßigten Zone, bei Oberflächentemperaturen von 15" C und weniger, erleidet ihre Benutzung keine Einschränkung; die polaren Gegenden endlich, in denen die Temperaturdifferenzen zwischen Oberfläche und größten Tiefen meist nur wenige Grade betragen, sind das eigentliche Bereich für Umkehrthermometer, wo ihre außerordentlichen Vorzüge am meisten zur Geltung kommen, wo sie bei „d i c ho therm er" Anordnung der Wasserschichten geradezu unersetzlich sind. Die „Valdivia'-Expedition hat mit einer den Ansprüchen wohl genügenden Präcision bis auf die Zehntelgrade ganz genau für einige Stationen die merkwürdige vertikale Temperaturverteilung an der Grenze des südpolaren Eises festgestellt, ausschließlich mit <\cn NEGRETTi-ZAMBRA'schen Kippthermometern. § y. Tiefseethermometer. 37 zum Teil mit Quecksilber refüllt. A Wh Man verlange nichts von den Kippthermometern, was sie an sich nicht leisten können; man benutze für die großen Tiefen der tropischen Meere die Max.-Min.-Thermometer, die hier die Umkehrthermometer vollkommen ersetzen, weil man vor Rücksprüngen in der Temperatur sicher sein darf; man gebe den Kippthermometern einen den jeweiligen Erforder- nissen angepaßten Rahmen 1 ), und man wird nicht über die Thermometer zu klagen haben. Weil die Umkehrthermometer mehrfach offenbar zu hohe Temperaturen gezeigt haben - - wie ich meine, haupt- sächlich infolge einer unangemessenen Rahmenform oder infolge von unzweckmäßiger Verwendung in sehr warmen Gewässern — , haben manche Forscher die Form des Thermometers selbst, welche Fig. 13 zeigt, verwerfen zu müssen geglaubt. Knudsen im speciellen hat deshalb eine andere Form (Fig. 14) für das Thermometer an- gegeben; es ist hier die Röhre eben über dem Gefäß um iSo° gebogen, so daß in der That nach erfolgtem Kippen des Apparates ein weiteres Nachfließen von Queck- silber ausgeschlossen scheint'). Daß indessen bei starker Erwärmung des Gefäßes auch hier Quecksilber in die Kapillarröhre herabfällt, habe ich bereits erwähnt. In Ver- bindung mit dem PETTERSSON'schen Wasserschöpfer war ein solches IvNUDSEN'sches Umkehrthermometer von F. C. Jacob in Kopenhagen (14 Hansaplads) uns geliefert, es zeigt bei einem sehr großen und schweren Gefäß 3 ) eine Teilung von 7io°, indem auf 1" eine Länge von 6 mm kommt; ich finde, daß bei dieser Form das Abreißen des Quecksilberfadens gar nicht mit derjenigen Sicherheit und Leichtigkeit wie bei dem gewöhnlichen Modell eintritt, und daß sogar ein ziemlich beträchtlicher Stoß notwendig ist, um überhaupt die Abtrennung des sehr feinen Fadens zu bewirken. Freilich habe ich eben nur dies eine Instrument ausprobieren * können, und die nordischen Oceanographen loben ja die Knudsen 'sehe Form. Ich sehe aber, alles in allem ge- F 'g- l i- Fi §- r 4- ... .. ,. . Umkehrthermometer nommen, bisher kein dringendes Bedürfnis, von der Neg- nach negretti- nach knudsen. „„ -7 ,1 ^ . ,, 1 , Zambra. Nach dem Vor dem Umkippen. retti-Zambra sehen Gestalt abzugehen. Umkippen. 1 D ! zum Teil mit Quecksilber gefüllt. 1) Siehe hierüber die Darlegungen auf S. 40. 2) The Danish „Ingolf"-Expedition. Hydrography, Kopenhagen 1899, S. 9. 3) Ein zweites solches Instrument war. wohl infolge des Gewichtes seiner Quecksilbermassen,' schon während des Transportes nach Hamburg zerbrochen. 38 G. Schott, IV. Die sekundäre Korrektion aller Umkehrthermometer. Als letzte und wichtige Frage bei jeder Form der Kippthermometer kommt die Frage nach dem Verhalten des sogenannten „sekundären Thermometers" in Betracht, worunter der bei dem Umkippen abreißende Ouecksilberfaden verstanden wird. Es ist klar, daß der abgetrennte und im unteren Ende der Kapillarröhre befindliche Ouecksilberfaden wiederum eine Art Thermometer bildet, so gering auch das Quecksilbervolumen mit Bezug auf den Querschnitt der Kapillare sein mag. Die Standänderungen dieses Fadens werden abhängig sein einmal von dem Betrage der nach dem Umkippen des Instrumentes ein- tretenden Temperaturänderung und sodann auch von dem Volumen des abgerissenen Fadens, d. h. von der Temperatur, bei der die Umkehrung des Instrumentes in der Tiefe stattfindet. Wäre das untere Ende der Kapillarröhre überall von genau cylindrischem Querschnitt, so könnte man, ähnlich wie bei der Reduktion der Stände eines Quecksilberbarometers auf o°, auf theoretischem Wege, unter Benutzung des Ausdehnungskoeffizienten des Quecksilbers und Glases und unter Umsetzung des jeweiligen Längenmaßes (mm) in die Temperaturgrade (° C) die für eine bestimmte Temperatur notwendige Korrektion berechnen. Es befindet sich jedoch am Ende der Kapillare eine zur Aufnahme eines Teiles des herabfallenden Quecksilbers bestimmte kleine Kammer k (Fig. 13), deren Größe bei den verschiedenen Instrumenten nie genau dieselbe sein wird; es kommt deshalb noch ein für jedes Instrument empirisch zu ermittelnder Korrektions-Faktor in Betracht. Da in fast allen den Fällen, bei denen überhaupt eine beträchtliche Temperatur- änderung von der Zeit des Umkippens bis zur Zeit der Ablesung vorkommt, eine Temperatur- zunahme in Frage steht, so haben wir die Formel t x = t u — (t — t u )c, worin /«, die Temperatur des Instrumentes bedeutet, bei welcher die Ablesung erfolgt (sie wird immer sehr nahe gleich der Temperatur der Luft oder besser noch derjenigen des Oberflächen- wassers sein), t „ die Temperatur, die der abgerissene Faden zur Zeit der Ablesung bei der Temperatur t angiebt, t x die wahre, gesuchte Tiefentemperatur und c eine von den Dimensionen des Thermometers, besonders der unteren Kammer, abhängige Konstante. Für die „Valdivia"-Thermometer ermittelte ich den Wert von c, indem t x als bekannt angenommen und die Standänderungen festgestellt wurden, die der bei zwei verschiedenen Temperaturen, nämlich bei annähernd o° und bei annähernd 1 5 , abgetrennte Faden für Er- wärmungen um 1 5 — 30 zeigte. Die für jedes Thermometer auf diese Weise gewonnenen Angaben der Volumenänderungen des Quecksilberfadens genügten zur Berechnung eines Durchschnittswertes von c. Auch für das jACOB'sche Thermometer No. 37 (Knudsens Modell) ist c neu bestimmt worden; der 1898 mir mitgeteilte Wert war 0,010, während bei anderen Instrumenten derselben Konstruktion c bis auf 0,030 sich beläuft. Die folgende Tabelle enthält außer dem Werte für c noch einige Bemerkungen darüber, ob bei den Erwärmungsversuchen Quecksilber durch die obere Erweiterung bis in die Kapillare nachfloß oder nicht (s. oben S. 3(1). § 7. Tiefseethermometer. 39 U m k e h rt h c r m o m eter. Aenderungen des abgetrennten Quecksilberfadens. (Sekundäres Thermometer.) April i Umkehrung des Thermometers l>ci o° Umkehrung des 1 1 in' ters 15° Der abge- Der bei 0° abgerissene Faden i-t inkl. Instrument .Mittlerer rissene Fadi n erwärmt Der für ca. Wert von Thermi i- inkl. Instru- 15» C ab- Derselbe Faden zeigl c, be- Thermo- meter-Be- ment hat eine bis bis gerissene bei einer Erwärmung rechnet meter- zeichnung Temperatur [6°,5C 3i°.SC Faden des Instrumentes bis auf aus Bezeich- von o° \in<\ zeigt und zeigt und zeigt zeigt 31" C tu- , nung (o—tu NZ.S0.v52 0,00 0,15 Nirgends 0.30 Bei allen, auch dem 15.65 15,80 Nirgends ist bei 0,009 N.Z. 89332 89 333 ist bei | m 1 iB'schen Instrument, dieser Erwär- 0,00 0,15 dieser Er- fließt jetzt Quecksilbei 15.55 '5.75 mung um O.Ol 1 89 333 89 534 0,00 0,20 wärmung Q.35 aus der Kammer '5.55 I5./0 16" ein Nach- 0,010 89 334 89335 ein Nach- nach unten, wenn man 15,60 0,20 0,25 fließen von o,45 dii 1 hermometer nur 1 juei ksilber be- 0,006 89 335 89336 — 0,10 0,15 Queck- 0,30 einigermaßen erschüttert, 15.5° 15.75 merkbar, auch 0,014 89 336 89 53g silber aus bei 5 Instrumenten (No. 1 nicht durch Stoß 0,20 der Er- s 'i. vi.?. 89 34211. 80 343) 15,70 15.95 erreichbar (außer 0,016 89 339 89 340 0,00 0,15 weiterung 0,30 war das Quecksilber 15.65 15,80 bei No. S9336 0,0095 89340 8934] 0,00 — eingetreten oder auch — ganz von selbst in die Kapillare! herabgeflossen. 15,40 15.65 und 89 340, bei denen nach an- 0,0 1 6 89 341 89 542 0,00 0,15 durch — 1 >■.■ abgelesenen Tempe- 15.65 15,80 dauerndem 0,0095 89 34- 89 343 Erschüt- raturen sind in diesem 0,05 0.25 terung er- Falle natürlich nicht 15.65 [5.85 süber sich ab- 0,012 89 343 Jacob 37 — 0,20 0,05 reichbar. 0,30 brauchbar. — — trennte). 0,015 Jacob 37 tx tu (A,=i6o >5 ) tu 1 (to } = 3i°.S) tx 1 <>>.. {to 3 =3'°) Mittel 0,01 1 In den Reihentemperaturen der „Valdivia"-Expedition sind da, wo beträchtliche Unter- schiede zwischen Tiefentemperatur und ( )1 »erflächentemperatur vorhanden waren, sämtliche Ab- lesungen nach der genannten Formel korrigiert worden; für die in den polaren Gewässern ge- wonnenen Werte, bei denen dieser Unterschied kaum 2 C erreicht, ist davon natürlich abgesehen worden. Getrennt von diesen Korrektionen für das sekundäre Thermometer sind die Stand- korrektionen der Umkehrthermometer zu behandeln. Es werden hier, ähnlich wie bei den Max.-Min.-Thermometern (s. oben S. 33), die Ergebnisse der Prüfung vor und nach der Expedition zum Vergleiche nebeneinander o-estellt. Standkorrektii inen der Umkehrthermi uneter vi in Negretti-Zambra bei 0» C bei ■5° C bei 3 3» C No. Bemerkungen Mai 1898 April 1900 Mai 1898 April 1900 Mai 1898 April 1900 89 332 0,0 — 0,04 0,0 — 0,20 0,0 - 0,17 Bei den Instrumenten 89 333 0,0 — 0,07 0,0 — 0,17 + 0,1 0,0 No. 89335 u. 89343 S9 334 0,0 — 0,07 0,0 - 0,17 + 0,1 0,0 riß manchmal der 89 335 0,0 — 0,20 0,0 — 0,22 + 0,1 0,0 Quecksilberfaden bei 89 336 0,0 + 0,10 0,0 — 0,12 + 0,1 0,0 der Eispunktbe- 89 339 0,0 — 0,20 0,0 - 0.32 0,0 0,0 stimm uhl; anscheinend 89340 0,0 — 0,07 0,0 — 0,27 0,0 + 0,05 nicht ganz korrekt" ab. 89 34 1 0,0 — 0,07 0,0 - 0,05 4- 0,1 + 0,15 89 34 2 0,0 — 0,07 0,0 — 0,27 0,0 0,0 89 343 0,0 — 0,06 0,0 — 0,26 0,0 — 0,21 aq G. Schott, V. Rahmenformen der Umkehrthermometer. Die bisherigen Darlegungen betrafen ausschließlich das Thermometer selbst. Was die Vorkehrungen zum selbstthätigen Umkippen der Thermometer in der Tiefe be- trifft, so hatten wir 5 sogenannte MAGNAGHi'sche Metallrahmen (das Stück zum Preise von etwa 60 M.), bei denen die Auslösung des in labilem Gleichgewicht aufgehängten Thermometers durch einen Schraubenpropeller erfolgt 1 ), sowie einen sogenannten Schottischen Rahmen (von Gibsön und Mii.i. für den Gebrauch des Scottish Fishery Board angegeben), bei dem die Auslösung durch ein Fallgewicht bewirkt wird 2 ). In der ersten Zeit (bis Kamerun hin) benutzte ich die MAGNAGHfschen Rahmen in genau der von Negretti-Zambra gefertigten Form und bemerkte bald, daß öfters, zumal im Gebiete starker Strömungen, die angezeigten Temperaturen zu hoch waren, daß also, da die Thermometer selbst gut funktionierten, eine zu frühe Auslösung stattgefunden haben müsse. Die 4 Propeller- flügel waren so groß und hatten solche beträchtliche Steigung, daß schon ein Durchholen des Instrumentes durch eine Wasserschicht von 4 — 5 m genügte, um die Auslösung hervorzurufen: die Gefahr lag nahe, daß bei starkem Schlingern des Fahrzeuges und besonders durch das fließende Wasser die Schraube in Bewegung gesetzt werde, und es ist sicher auch mehrfach diese Gefahr zur wirksamen Thatsache geworden. Nach einer Verkleinerung der Flügel auf nahezu die Hälfte der ursprünglichen Größe mußte eine Wasserschicht von annähernd 12 — 15 m Dicke vom Thermometer passiert sein, ehe Auslösung eintrat, seitdem haben wir in keiner Weise mehr über diese Rahmen zu klagen gehabt. Das Durchholen durch eine 1 5 m mächtige Wasserschicht ist überall, bei Specialbeobachtungen in den Eismeeren wie in den Tropen, unbedenklich, da, den Fall gesetzt, daß das Thermometer wirklich in beträchtlich andere Wärmegrade noch vor der Aus- lösung kommen sollte, bei der großen Trägheit des Instrumentes, welches mindestens 5 Minuten bis zur vollkommenen Einstellung gebraucht, eine Aenderung des ursprünglichen Standes innerhalb weniger Zeitsekunden durchaus nicht zu befürchten ist. Man kann deshalb auch sehr wohl Bodentemperaturen zuverlässig mit diesem Thermometer messen. Die Auslösung durch Fallgewichte hat für viele Fälle ihre Vorteile, z. B. besonders in sehr starken Strömungen und bei dem Arbeiten in den oberen Schichten. Die Ein- richtung jedoch, welche es ermöglicht, mehrere der erwähnten „schottischen" Rahmen hintereinander an derselben Leine zum Umkehren der Thermometer zu verwenden, ist ziemlich verwickelt und mühsam (eine Abbildung findet sich unter anderen in dem erwähnten Berichte Gibsons und Mills); sodann-- und dieser Umstand fällt am schwersten in das Gewicht- ist die Benutzung des Fallgewichtes zeitraubend. Nach unseren Beobachtungen gleitet ein etwa 0,4 kg schweres Fallgewicht in 38 Sekunden an der Stahlleine bis 100 m Tiefe abwärts; sind aber Thermometer bis 2000 m Tiefe versenkt, so muß man 15 Minuten warten, um sicher zu sein, daß die von Thermometer zu Thermometer gleitenden Gewichte bis ganz nach unten hin gelangt sind. Außerdem kann man, wenn die Rahmen mit Fallgewichtauslösung benutzt werden, keine anderen, z. B. Max.-Min.-Thermometer, besonders aber keine Wasserschöpfer gleichzeitig an der Draht- 1) Handbuch der nautischen Instrumente, 2. Aufl., S. 175. 2) Sixtl Anmial Report of the Fishery Board for Scotland, Appendix L § - . Tiefseethermi imeter. , , Leitung haben. Wie last stets, sind also auch hier bestimmte Vorteile mit bestimmten Nachteilen verbunden; oeeanographische „L ni Versalinstrumente" giebl es nicht, man wird immer von Fall zu Fall sich einen Plan, nach dem man am vorteilhaftesten die Instrumente auswählt und nach dem man arbeitet, zu machen haben. Der Rahmen, in welchem das Kxvim x'sehe Umkehrthermometer oberhalb des Pettersson- schen Wasserschöpfers befestigt ist, zeigt wieder eine von den zwei bisher beschriebenen abweichende Form der Auslösung, und zwar eine Auslösung mittels Gummischnuren, die das Thermometer herumkippen, wobei dann durch eine schwache Feder das Instrument in umgekippter Lage fest gehalten werden soll: unsere „Valdivia"-Erfahrungen sprechen nicht zu Gunsten der Einrichtung. Auf dem „Albatross", dem Fahrzeug der U. S. Fish Commission, sind nach Tanners Bericht Max.-Min.-Thermometer von Caseixa und Umkehrthermometer von Negrej ci-Zambra im Gebrauch, letztere in einem von Tanner konstruierten Rahmen, der somit eine vierte Form darstellt und in der Hauptsache auch auf eine Auslösung durch Schraubenflügel hinausläuft; bemerkenswert ist dabei, wie Tanner das Thermometer in der Metallhülse durch eingelegte Gummistreifen und ganz schwache Spiralfedern vor den Vibrationen des Kabels zu schützen sich bemüht. Näheres wolle man an Ort und Stelle 1 ) nachlesen, wie wir auch auf Dr. Mills Aus- führungen 2 ) über die Messungen von Seetemperaturen und die dabei benutzten Instrumente nur hinweisen können. VI. Das elektrische Thermometer von SIEMENS Brothers & Co. Einen indirekten Weg zur Messung von Tiefseetemperaturen 1 »'tritt man bei Benutzung von sogenannten elektrischen Thermometern, welche im allgemeinen auf Widerstands- messungen beruhen. Auch die „Valdivia"-Expedition hat in dieser Hinsicht Versuche gemacht. Prof. Eschenhagen in Potsdam hatte sich im Winter 1^97/98 bereit erklärt, ein elektrisches Thermometer zu besorgen, welches nach dem von ihm früher beschriebenen 3 ) Princip konstruiert werden sollte. Dies Princip, das bei einem zur Messung von Lufttemperaturen bestimmten Thermometer seit längerer Zeit sich bewährt hatte, beruht im wesentlichen auf folgender Erwägung: man denke sich durch das Rohr eines Quecksilberthermometers einen von oben bis unten hin durchgehenden sehr dünnen Platindraht (0,03 mm Durchmesser) von beliebiger Dinge gezogen, so ist der Widerstand dieser metallenen Leitung im wesentlichen nur abhängig von der Länge des freien, d. h. nicht im Quecksilber befindlichen Platindrahtes, also auch abhängig nur von der Länge des Ouecksilberfadens, und es sind daher die Widerstandsänderungen den Standänderungen der Quecksilbersäule direkt proportional. Vorausgesetzt ist dabei noch, daß der Querschnitt der Ouecksilbermencre sehr viel größer ist als der des Drahtes. Die Widerstandsänderunq;en endlich werden unter Benutzung der Nullmethode mittels Telephons gemessen. Leider waren die daraufhin von Eschenhagen in Verbindung mit Siemens & Halske angestellten Versuche, bei einem Kabel von 1 200 m Länge das Telephon zu benutzen, wegen der im Kabel auftretenden Ladungen erfolglos, während die Messungen mittels eines Gajvano- 1) Bulletin of the U. S. Fish Commission, Vol. XVI, S. 326. 2) Ouarterly Journal of the R. Meteorolog Socii ty, Vol. XIII. Xo. 63, Juli 1887. 3) Zeitschrift für Instrumentenkunde, Jahrgang XIV, 1894, S. 398 — 404. Deutsche Tiefsee-Expedition 1898— 1899. Bd. I. 12 G. Schott. meters gelangen. Da die Fertigstellung des Thermometers selbst, das in besonderer Weise gegen den hohen Wasserdruck geschützt werden mußte, auch in absehbarer Zeit nicht zu erreichen war, so griff man schließlich auf ein anderes Princip zurück, welches von W. Siemens 1 ) angegeben ist und auf der Eigenschaft der Metalle beruht, ihren Widerstand gegen den elektrischen Strom proportional mit Temperaturänderungen zu verändern. Sowohl der „Challenger" 2 ) wie das amerikanische Vermessungsschiff „Blake" 3 ) hatten eine dem SiEMENs'schen Pyrometer ähnliche Einrichtung an Bord gehabt; 2 genau gleiche Wider- standsrollen (von je über 400 Ohm Widerstand) wurden zu einer WHEATSTONE'schen Brücke geschaltet, die eine Rolle wurde in die Tiefe, die andere in ein an Deck stehendes, mit Wasser gefülltes Gefäß versenkt, und es. mußte nun durch Hinzufügung von abgekühltem oder warmem Wasser die Temperatur in dem Gefäß so lange verändert werden, bis sie genau gleich der Tiefentemperatur war, ein Moment, den man an der Ruhe der Nadel des Galvanometers erkennt. Bartlett von der „Blake" lobt die mit diesem Apparat gemachten Erfahrungen, doch ist natürlich die Arbeits- methode sehr mühsam. Später hatte Prof. v. Drygalski 4 ) auf der Grönlandexpedition (1892 — 93) zur Messung der Temperaturen des Eises in den Gletschern Widerstandsrollen verwendet, aber wieder in anderer Weise. Er hatte von Siemens 4 Kupferrollen und 2 Nickelin rollen erhalten; die Ver- änderlichkeit des Widerstandes im Kupfer mit der Temperatur ist sehr groß, im Nickelin dagegen äußerst gering. Die Kupferrollen kamen nun an den Ort, dessen Temperatur gemessen werden sollte, die Nickelinrollen aber dienten zusammen mit einem Rheostaten zur Messung der Wider- standsänderungen in den Kupferrollen, wobei vorher für verschiedene bekannte Temperaturen die Unterschiede der Widerstände der 6 Rollen untereinander festzustellen waren. Für die „Valdivia" endlich gelang es noch innerhalb weniger Wochen vor Abgang der Expedition, dank Bemühungen von Siemens & Halske, zumal des Herrn Dr. Ebeltng, in dem Londoner Werk (Siemens Brothers) ein elektrisches Telethermometer bereitzustellen, das, mit einem dreiadrigen Kabel von 750 m Länge verbunden, wieder ein von den bisher genannten Arten abweichender Apparat ist. Es wird den verschiedenen Tiefentemperaturen eine Platinspirale ausgesetzt, deren Widerstand für eine bestimmte Temperatür ganz genau bemessen und deren Te mperaturkoef f icient bekannt ist. Gesetzt, man hätte eine Spirale aus reinem Platin, deren Widerstand bei o°C genau auf 100 internationale* >hm abgeglichen, deren Tcmperatur- koefficent 0,0033 pro Centigrad ist, so hat man für den bei der gesuchten Temperatur t gültigen Widerstand iv t = 100 (1 -(- 0,0033 t) °der t = 3 ( 7, V — 100). Es läßt sich dann leicht eine Tabelle anlegen, die für Zehntel zu Zehntel < >hm Widerstand die entsprechenden Temperaturen innerhalb der Intervalle von o — 30" C giebt. Zuerst war der Expedition eine solche Spirale mit genau den eben zu Grunde gelegten Werten zugedacht, doch mußte dieselbe im letzten Augenblick durch eine andere ersetzt werden, -» 1) PoGG/Annalen, Band (XXIX. S. 647. 2) „Challenger"-Report, Narrative, Vol. 1, first Part, S. 96. 3) Agassiz, Tln - ■ cruises of the S. S. „Blake", London, 1888, I. S. 17 ff. 4) „Grönland-Expedition" dei Gesellschaft fü] Erdkunde zu Berlin, Berlin [897, I. S. 41) — 448. riefseethermoraeter. 43 »etrug und deren Temperaturkoefficint 0,00353 war. 0,00353 (t-- 2,24)], deren Widerstand bei 4- 2,24" C 100 Ohm Folglich war für dieses Instrument 71'/ = IOO [i woraus man erhält /= (,-,',. - 100) 2,83 4- 2,24. Aus der von Siemens Brothers & Co. gegebenen Gebrauchsanweisung sei hier unter Hinweis auf Fig. 15 folgendes hervorgehoben. Zu den Widerstandsbestimmungen dient die bekannte WHEATSTONE'sche Brückenmethode. Ein Widerstandskasten enthält zunächst die beiden in konstantem Verhältnisse stehenden Brücken- zweige, deren Widerstand im vorliegenden Falle je 100 Ohm beträgt, außerdem den veränder- lichen Widerstand, welcher aus zwei Teilen besteht, deren einer die Widerstände 1, 2, 3, 4, 10, 20, 20, 60 Ohm enthält, welche zusammen 120 Ohm ausmachen; dieselben werden durch Ent- fernen des betreffenden Stöpsels aus dem Loche eingeschaltet. Der zweite Teil des Widerstandes enthält die ganzen und halben Zehntel Ohm und wird in der Weise -(braucht, daß der mit der Schraube X I durch einen biegsamen Leiter verbundene „Wander- stöpsel" in eines der Löcher eingesteckt wird, dessen Bezeichnung den Wert des zugehörigen Widerstandes angiebt, der zur Zeit ein- geschaltet ist. Das Kabel, welches die Verbindung zwischen der als thermometrischer Apparat dienenden, in die Tiefe versenkten Platinspirale und den an Bord befindlichen Meßapparaten herstellt, enthält 3 Leitungsdrähte, wodurch bezweckt wird, daß die von zu- fälligen Temperaturschwankungen hervorgerufenen Widerstands- änderungen ohne Einfluß auf die Genauigkeit des Meßergebnisses bleiben. Die nebenstehende Figur stellt die Verbindung der einzelnen Apparate schematisch dar, A, B, C, D sind die Eckpunkte des so- genannten WuEAiMoxKschen Viereckes; a und b sind die beiden konstanten „Verhältnis-Widerstände" von je 100 Ohm, / ist die Platinspirale, q der veränder- liche Widerstand, /, 2, j die (mit Guttapercha isolierten) Leitungsdrähte des Kabels, % das ( ralvanometer, e die Batterie, welche durch Niederdrücken des Tasters / geschlossen wird. Wie man sieht, befindet sich der eine Leitungsdraht (1) im Kreise der Platinspirale zwischen den Punkten A und D und der andere (2) im Kreise des veränderlichen „Kompensations-Wider- standes" q zwischen den Punkten B und D\ da beide Drähte von gleichem Materiale, gleichem Querschnitt und gleicher Länge sind und dicht nebeneinander herlaufen, so ist der Betrag ihrer Widerstandsänderung infolge beliebiger Temperaturschwankungen stets derselbe und kommt somit bei der hier gewählten Brückenanordnung nicht in Betracht. Das Kabel befindet sich auf einer mit Kurbel und Bremsvorrichtung versehenen Trommel, welche mit 3 Kontaktringen versehen ist, auf welchen Kupferfedern schleifen; letztere stehen mit Klemmschrauben in Verbindung, welche mit X, X I und Z bezeichnet sind. Diese Klemmschrauben werden durch ein kurzes dreiadriges Leitungsseil, welches dem Apparate bei- gegeben ist, mit den analog bezeichneten Klemmschrauben des Widerstandskastens verbunden. Außerdem werden die Klemmen des Galvanometers, welche mit respektive 1 und 2 Punkten 6 . . G. Schott. markiert sind, mit den entsprechend bezeichneten Klemmen des Widerstandskastens durch mit Guttapercha isolierte Leitungsdrähte von geeigneter Länge verbunden, ebenso die in der Nähe aufzustellende Batterie, deren Klemmschrauben die Bezeichnung Z und A\ „Zink" und „Kohle", führen. Die Meßapparate, d. h. Galvanometer, Widerstandskasten und Batterie, brauchen sich nicht in unmittelbarer Nähe der Kabeltrommel zu befinden, sondern können an einem geschützten Orte untergebracht werden, aber es ist immerhin gut, in dieser Beziehung nicht zu weit zu gehen. Das Galvanometer wird so aufgestellt, daß es möglichst wenig von den Schiffsschwankungen beeinflußt und keinen besonderen Erschütterungen ausgesetzt wird, eventuell muß dasselbe auf ein Tischchen mit karclanischer Aufhängung gestellt werden. Die Nadel muß alsdann vermittelst des beigegebenen Richtmagnetes in die Null-Lage zurückgebracht und daselbst durch eventuell kleine Nachjustierung während der Messungen selbst gehalten werden. Was die Batterie anbetrifft, so wird dieselbe, wie bereits erwähnt, in der Nähe der übrigen Apparate aufgestellt und durch Leitungsdrähte mit dem Widerstandskasten verbunden. Im Innern des Batteriekastens befindet sich ein kurzes Stück biegsamen Drahtes, welches mit der mit K bezeichneten Klemmschraube des Kastens verbunden ist und dazu dient, eine beliebige Anzahl von Elementen einzuschalten, indem das gebogene freie Ende des Drahtes unter die Polklemme des betreffenden Elementes festgeklemmt wird. Die Batteriestärke ist so zu wählen, daß) nach Herstellung des Brückengleichgewichtes bei einer Messung die Galvanometer-Nadel eine eben bemerkbare Ablenkung nach der einen oder anderen Seite der Null-Lage erfährt, wenn man den Wanderstöpsel in das nächste Loch vor- oder rückwärts einsteckt. Der Stromkreis der Batterie wird durch Niederdrücken des auf dem Widerstandskasten befindlichen Federtasters geschlossen der Stromschluß sollte aber im einzelnen Falle nicht länger andauern, als zu einer deutlich erkennbaren Ablenkung der Nadel erforderlich ist, da sonst eine geringe Erwärmung der Platin Spirale durch den Strom eintreten kann, welche das Meßresultat fälscht. Aus demselben Grunde sollte, wie oben angedeutet, die Batteriestärke keine größere sein, als zur zuverlässigen Me s s u n g u n u m g ä n g lieh n ö t ig ist. Wenn die thermometrische Spirale in der gewünschten Tiefe angelangt ist, hat man sie daselbst einige Zeit zu belassen, damit die Platinspirale, welche in eine dünne Schicht Guttapercha eingelagert ist, die Temperatur des Wassers auch wirklich annehmen könne, und ist es zweck- mäßig, von Zeit zu Zeit eine Messung vorzunehmen und dieselbe zu notieren, bis die aufeinander folgenden Bestimmungen stets dieselben Werte ergeben, woraus man schließen kann, daß die Endtemperatur jetzt erreicht sei. Was nun die praktischen Erfahrungen anbetrifft, die wir an Bord mit dem Apparat gemacht haben, so bemerkt hierzu Dr. Schmidt, welcher diese Untersuchungen über- nommen hatte, wörtlich das Nachstehende: „Die Instrumente wurden an Bord in folgender Weise untergebracht: die Kabeltrommel fand ihren Platz auf dem vorderen Ende des Bootsdeckes an der Steuerbordseite. Hier war eine Beschädigung durch überkommende Seen am wenigsten zu befürchten, zugleich gab die darüber befindliche Brücke Schutz gegen übermäßige Sonnenbestrahlung. Unmittelbar daneben war das Auslagebrett mit dem Zählwerk abnehmbar auf der Reeling befestigt, so daß es etwa 1,4 m über dieselbe hinausragte. Batterie, Meßwiderstand und Galvanometer, letzteres auf einem Tischchen I thermometer 45 Ruderhaus Aufstellung, die Entfernung bis zur Kabel- mit kardanischer Aufhängung, fanden im trommel betrug nur wenige Mein'. Leider erwies sich das beigefügte Horizontal-Galvanometer, welches bei Versuchen an Land ganz brauchbar sein dürfte, auf dem stets schwankenden Schiffe als vollständig: unzulänglich. Das Galvanometer war so wenig empfindlich, daß es nur sehr rohe und daher ungenügende Widerstandsbestimmungen zuließ. Durch Kompensation der Richtkraft des Erdmagnetismus mit Hilfe eines kräftigen Stabmagnetes und des beigegebenen kleinen Richtmagnetes ließ sich aller- dings die erforderliche Empfindlichkeit, erreichen. Dafür aber stieg die Beeinflussung der Ruhe- lage der Nadel durch die geringste seitliche Schwankung des Schiffes in so hohem Maße, daß es oft nur einem glücklichen Zufall zu danken war, wenn wirklich unzweideutige Ausschläge durch Stromschluß erhalten wurden. Außerdem wurde die kompensierte Nadel durch jede Lagen- änderung der Schiffsachse zum magnetischen Meridian sehr stark beeinflußt. Nur ganz besonders günstigen Umständen - - das Schiff war fast vollständig von Eis umgeben und infolgedessen Wellenbewegung und Dünung äußerst gering — ist es zu danken, daß es am 2. Dezember 1898 gelang, eine zuverlässige Reihe von Temperaturmessungen in verschiedenen Tiefen auszuführen 1 ). Nachfolgende Tabelle giebt dieselben wieder: Tiefe in 0,5 Faden Tiefe in in 2 20 i.S 18,2 5° 4>r 75 68,6 100 91,4 125 114,3 150 137,2 200 [82,9 250 Widerstand wi in ii Temperatur /" C 98,65 - 1.58 98,45 -2,15» 98,27 — 2,66° 98,13 - 3.06" 98,17 - 2,94° 98,10 -3. '3° 98,35 — 2,48° 98,65 - 1,5«° 98,63 — 1,64° Die Genauigkeit der Widerstandsmessung ist durch die Einteilung des Meßwiderstandes in '/so Ohm gegeben. Die Hälfte dieser Größe, also ^o ß> läßt sich noch mit hinreichender Sicher- heit, gutes Eunktionieren des Galvanometers vorausgesetzt, schätzen. Da nun i Ohm Wider- standsänderung einem Temperaturintervall von 2,833° entspricht, so ergiebt sich eine Zuverlässig- keit der Messungen bis auf ^833 40 0,0: C. Nach meinen Erfahrungen dürfte das SiEMENs'sche Tiefseethermometer dasjenige Instrument sein, mit dem Reihen von Temperaturbeobachtungen am schnellsten und sichersten auszuführen sind, wenn es mit einem Galvanometer verbunden ist, das bei genügender Empfindlichkeit von den Schwankungen des Schiffes und Aenderung der Lage zum magnetischen Meridian nicht beeinflußt wird. Was noch die Kabeltrommel anbelangt, so dürfte vielleicht die Herstellung derselben aus Eisen anstatt aus Holz sich der Haltbarkeit halber empfehlen. Zur Verbindung mit den Meß- instrumenten würden mir Klemm- oder Stöpselkontakte zuverlässiger erscheinen als die schwer blank zu erhaltenden Schleifkontakte. Bei sehr genauer Messung ist ferner noch die Temperatur und die damit verknüpfte Aenderung des Prüfungswiderstandes in Rechnung zu ziehen. Zum Schluß möchte ich endlich noch auf die Ungenauigkeit der Tiefenbestimmung durch Messung der ausgegebenen Kabellänge aufmerksam machen. Das Kabel ist bei großem Quer- schnitt verhältnismäßig leicht und verträgt keine stärkere Belastung. Windtrift des Schiffes und 1 1 Vergl. jedoch hierzu weiter unten S. 4<>. 46 G. Schott, Unterstrom werden also ein verhältnismäßig starkes Abtreiben veranlassen, vielleicht läßt sich durch Messen des Druckes der Wassersäule dieser Fehler im gegebenen Falle eliminieren." Soweit Dr. Schmidt. Die Zuverlässigkeit der eben mitgeteilten Beobachtungen Dr. Schmidts an dem elektrischen Thermometer steht außer allem Zweifel, gleichwohl können die Messergebnisse als einwandsfrei nicht gelten, da der Apparat noch mit einem systematischen Fehler behaftet scheint. An demselben Tage, dem 2. Dezember 1898, wurden nämlich in rund 57" S. Br. und 14° O. L. mittels der gewöhnlichen Tiefseethermometer beiderlei Konstruktion untereinander stimmende Messungen der Wassertemperatur vorgenommen, die, unter graphischer Interpolation aus ihren Kurven, für die gleichen Tiefen die nachstehenden Werte lieferten, wobei wir zum Vergleich auch die Angaben des elektrischen Apparates und die hieraus sich ergebenden Differenzen, bezw. die Korrektionen der Angaben des letztgenannten Apparates gegen die der Quecksilber- instrumente darunterstellen. Tiefe in in 1,8 18,2 45-7 68,6 91,4 "4,3 137-2 182,,) 227,6 I. t° (' Quecksilberthermo- i'i' ter II. /" C Elektrisches Ther- mometer Korrektionen von II gegen I -1.5 — 1,6 + 0,1 — 1,6 - 2 2 + 0,6 - 1,6 — 2.7 + Li — 1,6 -3,' + i.5 - i-5 - 2,9 + ',4 - J.3 -3a + 1,8 — 0,6 -2,5 + 1.9 + 0,3 -1.6 + i,9 + 0,6 — 1.6 + 2,2 Aus den Korrektionen geht wohl mit Sicherheit hervor, daß mit wachsender Tiefe, bezw. zunehmender Kabellänge die Differenzen der beiden Instrumente gleichmäßig wachsen, also ein konstanter Fehler vorliegt, der nach Tage der Sache durchaus nur in dem elektrischen Apparat zu suchen ist; dabei wird ganz davon abgesehen, daß Wassertemperaturen von -- 3°,i C auch aus polaren Meeren in tieferen Schichten ganz in Widerspruch mit allen sonstigen Messungen stehen, und eine Verkleinerung der den Widerstandsmessungen zu Grunde gelegten Konstante mit Rücksicht auf die Oberflächentemperatur unthunlich ist. Die Natur dieses Fehlers ist 1 »isher nicht aufgeklärt ; wahrscheinlich sind Isolierungsmängel schuld. Aus alledem und den oben mitgeteilten sonstigen Schwierigkeiten erklärt sich der Miß- erfolg dieser Einrichtung an Bord; es bleibt abzuwarten, ob demnächst anzustellende Versuche, welche mit eben diesem Apparat durch Siemens & Halske geplant sind, Aufklärung bringen und genügen, um später auf See unter ganz anderen Verhältnissen wirklich sichere Arbeit zu gewährleisten. Neuerdings hat M. Knudsex mit Erfolg, bisher freilich bei einem auf sehr geringe Tiefen beschränkten Arbeiten, die Methode der Widerstandsmessung mittels Wechselstromes und Telephons benutzt, und zwar sowohl zum Bestimmen der Temperaturen wie der Salzgehalte, doch soll hierauf an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden '). 1) KnUDSEN Maaling af Hawandets Temperatut os Saltholdighed ved Hjaelp af elehtrisk Tclefonbro (Kommission zur Untersuchung der dänischer Fahrwasser, II, ;, Kopenhagen 1900); eine Uebersetzung dieses Aufsatzes finde! nun in den „Annalen dei Hydrographie, [901, S. 172 ff. § 8. riefseewasserschöpfer. ■ y § 8. Tiefseewasserschöpfer. I. Meyers Apparat. Von dem vielfach beschriebenen und abgebildeten MEYER'schen Schöpf apparat 1 ) wann einige sehr große Exemplare, welche die Kaiserliche Werft und die Marine-Akademie geliehen hatte, an Bord; ihr sehr beträchtliches Gewicht verhindert eine ausgedehnte Verwendung. Auch ein nur i Liter fassendes, für die Expedition von L. Steger in Kiel hergestelltes Exemplar wog annähernd 15 kg. Ein solches Gewicht verbietet natürlich, von dem Modus der Verschluß- bezw. Auslösevorrichtung ganz abgesehen, die Befestigung des Wasserschöpfers am Lotdraht; dies gilt auch von dem nachher zu beschreibenden PErrERSSON'schen Apparat. II. SIGSBEES Apparat. Der Notwendigkeit, gleich bei der Tiefenmessung als solcher am Lotdraht irgend einen Wasserschöpfer zu befestigen, welcher Bodenwasser heraufbringt, wird nur durch eine Konstruktion entsprochen, die geringes Gewicht und ein Gefäß von kleinem Querschnitt aufweist (damit der Apparat seitwärts am Draht, bezw. Vorläufer angebracht werden kann), und die endlich hinsichtlich der Yerschlußvorrichtung ganz unabhängig von der Grundberührung und dem dabei stattfindenden Abfall der eisernen Sinkgewichte arbeitet. Eine solche Konstruktion ist meines Wissens allein in dem SiGSBEE'schen Wasserschöpfer 2 ) vorhanden; er bildet also für jede Tiefsee-Expedition ein unentbehrliches Erfordernis. Die mechanische Werkstätte von H. Hacke in Berlin (S< '. Wrangel- straße 124) liefert seit Jahren diese Instrumente in guter Ausführung; bei einem Fassungs- vermögen von genau 1 / 2 Liter hat der Cylinder eine Länge von 340 mm, einen Durchmesser von 45 mm, das Gewicht des Apparates ist nur etwa 1,5 kg, Preis 115 M. Ein etwas größeres Instrument von 1 Liter Inhalt, von Z Wickert in Kiel gefertigt, wog 3,5 kg. Diese kleinen SiGSBEE'schen Schöpfer haben selbst aus den größten Tiefen uns anstandlos das Grundwasser heraufgebracht, ohne sie hätten wir aus bedeutenden oceanischen Tiefen überhaupt kein Bodenwasser erhalten können. Mehrfach haben wir deutliche und sichere Beweise für ihr exaktes Funktionieren gehabt, indem z. B. das Bodenwasser eine Trübung durch aufgewühlten Bodenschlamm zeigte, oder indem die Bestimmungen des Salzgehaltes des heraufgebrachten Wassers eine unverkennbare Sprache redeten. Es wird dies ausdrücklich hervorgehoben, weil neuerdings von mancher Seite die Zuverlässigkeit dieser Konstruktion bestritten und im besonderen behauptet wird, daß das Wasser durch den Cylinder an dem unteren und oberen Verschlußventil vorbei nicht frei cirkulieren könne und daher während des Hinunterfierens Wasser aus den oberen Schichten darin bleibe: ich halte diese Befürchtung für unbegründet, solange das Wegfieren nur einigermaßen schnell vor sich geht; außerdem ist natürlich vorausgesetzt, daß) der Verschluß durch die Propellerflügel wirklich stattfindet, daß also der Propeller leicht beweglich ist und auch das Einwinden der Seilleitung nicht zu langsam erfolgt. Auch Prof. Luksch von der „Pola" arbeitet seit langer Zeit hauptsächlich mit diesem SiGSBEE'schen Modell, dessen Handlichkeit er 1) Siehe z. B. Handbuch der nautischen Instrumente, 2. Aufl., S. 179 ff. 2) Ebenda S. 180 ff. 4« G. Schott, lobt. Nach dem, was schon bei den Tiefseethermometern, soweit sie auf dem Umkehrprincip beruhen, gesagt wurde 1 ), ist ja klar, daß für besondere Fälle, wie etwa für oceanographische Untersuchungen in der Ostsee, die Propellerauslösung und damit der SiGSBEE-Schöpfer auch hier Bedenken unterliegt; eins schickt sich eben nicht für alles. Ein sehr wesentlicher Ausrüstungsgegenstand der „Valdivia'-Expedition war sodann III. der PETTERSSON'sche Wasserschöpfer. Die bisher genannten Apparate, einschließlich einiger anderer Konstruktionen, wie z. B. derjenigen von Btjchanan, sind nur für solche Zwecke brauchbar, die sich auf Ermittelung der festen Bestandteile, bezw. des specifischen Gewichts des Meerwassers beschränken. Will man Analysen der im Seewasser vorhandenen Gase machen, z. B. das Sauerstoff- und Stickstoff- verhältnis der absorbierten Luft oder die Men^e gebundener Kohlensäure kennen lernen, so muß man das Tiefenwasser mit derselben Temperatur, die es in situ hat, oder doch mit einer davon nicht wesentlich verschiedenen Temperatur bis zur Oberfläche schaffen können, man muß gegen Wärmeänderungen geschützte Apparate benutzen, denn sonst entstehen infolge der bedeutenden Temperaturänderungen Konvektionsströmungen, die die Quantität der Gase verändern können. Eine ältere hierher gehörige Konstruktion stammt von Ekman 2 ), eine neuere von Petieks- son, welch letztere hier beschrieben und abgebildet wird, da bisher nur in einer englischen Zeitschrift 3 ) einige Angaben darüber gemacht sind. Prof. Pettersson in Stockholm hat seiner Zeit die Lieferung des unserer Expedition gehörenden Instrumentes selbst übernommen und uersc tt t c jj c AnfertiiTuno- die durch Holms (q Vasagatan) zum Preise von rund l'i itkksson sehen W asserschopier. ° ö ' ° 300 M. erfolgte, freundlichst überwacht. Das Princip ist, einen Cylinder Seewasser gegen Temperaturänderungen dadurch zu isolieren, daß man mit einer ganzen Reihe von Wasserringen den den innersten Raum einnehmenden Wassercylinder umgiebt: bei der großen specifischen Wärme des Wassers wird - wenn wil- den häufigsten Fall, nämlich eine Temperaturzunahme zur Meeresoberfläche hin, annehmen - keine oder nur eine geringfügige Erhöhung der Temperatur durch Einwirkung von außen während des Hochwindens des Apparates eintreten, man füllt nur das im innersten Teil a (Fig. 16) befindliche Wasser» ]uantum, das zu Gasbestimmungen dienen soll, ab. Eine Reihe koncentrisch ineinander geschobener Metallblechcylinder befindet sich in dem Mittelteil ;■ des ganzen Apparates (Fig. 17 und 18) und zeigt den in Fig. r. 6 gegebenen Querschnitt Die Cylinder müssen möglichst dünn sein, damit der Wasserwert des ganzen Instrumentes möglichst gering wird, die Wandungen ein gutes Wärmeleitungsvermögen besitzen und somit das Instrument, wenn es geöffnet zur Tiefe geht, sich rasch und leicht der Temperatur des umgebenden Wassers anpaßt 1 ). [) Vgl. oben S. 40. 2) Handbuch der nautischen [nstrumente, 2. Aufl., S. 1S2. 3) Scottish Geographica! Magazine, Vol. X. S. 284fr. 4) Pettersson in den Annalen dei Hydrographie, [898, S. 314, wo einige allgemeine und sehr nützliche Winke für die Konstruktion von Wasserschöpfern gegeben werden ^ s, i i. ■ i »ei w .i ■■-' i schi ipfer. !■' In Fig. 17 sieht man den Apparat in geöffnetem, in Fig. [8 in geschlossenem Zustande Das eigentliche cylindrische Gefäß g wird durch 2 kleine, von schwachen Federn angedrückte Haken in 2 flachen Einschnitten der Führungsstangen so lange festgehalten, bis der obere Verschlußteil ab mit Gewalt, vom Gewicht gezogen, auf g auffällt und dann Deckel und Cylinder auf den unteren Verschlußteil ac aufgepreßt und damit das Ganze geschlossen ist. Die Freigabe des oberen Verschlußteiles, der an 2 I Iakm e (s. besonders Fig. 1 7) hängt, wird wenige Sekunden nach Beginn des Einwindens durch den Propeller d bewirkt, indem dessen Achse mit ihrem verdickten Teile zwischen den Ilaken <• sich abwärts bewegt und die Haken schließlich zum Loslassen bringt Je 3 Gummi- platten (a) am oberen und unteren Vi rschluß sorgen für wasserdichte Absperrung des Cylinders nach außen und verhindern zugleich eine Vermischung der Wasser- massen innerhalb der einzelnen in neren Wasserringe. Direkt oberhalb des Schöpfapparates verwendet Pet- tekssox ein in einen starken Metallrahmen gefaßtes Knudsex- sches Umkehrthermometer; wir haben dies weggelassen, weil erstens einmal der ganze Appa- rat dadurch noch länger und unhandlicher wurde, als er so schon ist 1 ), und weil zweitens die Umkehrvorrichtung des KNUDSEN'schen Thermometers nicht befriedigend arbeitete"). Auch die von Pettersson vorgesehene, unten am Zuggewicht f angebrachte Vorrichtung zur Gewinnung von Bodenproben ließen wir weg, weil keine Veranlassung vorlag, das Instrument überhaupt zu solchem Zwecke zu verwenden. Fig. 17. Petterssons Wasserschöpfe] bei dem Herablassen. Fig. iS. Petterssons Wasserschöpfei dem Aufkommen. 1) Der Wasserschöpfer, dessen innerster Teil genau i Liter Wasser faßt, ist ungefähr 12 kg schwer. 2) Vgl. oben S. 41. Deutsche Tiefsee-Expedition 189SS— 1S99. Bd. I. so G Schott, Für die chemischen Arbeiten der „Valdivia"-Expedition wurde fast ausschließlich das Wasser dieses Apparates benutzt, indem durch einen Gummischlauch, der über das am Boden des Apparates befindliche Ablaßventil gegeben ward, das Wasser in die PEiTERSsoN'schen evakuierten Röhren oder in sonstige Glasflaschen abgefüllt wurde. Von diesen evakuierten Röhren mit sehr langem und dünnem Stengel 1 ) hatte Geissler in Bonn eine größere Anzahl geliefert. Petxersson behauptet, daß man mit dem Apparat in vorzüglicher Weise auch die Messung der Tiefseetemperatur mit einer Genauigkeit bis auf 0,02 und 0,03° C durchzuführen im stände sei ; man soll zu dem Zwecke ein gewöhnliches, aber dünnes und in Zwanzigstel Grad G geteiltes Thermometer unmittelbar nach dem Hochkommen des Schöpfers durch ein Loch, das in der Mitte des oberen Yerschlußteiles sich befindet und durch einen Gummistopfen sonst gut verschlossen gehalten werden muß, in den innersten, isolierten Wassercylinder einführen und selbst unter ungünstigen Umständen noch bei Tiefenwasser aus 600 m zuverlässige Temperaturbestimmungen erhalten. Wir fanden es schon schwierig, das Thermometer tief einzuführen, und besonders schwierig, es heil wieder herauszubekommen ; außerdem aber war - - für die gemäßigten Zonen mögen die Verhältnisse manchmal günstiger liegen - - bei den in den weiten Meeresgebieten der Tropen herrschenden Temperaturen die Isolierung auch der innersten Wassersäule nicht im entfernten so vollständig, daß wir jemals eine direkte Temperaturbestimmung mit Vertrauen auf angegebenem Wege hätten gewinnen können, und seil ist in der Eismeergegend, da, wo nur äußerst geringfügige Temperaturunterschiede zwischen Oberfläche und Tiefe vorhanden sind war die Temperaturmessung unbefriedigend. Die folgenden 3 Reihen sollen dies beweisen: Datum Breite rt Länge Tiefe in m 1 1 inj nach Tiefsee- thermometer eratur in Petters- SON's Apparat 2. XII. 1898 8. IL 1899 1. IV. 1899 56» S 3" S 9» N 14» O 68° O 54° O 1500 400 1000 + o°,i 10". 1 9", 2 + o u ,8 1 i",4 1 [»,0 Oberf lache n- temperatur Bemerkungen 280,3 -(- o°,8 war die Temperatur der warmen /.» Lschenschicht in 200 — 1000m Tiefe Ich meine nun zwar, daß diese Beobachtungen zu keinem Vorwurf gegen die Konstruktion berechtigen. Im Gegenteil, es ist gewiß ein günstiges Resultat, wenn man in den Tropen bei 27 — 28° Oberflächentemperatur aus Hefen bis zu 1000 m Wasser heraufbringen kann, das seine um fast 20" niedrigere Temperatur dabei nur um etwa i — 2° erhöht; auch wird das von Peiterssox -) angegebene Beispiel, wonach sein Apparat in der Ostsee aus 400 m Tiefe Wasser von 3°,Q5 C vollkommen unverändert durch das [3°,o6 warme Oberflächenwasser hindurch an Bord gebracht hat, sicherlich auch sonst öfter zutreffend sein. Aber im allgemeinen vermag ich nicht zuzugestehen, daß die Methode, Tiefseetemperaturen auf indirektem Wege im PETTERSSON'schen Schöpfapparat zu messen, derjenigen mittels Tiefseethermometern vorzuziehen, ja überhaupt nur zu empfehlen sei; die Isolierung läßt sich unmöglich so weit treiben, wie man für therm ometrische Zwecke verlangen muß. Es ist gelegentlich darauf hingewiesen worden, daß man die im Schöpfapparat abgelesenen Tiefseetemperaturen noch „für Druck" korrigieren müsse, um die Uebereinstimmung mit den 11 Pi rTERSSON in Scottish Geographica] Magazine, Vol. X, S. z86, Laf. I, Fig. ). 1 0. S. 285, No. 2. § s. Ti ■ ichöpfei . - r Angaben der Tiefseethermometer zu erzielen; aber diese Korrektion ist erstens ungemein klein und zweitens in unserem Falle immer positiv, d. h. das Wasser wird bei dem Aufholen infolge der Druckabnahme eine (äußerst geringe) Temperaturerniedrigung erfahren, so daß mit dieser Korrektion jedenfalls die von uns beobachtete Wärmezunahme im PEiTERSSON-Apparat nicht weggebracht werden kann. Nach einer auf Thomson zurückgehenden Formel kann man mit Tau 1 ) annehmen, daß bei einer Zunahme des Druckes um je i Atmosphäre die Zunahme der Wasserwärme beträgl : T(T—2i&) 2 85OOOO ' wenn T "Werte der absoluten Temperaturskala (Nullpunkt:-- 273 ) bedeutet. Für eine Wasser- temperatur von i5°C (T = 15 + 273 = 288) ist die pro Atmosphäre anzubringende Korrektion ( — für zu-, + für abnehmenden Druck) hiernach nur etwa + 0,001 C; dies ergiebt für Wasser- «las aus 1000 m Tiefe zur Oberfläche kommt, einen Wert von nur + o,i° C. Es ist dies ein Betrag, der nur in den seltensten Fällen in das Gewicht fällt; zudem haben wir den immerhin etwas unhandlichen und komplizierten Apparat nie tiefer als 2000 m versenkt Schwierigkeiten entstanden während des letzten Teiles der Reise durch die Verschlußhaken, welche zum Festklemmen des Mittelstückes an dem unteren Verschlußstück dienen; der Apparat war nicht mehr vollkommen dicht zu halten. Sehr ärgerlich ist es auch, wenn manchmal der Gummistopfen trotz aller Sorgfalt, die man bei dem Einführen in das Loch des Deckels beobachtet, vom Wasser weggespült wird, denn dann ist die Probe nicht mehr einwandfrei heraufgebracht, sie kann mit Wasser anderer Schichten sich vermischt haben. Neuerdings hat sich Nansen um eine weitere Vervollkommnung dieses Wasserschöpfers bemüht, über welche ich aus praktischer Erfahrung noch nicht zu urteilen vermag 2 ). IV. Schöpfflaschen u. a. m. Vergleichsweise häufiger wurde noch von einigen der sogenannten Meyer 'sehen Schöpf- flaschen 3 ) Gebrauch gemacht, die in Tiefen bis zu 10, ja 20 m gut funktionieren. Wertvoll endlich für die Zwecke des Chemikers war der Vorrat von 1 50 alten, mit Patentverschluß versehenen Flaschen, die Prof. Natterer in Wien seit 1890 zur Aufbewahrung von Wasserproben während der „Pola"-Expeditionen benutzt hatte und die der Expedition seitens der mathem.-naturwissenschaftlichen Klasse der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften zu Wien kostenlos in dankenswerter Weise überlassen worden waren. Diese ausgewässerten Flaschen waren wichtig, weil neue Glasflaschen fast stets Teilchen ihrer alkalisch reagierenden Glassubstanz zur Auflösung an das Seewasser abgeben; noch besser dürften Maschen aus Steingut sein, wenn man das Meerwasser gegen Aenderungen der Alkalinität sichern will. II The pressure errors of (he „Challenger"-thermometers, in: „Challenger"-Report, Narrative, Vol. II, Appendix C, S. 32. 2) High K. Mill, The „Pettersson-Nansen" insulating water-iottle, in: G ogi fournal, Vol. XVI, S. 469, und J. HjORT, Die erste NTordseefahrt des „Michael Sars", in: Peterm. Mitteil., 1901, S, 73 ff. 3) „Handbuch der naut. Instrumente", 2. Aufl., Fig. 86, S. 17* : - t G. Schott, § 9. Aräometer. Von diesen Instrumenten, die zur Messung des speeifischen Gewichtes, bezw. des Salz- gehaltes des Meerwassers verwendet wurden, waren an Bord: 1) 3 Aräometer von Steger (Kiel), persönliches Eigentum des Berichterstatters und von ihm bereits auf einer früheren, ausgedehnten Seereise verwendet und für gut befunden 1 ). Diese zum sog. „großen Satz" gehörigen, mindestens 8 Jahre alten Instrumente, aus gewöhnlichem Kalinatronglas, umfaßten zusammen die speeifischen Gewichte von 1,0210 bis 1,0305 (bei 1 7°,5) ihre Standkorrektionen wurden vor Antritt der Reise durch Vergleiche mit Pyknometerwägungen, die wiederum Dr. v. Hasenkamp freundlichst übernahm und in sorgfältiger Weise in den Räumen der Seewarte mittels einer BuNGE'schen Präcisionswage durchführte, ermittelt, und es ergaben sich wieder sehr kleine, noch innerhalb der Grenzen der Beobachtungsfehler liegende positive Korrektionen, die nur bei einem Instrument + 0,00004 c ' es speeifischen Gewichtes ausmachen. 2) Ein aus 6 einzelnen Aräothermometern und einem Sucher bestehender Satz, der bei dem Glasbläser Bock (Hamburg) für die Expedition angekauft wurde und Messungen von 1,0000 bis 1,0300 gestattetete, ebenfalls geaicht für 1 7".s C. An diesen Aräometern ist beachtens- wert, dal) sie aus dem Jenaer Borosilikatebis 59 111 gefertigt sind, welches einen ungewöhnlich niedrigen Ausdehnungskoefficienten aufweist und außerdem sehr volumenbeständig ist. Es sollte damit den Anforderungen, die Krümmel 1894 2 ) erhoben hat, entgegengekommen werden. Die für diese Instrumente gefundenen Standkorrektionen sind durchweg negativ und recht beträchtlich, sie sind z. B. für das Instrument No. 77 (1,0145 - - 1,0200): — 0,00024 „ „ „ No. 92 (1,0195 -- 1,0250): -0,00018. „ „ „ No. 89 (1,0245 - - 1,0300): - — 0,00027. Die Berücksichtigung der Standkorrektionen genügt aber noch nicht; bei der Reduktion der Ablesungen der speeifischen Gewichte auf die Normaltemperatur von 1 7°,5 kommt noch die sogenannte Glaskorrektion in Betracht. Während für die alten, bisher fast ausschließlich gebräuchlichen Aräometer die Aenderungen, welche das Volumen des Aräometers mit den Temperaturänderungen erleidet, ein für allemal auf Grund des bei dem gewöhnlichen Thüringer Glas giltigen Ausdehnungskoefficienten (etwa 0,000026) berechnet und die dadurch bedingten J baskorrektionen" von Krümmfl in seine viel- benutzte Reduktionstabelle und graphische Reduktionstafel 3 ) hineingenommen sind, so daß man alle Rechnung erspart, war dies einfache Verfahren bei den Borosilikat-Aräometern nicht angängig, da hier der kußische Ausdehnungskoefficient nur etwa 0,000018 ist. Ich ging daher aut folgendem, teils empirischem, teils rechnerischem Wege vor. Für je ein Instrument wurde in einer Seewasser- probe, deren Salzgehalt ziemlich genau bekannt war, das speeifische Gewicht bei genau i7",sC bestimmt, dann wurde an demselben Instrumente und in derselben Wasserprobe noch eine ij „"Wissenschaftliche Ergebnissi einer Forschungsreise /im See". Ergänzungsheft No. [09 zu Peterm. Geogr. Mitteilungen. Gotha, [893, s. [9. 2) „Ucbei neuere Beobachtungen an Aräometern" in den Annalen der Hydrographie, [894, S. |i'i 3) Annalen dei Hydrographie, [890, S. J92 593 and Tafel XV. §■ 9- Aräometer. 53 Reihe von Ablesungen bei Temperaturen i/">, die von 1 7°,s nach oben und unten abwichen, vorgenommen, so daß ich für die Temperaturen von nahe/u o" — 30 C in Intervallen von 2" oder s" ; Ablesungen der Aräometer zur Verfügung hatte. Außerdem berechnete ich die zu den Temperaturen /" gehörigen speeifischen Gewichte >i7°,5 nach der allgemein giltigen Formel: c_i__ _ p 1 / '5 u . -.11 . O . _o - v lf TZ 7 I 1" worin .V '/_.,':! wie immer das speeifische Gewicht der Seewasserprobe bei 1 7°,5 C, verglichen mit dem speeifischen Gewicht von destilliertem Wasser ebenfalls bei 1 7°,5 C bedeutet, V\*f,^ und V t» aber die zu den betreffenden Temperaturen gehörenden Volumina '). Die für die verschiedenen Salzgehalte geltenden Volumenzahlen entnahm ich der von Krümmel zusammengestellten Tabelle 2 ), zum Teil unter Benutzung der Interpolationsformeln. Die bei dem ziemlich langwierigen Rechen- verfahren gefundenen 'Werte von S-rzr: sind natürlich frei von Größen, welche auf der Volumen- '7 o änderung des Aräometerkörpers beruhen, und man hat somit in den Differenzen zwischen diesen Werten und den direkt abgelesenen Werten unmittelbar und mit richtigem Vorzeichen die „Glas- korrektion", lediglich giltig für die betreffenden Instrumente. Es war von vornherein sicher, daß diese Korrektion, bei einigermaßen gleicher Größe der alten und neuen Instrumente, für die Borosilikatinstrumente beträchtlich kleiner ausfallen mußte in der folgenden Tabelle sind für 2 der neuen Boriv'schen Aräometer diese von mir berechneten Größen angegeben und daneben zum Vergleich die für die alten Kalinatron-Aräometer von Krümmel gegebenen Größen, immer in Einheiten der 5. Decimale des speeifischen Gewichtes. Gl as.ko r r ekt i o n en. "C Temperatur Bock No. 89 Bock No. <|2 STEGER'sche Aräometer 28 - • 13 — -09 — -27 26 — -09 - -0/ — • 22 24 - -07 - -05 — ■ 17 22 — -04 - -°3 — -ii 20 — -02 — • 01 - -06 18 — • OO — ■ 00 — • 01 17.5 ■ OO • 00 • 00 16 + -Ol -4- ■ 00 + -04 H -f- • 02 + -Ol + -09 12 + -°4 + -03 + -'4 10 + -o; + -05 + • 1.) 8 + -10 -4- -öS + -24 b + -13 + ' 11 + ' 2.) 4 + -18 j + -35 Hat man erst einmal diese Korrektionen ermittelt, so gestaltet sich die Arbeit an Bord auch mit diesen Instrumenten einfach, wenn man zur Reduktion der unmittelbaren Ablesungen auf 1 7°,5 eine Tabelle hat, die lediglich die durch die Volumenänderungen des Seewassers selbst bedingten Gewichtsänderungen bringt: eine solche Tabelle ist aber sehr leicht aus der Krim m Ein- sehen abzuleiten. 1) Näheres sic4ie bei Krümmel, a. a. O. S. 388 ff. 2) Ebenda S. 3S9. ca G. Schott, Als Beispiel dafür, daß im allgemeinen die auf der „Valdivia" vorhandenen Aräometer gut untereinander übereinstimmende Resultate lieferten, sei die Bestimmung des specifischen Gewichtes der Wasserprobe No. VI aus der Eibmündung (siehe § 10) zahlenmäßig angegeben. A) Stegers Aräometer VIII: Ablesung: 1,020-95 bei 7",o C. Die KRÜMMEi/sche Reduktionstabelle giebt unter Anwendung geeigneter Interpolation eine auf 1 7 ,s C führende Reduktionsgröße von — 1 • 53 an 1,019-42 Standkorrektion des Instrumentes + .03 7ZF. = 1,019-45. B) Bocks Aräometer No. 92. Ablesung: 1,020-24 bei I4°,8 C. Die Reduktionstalielle, in der nur die Volumenänderungen des Seewassers zum Ausdruck gebracht sind, giebt zur Zurückführung auf 1 7°,5 eine Reduktionsgröße von — ■59 I,OI9 •65 Glaskorrektion : + •Ol I,OI9 ■ 66 Standkorrektion : • 18 »2) .„0 r 1,019. ,48. Das Mittel aus den Angaben beider Instrumente (1,01947) dürfte innerhall) der Genauig- keitsgrenze von 0,00004, die erst für feinere oceanographische Detailfragen .verlangt wird, richtig sein. Vergleich der Aräometer- und Pyknometerwerte. Das vorstehende Beispiel soll nur zeigen, daß die Bestimmungen der Korrektionen und die Temperaturreduktionen sorgfältig, nach den besten Quellen, ausgeführt wurden. Gleichwohl vermag ich den a r ä o m e t r i s c h e n Beobachtungen an Bord keine größere Ge- nauigkeit als +0,00015 fü f das specifische Gewicht oder etwa + 0,20 %o Salz bei zu legen; zu dieser Ueberzeugung nötigt, abgesehen von den experimentellen Untersuchungen zweier anderer Forscher, die nachher zu erwähnen sind, ein Vergleich der specifischen Gewichte, welche nach der Rückkehr der „Valdivia" vom Chemiker Dr. P. Schmidt pyknometrisch bestimmt sind, mit den von mir unmittelbar an Bord aräometrisch ermittelten Werten. Die Wasserproben sind in den oben genannten Wiener Flaschen ') aufbewahrt, und es ist schon aus dem Umstände, daß die Differenzen zwischen Aräometer und Pyknometer dem Vor- zeichen nach wechseln und meist sogar die Aräometerwerte [898/99 gegenüber den Pyknometer- 1) s. 51. \i,i f 55 werten von igoo/oi zu hoch erscheinen, mit Sicherheit zu schließen, daß keinerlei nachträgliche Koncentration der Proben bis jetzt eingetreten ist. Den Fehler der Pyknometerwägungen schätzt ScnMiiu auf höchstens + 0,00002 im allgemeinen, die Werte geben für die gesetzlich festgelegte Normaltemperatur 15 C das Gewicht von 1 cem Flüssigkeit im luftleeren Kaum (S \ | Vergleich der speeifischen Gewichte des Meerwassers nach Pyknometer- und Ajräi imeter-Bei Pachtungen. I II III IV V VI VII VIII Datum Station No. 1 iefe in m Pyknometer Ali ■meter 15" Differenzen Kol. IV — Kol. V 1' mperatur des Vi iers während der Aräometer- Beobachtungen Be klingen I. Niedrige Beobachtungstemperaturen (10" und v^ i 28. XI. I I. XII. 1 2. XII. 1 12. XII. 1 I V XII. 1 \~. XII. 1 28. XII. 1 2. XII. 1 3- XII. 1 l.v XII 1 '5- XII. 1 T- XII. 1 9- I. I 6. II. I 18. II. I 28. II. I *• III. I 10. III. I '3- III. I -v III. I 29. III. I 3i- III. I 1. IV. 1 3- IV. 1 4- IV. 1 3- II. I 8. II. I 9- II. I 18. II. I 23. II. I 28. II. I 10. III. I 1 1. III. I '3- III. I l.v III. I '4- III. I 2.v III. 1 27 III. I 29. III. I 29 III. I 898 131 898 '34 898 135 898 147 898 I IX) 898 152 898 160 8<|S 135 1500 137 400 [49 400 [49 1500 152 150 899 K- 899 20; 899 218 899 227 S99 232 899 236 899 239 899 254 899 263 899 26; 899 268 899 269 899 270 899 200 5214 899 21 I 805 899 2'3 3974 899 218 4i33 899 223 339" 3 99 22T 274; 899 236 400 Nu,, 237 5071 899 239 400 899 239 1000 899 240 2959 899 252 1019 899 2 5 6 «34 899 260 301 899 261 1213 1,02525 1.02543 1.02530 1.024. 14 1,02506 1,02510 1.02473 1,02572 1,02568 [,02563 1.02570 1.02547 1,02510 1,02520 1,02509 [,02 j86 1,02506 1,02510 1.02473 [,02561 1.02555 [,02556 [,02565 1,02522 4- 0,00015 4- 0,00023 4- 0,0002 1 4- 0,000öS + 0,00000 + 0,00000 + 0,00000 4- 0,000 it 4- 0,000 [3 1 0,00007 4- 0,00005 4- 0.00025 1 1 . Hi 4ie Beobachtungstemperaturen (20 — 30 ) 1,02669 [,02473 [,02627 [,02628 1,02634 [,02622 [,02637 [,02633 [,02629 [,02647 1,02672 [,02683 1,02578 [,02593 [,02586 1,02583 1,02583 1,02590 1,02627 i-'- , 2s:4 1,02605 1,02595 1,02581 1,02598 1,02606 [,02614 1 ,02605 1.02676 [,0247s 1,02638 1,02632 1,02636 i,0266[ [,02646 [,02664 [,0265 [ 1,02646 1 ,02670 [,02690 [,02703 1. 02621 1,02614 [,02Ö2[ [,02603 [,026[0 [,02588 1,02658 1,02591 1,02624 I,02(>28 I,02602 I,026l2 I.O20 17 1,02632 [,02635 — 0,00007 — 0,00005 — 0,0001 I — 0,00004 — 0,00002 — 0,00026 — 0,00024 — 0,0002 7 0,OOOl8 — 0,00017 — 0,00023 — 0,000 1 8 — 0,00020 — 0,00043 — 0,0002 [ — 0,00035 — 0.00020 — 0.00027 4- 0,00002 — 0.0003 l — 0,000 1 7 — 0,000 1 9 — 0,00033 — 0,0002 1 — 0,000 1 4 — 0,0001 1 — 0,000 1 8 — 0,00030 28» )3 27°,i 27".2 2S",0 27°,6 2:".; 28°, I 28°,8 2 8°,8 28°,8 28°,5 26»,; 2 7",0 27".. 2 7".I 8",5 7°.9 7°,9 8°,4 mittlere Abweichung für Proben von der Meeresoberfläche : ; ,9 4- 0,00010 7°,9 9°,5 7",9 1 7°,o 1 mittlere Abweichung 7°,9 ) für Proben aus der 7°,9 Tiefsee : 4- 0,000 1 2 1 2l",9 28», 5 28 ,O 28°, [ 2: ".5 28°,1 mittlere Abweichung 28°,8 für Proben von der Meeresoberfläche : 26»,5 — 0,000 [5 2 7°.I 28°,0 27°,8 26», 5 27°,o mittlere Abweichung für Proben aus der Tiefsee: — 0,00022 56 1 1 Si um t. Der Vergleich von 42 Wasserproben, die mit großer Wahrscheinlichkeit oder Sicherheit aus der gleichen Lokalität stammen - - die Teilung einer und derselben Wasserprobe zur Abgabe von Wasser sowohl an den Chemiker wie an den Oceanographen war nie gut möglich - - läßt erkennen, daß vor allem den aräometrischen Reduktionstabellen Fehler anhaften müssen, die auf unserer noch nicht genügenden Kenntnis der Volumenausdehnung des Seewassers mit der Temperatur beruhen dürften; bei vergleichsweise niedriger Ablesungstemperatur (io° und <) sind die Aräometerangaben fast durchweg niedriger als die Pvknometerangaben , bei hohen Temperaturen (20 — 30 ) liefert das Aräometer zu hohe specifische Gewichte. Außerdem scheinen die aräometrischen Messungen des specifischen Gewichtes von Tiefenwasser dadurch noch besonders benachteiligt gewesen zu sein, daß Luftbläschen trotz aller gebrauchten Vorsicht am Aräometer sich angesetzt und , dasselbe hebend, eine zu hohe AI desung verursacht haben. Beobachtet ist dieser Vorgang von mir allerdings nicht, da ich immer, zumal bei den kalten Tiefwasserproben des tropischen Indischen Oceans, wartete, bis die Probe nach stundenlangem Stehen ihren äußerlich bemerkbaren Luftgehalt abgegeben hatte; ich schließe auf einen solchen Vorgang nur aus dem Umstände, daß für Tiefenwasser, das in den Tropen bei hoher Temperatur untersucht werden mußte, meist besonders große Korrektionen gegenüber dem Pyknometer auftreten. Nach diesen zwei Gesichtspunkten ist die folgende Zusammenstellung zu beurteilen. Siehe Tabelle auf Seite 55. Nach den Beschlüssen der Stockholmer internationalen Konferenz von 1899 ist bei oceanographischen Detailstudien, wie sie jene Konferenz in erster Linie im Auge hatte, eine Genauigkeit von + 0,00004 des specifischen Gewichtes oder von + 0,05 U / U ii Salzgehalt anzustreben; diesen Anforderungen entsprechen aräometrische Gewichtsbestimmungen sicherlich nicht. Andererseits wird man bei großen Fahrten über die Oceane, wenn ein erster Ueberblick über die wesentlichsten geographischen Charakterzüge der Verteilung des Salzgehaltes gewonnen werden soll, die zulässige Fehlergrenze beträchtlich erhöhen können und müssen, und ich halte für diese Zwecke - - eine Genauigkeit von +0,00015 des specifischen Gewichtes oder von - 0,20 des Salzgehaltes für genügend, zumal man auf den Karten die Isohalinen doch nur in Abständen von 1 zu 1 oder höchstens von 0,5 zu 0,5 ö / c0 ziehen kann. Innerhalb dieser Genauigkeitsgrenze liegen aber im allgemeinen noch die an Bord der „Valdivia" ausgeführten Aräometer- Ablesungen, soweit das Oberflächen wasser in Betracht kommt; ich habe deshalb auch davon abgesehen, in den Tabellen (Kapitel IV, § 39) die aräometrisch bestimmten Salzgehalte durch die pyknometrischen zu ersetzen, wo solche vorhanden waren; nur in 6 Killen, für welche besondere Umstände sprachen, ist ein solcher Ersatz vorgenommen worden. Dagegen sind, wo Angaben des specifischen Gewichtes von Tiefen - wasser erscheinen, meist die Schmi im 'sehen Pyknometerwägungen zu Grunde gelegt, meine aräometrischen mit wenigen Ausnahmen also getilgt, sie waren ohnehin nicht zahlreich. - Zu diesem Vorgehen gab, wie gesagt, das Ergebnis des Vergleiches meiner Aräometer- beobachtungen mit den ScHMiDT'schen Pyknometerwägungen genügende Veranlassung; bestärkt wurde ich noch darin durch die sehr interessanten Untersuchungen, welche nahezu Pfleichzeitigf Krümmel 1 ) und Nansen*) über die bei den Aräometern auftretenden Fehlerquellen soeben 1) Neue Beitrage zur Kenntnis des Aräometers in den Wissenschaftlichen Untersuchungen dei Kieler Kommission und I I ■ ;■■■ .l.ni.l. 1 \nstalt. Neue l'..lt_... I'.d. V, lieft 2. Kiel [0,00. 2i On hydrotneters and the mrface tension <>/' tiquzds, in: The Norwegian North Polai Expedition, Scientific Results, Vol. X, Christiania 1 900. § <). Au' rnietei , 5 7 veröffentlicht haben. Besonders kommen dabei die Kapillaritätserscheinungen und die Oberflächen- spannung des Seewassers in Betracht Die ungleichmäßige, fast unvermeidbar schlechte Ausbildung der Kapillarwelle am Aräometerstenge] giebt die größte Fehlerquelle ab, und die mit veränder licher Stengeldicke stark wechselnden Gewichte der Kapillarwelle verlangen genaue Berücksichtigung. Geschieht dies, so können sehr wohl die gewöhnlichen Aräometer auch künftig zur ersten Orientierung über die Dichtigkeitsverhältnisse des Seewassers benutzt werden, um so mehr, als die Hoffnung besteht, daß die Fehler der Reduktion auf eine Normaltemperatur noch weiter herabgedrückt werden, sobald erst die neuen Ausdehnungsbestimmungen des Meerwassers durch Knudsen vollendet sein werden 1 ). Sehr zu beachten wird auch J. Y. Buchanans neueres Verfahren sein, wonach das Aräometer gewissermaßen als ein Verdrängungs-Pyknometer benutzt wird. Krümmel geht hierauf a. a. O. des näheren ein. Buchanan liest sein Gewichtsaräometer erst im Seewasser unter einer bestimmten Belastung ab ( G s ), bringt dann dasselbe Instrument in destilliertem Wasser durch eine neue Belastung (Gd) auf genau die Eintauchungstiefe im Seewasser und hat dann, voraus- gesetzt, daß die Temperatur f von Seewasser und destilliertem Wasser identisch ist. er entgeht damit allen Schwierigkeiten der Kapillarwelle, da deren Gewicht bei Seewasser nicht wesentlich verschieden ist von dem Gewicht bei destilliertem Wasser, er entgeht der Notwendigkeit der Volumenbestimmung und der Glaskorrektionen. Sicherlich wird Buchanans Methode im Laboratorium viel genauere Ergebnisse liefern als die bisher übliche einmalige Ablesung im Seewasser; ob sie aber auf See sich in großem Umfange einbürgert, wie Krümmel hofft, scheint mir zweifelhaft. Bei intensiver Arbeit an Bord ist das Verlangen nach einer Verdoppelung der Ablesungen - mindestens eine solche wird nötig - - oft gleichbedeutend mit dem Verzicht auf die ganze Untersuchung. Ferner entstehen dadurch große Schwierigkeiten, daß sich zwischen der Temperatur des Seewassers und derjenig n des destillierten Wassers volle Gleichheit an Bord nur in seltenen Fällen leicht herstellen läßt und man also selten eine Wasserprobe sofort nach Entnahme untersuchen kann. In jüngster Zeit hat endlich Thoulet*) seinen Standpunkt in diesen Fragen näher dargelegt, mit Auffassungen, die ich nicht in allen Stücken zu teilen vermag; er beschäftigt sich wesentlich mit dem älteren Buchanan 'sehen Gewichtsaräometer des sog. „Challenger"-Tvpus und bringt eine große graphische Reduktionstabelle, welche dessen Benutzung erleichtern soll. Auch die vorstehenden Notizen haben aber wohl erkennen lassen, daß man gut thun wird, nach anderer Richtung in Zukunft die Bemühungen aufzunehmen, um eine Steigerung der Genauigkeit zu gewinnen. Es bleibt nur noch zu erwähnen, daß ich bei der aräometrischen Arbeit an Bord der „Yaldivia" diesmal mit Vorteil einen schweren Schlingertisch benutzte, der ungefähr den Abmessungen, welche Krümmel angiebt 3 ), entsprach, gern aber etwas größer hätte sein können, i) Die Knudsen 'sehen Tabellen sind inzwischen erschienen unter dem Titel „Hydrographische Tabellen". Kopenhagen und Hamburg 1901. 2) Determination de la densite de l'eau de mer in: Resultats du voyage du S. Y. „Belgica" — Expedition antaretique Beige — Anvers 1901, 24 SS. 3) Annalen der Hydrographie, 1894, S. 42". Deutsche Tiefsee-Fxpedition 1898— i8go. Bd. I. 58 G. S< HOTT, um die gangbaren Größen der Cylindergläser aufzunehmen. Luksch hat mit kardanischen Vorrichtungen für Aräometer keine guten Erfahrungen gemacht und verzichtet auf sie, ich selbst habe früher auf Segelschiffen auch meist alle Schlingertische und Aehnliches schließlich weggelassen; es scheint, daß von Fall zu Fall die Nützlichkeit solcher Hilfsmittel erprobt oder ihre Entbehrlichkeit festgestellt werden muß. ^ 10. Refraktometer. Dem Bedürfnis, neben dem sehr zerbrechlichen und bei starkem Seegang eine Ablesung nicht gestattenden Aräometer noch ein Instrument zu besitzen, das die jeweilige Dichte des Meerwassers auch auf physikalischem Wege zu ermitteln gestattet, wird entsprochen durch das ABKE'sche Totalrefraktometer 1 ), welches die den Dichteänderungen proportionalen Aenderungen des Brechungsindex der Meerwasserproben giebt, eine ganz geringe Quantität Wasser erfordert und frei in der Hand seihst bei heftigen Schiffsbewegungen gehandhabt werden kann. Dank dem Entgegenkommen von Prof. Abbe und der optischen Werkstätte von Carl Zeiss in Jena, welche überhaupt bei der Ausrüstung der Expedition in nicht genug anzuerkennender Weise mitgeholfen hat, erhielt der Verfasser für die „Valdivia"-Fahrt ein Exemplar einer gegenüber der früheren Ar.r.Eschen Form etwas veränderten Konstruktion des Refraktometers mit, über welche Dr. Pulerkh 2 ), von welchem die neue Anordnung ausgeht, unter anderem folgendes mitteilt : „Bei den Specialkonstruktionen des AßBE'schen Refraktometers kann das zweite (äußere) Glasprisma, welches den Lichteintritt in die Flüssigkeitsschicht vermittelt, dadurch entbehrlich gemacht werden, daß man das untere Ende des Refraktometers, in dem sich das eigentliche Refraktometerprisma befindet, einfach in die zu untersuchende Flüssigkeit eintaucht, indem man gleichzeitig durch Wahl eines geeigneten Gefäßes oder durch die Haltung des Instrumentes dafür Sorge trägt, daß ein den Anforderungen der Methode der Totalreflexion entsprechender streifender - Liehteintritt stattfindet. Der Vorteil des Verfahrens besteht zunächst darin, daß die Lichtbrechung einer Flüssigkeit in gleich einfacher Weise sich feststellen läßt wie ihre Temperatur mittels eines Thermometers oder ihr speeifisches Gewicht mittels eines Aräometers. Vor allem aber ergiebt sich für die Beobachtung der Grenzlinie der Vorzug, daß die Grenzlinie wegen des Wegfalles des zweiten Prismas viel schärfer markiert erscheint als bei Einschließung der Flüssigkeit zwischen die beiden Glasprismen des AßBE'schen Refraktometers. Es kann daher für die Beobachtung der Grenzlinie eine erheblich stärkere Fernrohrvergrößerung angewandt und dadurch die Genauigkeit des Meßverfahrens entsprechend gesteigert werden. i) \u.i. Neue Apparate zui Bestimmung des Brechungsvermögens flüssige] Körperu. s. w., Jena [874; Krümmez in: Annalen der Hydrographie, [894, Heft ;, und in: Geophysikalische Beobachtungen, S. 79; Schott in: Peterm. Mitteil., Ergänz.-Heft, ! I 19, S. 22 ff. 2) Katalog der ZEiss'schen Werkstätte, 1899, S. (.8 und Fig. | i. welche hiei reproduziert ist. hl Refraktometer. 59 Fig. in zeigt die Einrichtung des Instrumentes in der neuen Form. Das Handfernrohr giebt etwa io-fache Vergrößerung. P ist das Prisma aus hartem, widerstandsfähigem Glase vom Brechungsindex 1,51. Die Prismenfassung ist außen cylindrisch gestaltet und vernickelt. Vor- und einspringende Kanten sind thunlichst vermieden, so daß das Reinigen des unteren Refrakto- meterendes mit einigen wenigen Handgriffen bewirkt werden kann. Der Apparat ist so justiert, daß die Grenzlinie für destilliertes Wasser bei einer Temperatur von 1 7°,5 C auf den Skalenteil 15,0 zu liegen kommt. Um die Lage einer Grenzlinie zur Skala in Bruchteilen eines Intervalles der Skala genauer, als dies durch eine Sehätzung möglich ist, messen zu können, ist das < »kular mit einer Mikro- metereinrichtung Z ausgerüstet, mit deren Hilfe die Skala um genau einen Skalenteil hin und her bewegt werden kann. Man stellt bei der Messung die Schraube so, daß die Grenzlinie mit dem ihr unmittelbar voraufgehenden Teilstrich der Skala zusammenfällt, und liest an der in 10 Teile ge- teilten Trommel der Mikrometerschraube die ge- suchten Zehntel Skalenteile mit einem Fehler von höchstens + 0,1 Skalenteil direkt ab. In Anbetracht der relativ starken Fernrohrvergrößerung ist die äußerste Sorgfalt beim Reinigen der Prismenfläche erforderlich. Die Achromatisierung der Grenzlinie erfolgt mit Hilfe eines um die Rohrachse drehbaren, drei- teiligen AMici-Prismas A, die Drehung desselben wird mittels des in der Mitte des Rohres ange- brachten Ringes R ausgeführt. Für die Zwecke der Temperaturbeobachtung und der Beleuchtung dient das Eintauchgefäß B" Hierzu darf ich auf Grund der praktischen Erprobung der gesamten Einrichtung auf See 1 >e- merken, daß in der That die notwendige Schärfe der Verlöschungsgrenze wesentlich leichter in dem Wasserbad erreicht wird als bei der früheren Form, daß aber andererseits das Wasserbad als solches bei sehr heftigen Bewegungen des Schiffes ähn- liche Unbequemlichkeiten mit sich bringt wie die Wassermenge, in der das Aräometer schwimmt, und somit gerade der ursprünglich betonte Vorzug der Refraktometermessung - - volle Unab- hängigkeit vom Schiff und Seegang -- zum Teil wieder verloren geht. Ich möchte den Hauptwert der PuLFRiCH'schen Konstruktion für die Oceanographie darin erblicken, daß wir nun ein sehr brauchbares, nicht leicht zerbrechliches Ersatzinstrument für die während langer Seereisen sehr gefährdeten Aräometer besitzen: und dieser Umstand schon wird dem Refraktometer einen Platz in der Ausrüstung aller Meeresexpeditionen sichern. Die Firma Zeiss fertigt diese Refraktometerform in stets absolut gleichen Dimensionen und es können daher, wie mir mitgeteilt wird, die auf den folgenden Seiten veröffentlichten, an Fig. 19. Das neue Eintauchrefraktometer der Firma Carl Zeiss. s 5o G-. Schott, Meerwasserproben durchgeführten Beobachtungen und Rechnungen als giltig für alle bisher gelieferten und noch zu liefernden Refraktometer dieses Typus angesehen werden. Schon während der „Valdivia"-Reise wurde eine Reihe von Ablesungen für verschiedene Temperaturen und Wasserproben gemacht, doch sind schließlich an nach Hause mitgebrachten Proben in systematischen Versuchsreihen alle notwendig erscheinenden Beobachtungen angestellt worden. Zur Untersuchung gelangten 6 Proben von Meerwasser, welche ich während der Reise der „Valdivia" geschöpft hatte (im Text und in der graphischen Darstellung mit I — VI bezeichnet), und destilliertes Wasser (No. VII). Die Bestimmung des speeifischen Gewichtes der Proben erfolgte mittels der im vorigen Paragraphen näher beschriebenen feinen Aräometer des sog. „großen Satzes- von Steger. Die für Probe III — VI ermittelten AYerte dürften vollkommen korrekt sein, um so mehr, als die Beobachtungen genau bei i 7°,5 C angestellt wurden; dagegen ist der für II gegebene Wert wahrscheinlich, der für I sicher mit einem nennenswerten Fehler behaftet, weil für die hohen Salzgehalte die Aräometer bei Zimmertemperatur nicht ausreichten und die von hohen Temperaturen (ca. 30") auf 1 7",s vorgenommene Reduktion bei der ungenauen Kenntnis der Volumenänderungen derartigen Seewasserproben unsichere Werte ergeben muß. Daher ist später, bei der Berechnung der Formel für die Beziehung zwischen Refraktometerskala und Dichte bezw. Salzgehalt, Probe I nicht benutzt worden. Probe I: aus dem Suez-Kanal, an der Grenze zwischen kleinem und großem Bittersee. 13. April 1899, 4 11 p. m. Temperatur t = 2O ,2. .S',!,,? = 1,0344(1. Salzgehalt/» (abgeleitet aus r 1 " ° r 1 der Formel p = \_S^ ij 13 10) = 45,14 %o- Probe 11: aus dem Golf von Suez in 28° 2' N. Br., 33" 30' < >. 1.. 12. April 1899, 9 h a - m - 17° c; / = 2O ,I- Sj^ = 1,03144. / = 41, 1()% (1 . Probe IIb vor Gibraltar in 30° 10' N. Br., 4" 33' W. L 22. April 1899, 8 h a. m. t = i6°,4. S 1 ^ = 1,02784. p = 36,47 V i). m. Probe IV: aus der Nordsee in 53" 20' N. Br., 4 30' ü. L. 28. April 1899. 3 h / = «Vv S^= 1,02613. p = 34,23 7oo- Probe V : vor der Eibmündung, Feuerschiff I. 29. April [899, 3 1 ' p. m. £7707: = 1,02294. /> = 30,04 %,, Probe VI: in der Elbe, querab von Neuwerk. 29. April [899, 7 1 ' p. m. .S^l,,': = 1,01947. / = 25,51 /. '/ .5 oo- Zunächst handelt es sich darum, für destilliertes Wasser und für Seewasser von verschiedenem Salzgehalt die Verschiebungen der Grenzlinie im Refraktometer, welche durch die Temperatur bedingt werden, zu ermitteln, und damit allgemein giltige Reduktionswerte für eine Normal- temperatur (in unserem Falle I7°,5 C) zu gewinnen. Die Resultate der Versuche, welche schon auf See, hauptsächlich aber im April 1900 ausgeführt wurden, sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt ; last jeder einzelne Wert ist •s § io. Refraktometer. 6i Yd-., hiebui ■r Verlöschungsgrenze infolge Temperaturänderung. Probe 1 Probe II Pn.be III Probe IV Probe V Probe VI Probe VII remp. Refr. Temp. Refraktometer Temp. Rcfr. Temp. R, It. mp. Refr. 1 . mp 1 raktometei 1 . mp. Refraktometer l" C bei 'l> 1" C beob. 1h- rechn. Diff. t" C I..'. ib. f" C bei .b. ' beob. t» be- rei Im. Dill. t° beob. be- Diff. 2.49 39.98 2,50 38,00 58,14 — 0,14 2,80 55.85 2,9] 34.74 5.68 52,50 2,59 50,24 50,29 —0,05 2,34 [7,06 [7,10 — 0,04 10.51 !8,49 n )._•(> 56,90 36,70 + 0.20 [0,62 34.77 10,82 53.39 10,43 51,4' 10.44 29,14 29,05 + 0,09 10,75 [6,29 16,21 + o,o.S 19,16 S6,2i 1872 54.69 34.7" — 0,02 [9,18 32,32 [9,18 3L35 18,96 29,32 [8,94 7,06 27-13 0,06 17,50 15,00 15,'". — 0,06 26,22 34.12 25,15 V 52,93 52,99 y — 0,06 26,] 1 50,32 26,07 29.33 26, )n 27,13 26,3a 29,70 24. ')0 23,87 25,02 23,90 — 0,12 —0,03 25.31 2 + 0,30 24,65 ■' 0,35 29,65 + 0,35 34,65 + 0.35 59,65 4- 0,35 19° 20» 14.45 + 0,55 19,45 + 0,55 24,40 0,60 29,35 + 0.1.5 34-33 4- 0.1.5 59,35 0,65 20" 21° 14.25 + 0,75 19,20 + 0,81 1 24.15 ■ 0,85 29,10 4- 0.90 34.io 59,10 4- 0.90 21" 2 2" 14,00 + 1,00 18,95 + 1.05 23.00 4- 1,10 28,85 + '.'5 53,85 4- 1.15 58,85 4- 1.15 22" ,,0 13.75 + 1,25 18,65 + '-35 23,60 + 1.40 2S.55 4- 1.45 53,60 4- 1.40 38,60 4- 1,40 25" 24° ■ + 1,50 18,40 + 1,60 23,30 4- 1,70 28,25 4- 1.75 33,3° 4- 1.70 38,30 4- 1,70 24° 25° 13,20 + i,8o IN. 11. + 1,90 2.vOO 4- 2.00 27,95 -i 2,05 33 .00 4- 2,00 38,05 4- 1.95 23" 12,95 + z.05 17,80 + 2,20 22.7" 4- 2,30 27,65 4 2,35 32.7" + 2.30 57,75 4- 2,25 21." 27" 12,65 + 2,35 I7..SO + 2-50 ' ' !' + 2,60 27,30 + 2.70 27" 28° 12,35 + 2,65 17,20 + 2,80 22.10 2 - .1 11 1 28" 12,05 + 2.95 16,91 ' 4- 3-1° 2 1.73 + 3,25 26,65 4- 3,35 29" 30° n.75 4- 3.25 1 6,61 1 + 340 21.43 -; 3,55 26,£ 5 + 3,65 30° 11 \\ 11 1.1 \l \\\- Ann, ,l,n. Bd. XXXIV, S, 326. ^ 10. Refraktometer. s 63 Tafel zur Reduktion der Refraktomcfenvertß aut* die Normaltemperatur 17,5* TMraktomplrr M q g 13 y 15 > v o a b 20 a ss mra at '25 gs s? a ;a 30 31 <■. g u 115 £ 57 .»«,,-, ta '10 11 QI VI: 2 749 32,77 VII: 1 5,06 <& o 1 2 .3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161; 18 19 20 21 2223 242526 27282930313233 34.353637 383940414243 444546 47 .... ,■' ■' -*' ■s 'Ä ,--■ ^> ^ j^" 2" — tf \s s< tjS ^ $> / f> '-< 4 ^ V- -Z3.4* *l,Se-ix für rp&uf' ('.emchi., Y** ~ 30. 73 * Z,W3 X für Salzgehalt . s f 40 39 38 37 36 35 34 33 32 3i 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 i 234567891011121 Fig. 22. Spe/.if. Gewicht [S 3 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 ■7",5 >;°.5 t) 1000, und Salzgehalt in °/oo' ^ u ^ '"°'5 ^ reduzierte Refraktometerwerte. hur den Uebergang von den reduzierten Refraktometerwerten zu den Angaben des speeifischen Gewichts, bezw. des Salzgehaltes genügt, wie die graphische Darstellung in Fig. 22 zeigt, die Annahme einer linearen Beziehung, und wir erhalten unter Weglassung von Probe I und unter Annahme von 15,00 statt 15,06 für Probe VII aus den schon ölten 1 ) angegebenen ( J-ründen die Formeln y = -- 23,46 + 1,564 v .... (4) y = -- 30,73 + 2,049 > • • • • (5). 1 1 S. 59 und 62. § io. Refraktometer. 65 worin x die reduzierte Ablesung an der Skala des Refraktometers, y das specifische Gewicht 1000 \Sjjt; - - 1 ), also unter Weglassung von 1 ,0, und y 1 den Salzgehalt in °/ 00 bedeutet. Nachstehende Zusammenstellung läßt auch die Abweichungen, bezw. Fehlenrrößen erkennen: Refrakto- meter Specifisches Gewicht S u . A Salzgehalt in / M Probe reduziert auf i 7 "ö Araometer- beobachtung berechnet beobachtet berechnet A No. 15.00 1 ,00000 1 ,00000 — 0.00000 0,00 0,00 — 0.00 VII 27,49 1,01947 1.01 953 — 0,00006 25,51 25Ö9 — 0,08 VI 29,68 1,02294 1,02296 — 0,00002 30,04 30,08 — 0,04 V 3L77 1,02613 1,02623 — 0.000 10 34. 2 3 34.3" — 0,14 IV 32.77 1,02784 1,02770 + 0,00005 36,47 36,42 4-0,05 III 35.01 1.03144 1,03130 + 0,00014 41,19 41,01 + 0,18 n 36,61 — 1,03380 — — 44.28 — 1 + 0,00006 durchschnittl. Fehler + 0,08 durchschnittl. Fehler Die Tabelle A hier unten giebt endlich die nach den zwei Formeln (4) und (5) be- rechneten, jedem vollen Skalenteil des Refraktometers entsprechenden Werte des specifischen Gewichtes und des Salzgehaltes an, Tabelle B auf S. 66 bringt dasselbe in etwas anderer An- ordnung und erweiterter Form für je 1 /, Skalenteil, doch sind in letzterem Falle nur die im Wasser des offenen Oceans auftretenden Dichteunterschiede berück- sichtigt. Da bei den Ablesungen an der Refraktometerskala nur die Einheiten der ersten Decimal- stelle garantiert werden können, während die Hundertstel lediglich Rechengrößen sind, so ist die erreichbare Genauigkeit der refraktometrisch abgeleiteten specifischen Gewichte ungefähr die gleiche wie diejenige der Messungen mit dünnstengeligen Aräometern 1 ); -+-_ 0,1 Teil der Re- fraktometerskala entspricht ungefähr + 0,00016 des specifischen Gewichtes oder + 0,20 °/oo des Umwandlung von Skalenteilen des Refraktometers in Angaben des spezifischen Gewichtes, bezw. Salzgehaltes. A. Refr.- Skala Spezif. Gewicht Salzgehalt Refr.- Skala 15 1 ,00000 0,00 15 16 156 2,05 16 17 313 4,10 17 18 469 6,15 18 19 626 8,20 19 20 782 10,25 20 21 938 12,29 21 22 1,01095 14.34 22 23 1251 16,39 23 24 1408 18,44 24 25 !S 6 4 20,49 25 26 1720 22 .54 26 27 1877 2 4.59 27 Refr.- Skala Spezif. Gewicht Salzgehalt Refr.- Skala 28 1,02033 26,64 28 29 2190 28,69 29 30 2346 30.74 30 31 2502 32,78 31 32 2659 34.83 32 33 2815 36,88 33 34 2972 38,93 34 35 3128 40,98 35 36 3284 43.03 36 37 3441 45.o8 37 38 3597 47.13 38 39 3754 49,18 39 40 39io 5i. 2 3 40 1) Vergl. S. 56. Deutsche Tiefsee-Eipedition 1S98— 1S99. Bd. I. 66 G. Schott, Salzgehaltes. Das Refraktometer kann daher als zeitweiliger Ersatz des Aräometers empfohlen werden, besonders dann, wenn es sich nur um eine vorläufige, schnelle Orientierung handelt x ) ; gerechtfertigt erscheint es jedenfalls nicht, mit ein paar auf der Oberfläche bleibenden Worten die auf den Gegenstand selbst gar nicht eingehen, die ganze Methode „abthun" zu wollen, wie es Thoulex kürzlich versucht hat 2 ). B. Für die im offenen Ocean auftretenden Untersdr ,-u - Gewöhnliche Zahlen: S mit Weelassung von 1,0; cursive Zahlen: Salzgehalt. Refrakt. 00 10 20 3° 40 50 60 70 80 90 30, 2346 30,74 2361 2377 31,14 2393 31,34 2400 3'-55 2424 31,75 2440 31,96 2455 32,16 2471 32,37 2486 32,57 31, 2502 32,78 2518 2534 33,19 2549 33.39 25<>5 2580 33,8o 2596 34-ot 2612 34,21 2628 34-42 2643 32, 2659 34,83 2690 35,24 2705 35-44 2721 35,65 2737 35.S5 -753 36,06 2768 36,26 2784 36,47 2800 36,67 33, 2815 36,88 2830 37,oS 2846 37,29 2862 37,49 2878 37,70 2893 37,90 2909 38,n 2924 38,31 2940 38,52 2956 38,72 34, 2972 38,93 2987 39,'3 30°3 30I8 39.54 3c>34 3'>.75 304., 39.95 3o65 40,16 3081 (0,36 3097 4"-57 3112 40.77 35, 5128 40,98 • § 11. Der ZEiss'sche Neigungsmesser. Oefters tritt an den Beobachter auf See die Aufgabe heran, -die Größe des Winkels, welchen eine in See verschwindende Seilleitung mit der Meeresoberfläche bildet, anzugeben. Das Abtreiben der Thermometer, Netze u. s. w. läßt sich nicht immer vermeiden, so daß dann der Draht nicht senkrecht aussteht. Nun {st freilich klar, daß in den seltensten Fällen die Seil- leitung auch im Wasser eine einigermaßen gerade Linie bilden wird, vielmehr wird es sich um eine völlig gekrümmte Kurve schwer definierbarer Form 3 ) handeln, und der beobachtbare Winkel wird uns über die Verhältnisse unter dem Meeresniveau wenig aussagen können ; doch dürfte, zumal beim Arbeiten in geringen Tiefen, der "Winkel immerhin einen guten Anhalt zur Be- urteilung der relativen Stärke der Abtrift liefern. Hexsk.n ist bei seinem Versuch, durch Plank- tonnetze Aufschluß über Strömungen zu erhalten, auch auf die Notwendigkeit eines solchen Neigungsmessers gestoßen 4 ), und Krümmel hat auf dem ,.National" einen Vorteil zu erreichen geglaubt, wenn er, anstatt gar keine Korrektion an die Messungen der Tiefseetemperaturen anzu- bringen, den Neigungswinkel an der Oberfläche auch für mäßige Tiefen noch giltig sein läßt 5 ). Wenn später durch Manometer 6 ) die wirklich erreichte Tiefe eines Lotes einwandsfrei bekannt ist, so wird unter Hinzunahme des Neigungswinkels die Gestalt der Kurve einer Draht- leitung in See wohl recht gut festgelegt werden können. 1 In letzter Zeit hat auch II. TORNÖE über diesen Gegenstand geschrieben: erschließt sich an die von W. HALLWACHS in Wiedem. Annalen, X. F. Band I.. S. ~~,'7 beschriebene Methode an. Näheres s. Report of Norweg. Fishery and .Marine Investig., Vol. T, No. 6, t Ihristiania [900. 2) Resultat', du voyage du S. Y. „Belgica" ; Determination s ) notwendig gewesen und außerdem li Fig. 23. 1) DaH ein solches DovE'sches Prisma, mit Teilkreis versehen und vor einem Fernrohr oder Mikroskop drehbar angeordnet, auch zu goniometrischen Messungen mit Hilfe von feststehenden Fäden in der Bildfeldebene benutzt werden kann, hegt auf der Hand. Man vergleiche die bei dem Interferenzmeßapparat. Zeitschrift für Instr.-Kunde. 1898, S. 262 getroffene Ver- suchsanordnung. % 68 G. Schott, noch eine aus einem Rhomboederprisma R und einem angekitteten rechtwinkligen Prisma P be- stehende Prismenkombination, welch' letztere in der aus Fig. 24 ersichtlichen Weise zwischen D x und D 2 einerseits und D 3 andererseits eingeschaltet ist und den Zweck hat, die durch D 1 und D. 2 hindurch gegangenen Lichtstrahlen gemeinschaftlich und in gleicher Helligkeit dem Auge des Beobachters zuzuführen. Zu dem Ende ist die zwischen P und R gelegene Rhomboederfläche mit einem Silberspiegel versehen, der eine Reihe von regelmäßig angeordneten Unterbrechungen aufweist, deren Gesamtausdehnung der der stehen gebliebenen Partialspiegel gleich kommt und durch welche die von D x kommenden Lichtstrahlen ungehindert von P nach R hindurchtreten. Von den sämtlichen Prismen ist nur D 2 drehbar angeordnet, alle übrigen sind in fester unveränderlicher Lage zu einander montiert. Die Drehung von D. 2 geschieht aus freier Hand mittels eines Armes, an dem ein Doppel-Nonius mit o,i° Ablesung angebracht ist. Ein feststehender Kreissektor ist auf einen Winkelraum von 90 in halbe Grade geteilt und von der Mitte aus nach rechts und links von o° bis 90° beziffert. In der in Fig. 24 angegebenen Mittelstellung des Prismas D. 2 steht der Nonius auf o° ein. Am Teilkreis wird daher nicht der Drehungswinkel des Prismas, sondern, dem nachstehend angegebenen Einstellungsverfahren entsprechend, der Drehungs- winkel des Bildes direkt abgelesen. Man kann fragen, welchen Zweck erfüllt das I X x •vi % 1 1 & 4 8 / Ä / % Prisma D 3 1 Dasselbe kann nicht entbehrt werden, Fig. 24. Fig. 2t denn ohne dasselbe würde man das Doppelbild je nach der Haltung des Instrumentes in verschiedener Richtung und Neigung sehen, während mit dem Prisma D 3 , sofern dasselbe dem Prisma D y genau parallel gelegen ist, die Unveränderlichkeit der Lage des durch D x und D 3 gesehenen Bildes derart ge- währleistet ist, daß man durch die beiden genannten Prismen wie durch ein gewöhnliches Diaphragma in Luft hindurchschaut. Für das durch D 2 und D s gesehene Bild trifft dies nur in der in Fig. 24 gezeichneten Nullstellung zu (vergl. darüber weiter unten). Das Prisma D % gewährt aber noch einen anderen Vorteil ; er besteht darin, daß die durch D x bezw. //, bewirkte einseitige Bildumkehrung wieder aufgehoben wird. Die miteinander zu vergleichenden Bilder sind also beide aufrecht wie im freien Sehen, nur daß das eine je nach der Stellung des Prismas L)., zu Z) l nach rechts oder links gedreht erscheint. Die Erscheinungen, welche sich beim Hindurchsehen durch den Apparat dem Auge dar- bieten, und die Art der Messung sind demnach folgende: Verstehen wir in Fig. 25 unter H und F zwei Gerade - - Meereshorizont und Faden — , welche in ihrer perspektivischen Projektion den Winkel ot. miteinander bilden, so ist nach den vorstehenden Erörterungen sofort ersichtlich, daß man beim Hindurchsehen durch den Apparat in der in Fig. 24 angegebenen Nullstellung den Anblick ebenfalls von Fig. 2-, hat. Indem man dann das Prisma D t aus dieser Nullstellung heraus nach links oder rechts dreht, zeigt sich sofort das Doppelbild. Hierbei ist zunächst § 12. Verschiedene andere Apparate. 6 9 bemerkenswert, daß die Drehung des Bildes in umgekehrter Richtung stattfindet wie die des Prismas, während bei einem einfachen DovE'schen Prisma, wie bereits oben erwähnt wurde, die Drehung des Bildes in demselben Sinne wie die des Prismas erfolgt. Die Erklärung für diesen scheinbaren Gegensatz besteht darin, daß man im vorliegenden Falle die Drehung des Bildes im Spiegelbild des Reflexionsprismas D 3 beobachtet. Die Messung des Winkels »J jj » " Desgl. [8a " )» )1 J-t Le BL S. 15 19 'S) pq Verloren die Lotröhre und 1050 m Draht Le Bl. S. 28 20 I4°,5 Harter Grund, Lot be- schädigt, keine Probe i c Le Bl. S. 28 2 1 Globigerinensand *73 M-l Le Bl. Br. 15 23 i4°-8 Globigerinen. See- igelstacheln -4-< ) < Le Bl. S. 28 24 Patent] ot gemacht. (Siehe Karte Taf. IV.) i3°>8 c Le Bl. S. 28 29 Patent] ot wur den hier noch ausgeführt. % i4°.6 Feiner, graugelber Sand B Le Bl. S. 28 30 II°,2 Pteropoden - Schlamm 4-> CL Le Bl. S. 28 3' (Pteropoden + Ge- steinstrümmer) 3°,5 Rötlich grauer Schlamm (Globi- gerinen + Gesteins- trümmer) Le Bl. S. 28 32 Deutsche Tiefsee-Expedition 1898— 189Q. Bd. I. 82 (\. Schi itt, I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Stat. No. Lotung No. Datum Ortszeit Breite Länge Wind rw. 0—12 Seegang rw. — 9 Tiefe in m Oberflächenwasser Temp. t° Salz- C b 4° geh. % 1898 X. W. 1.0 37 25 29. VIII. 7 a. 16 14' 22° 3 8' SSO 2 Dünung ONO 3 1694 26°,2 2406 36,29 40 26 31. VIII 6—8 a. 12° 38' 2O 15' S 1 S0 ] Dünung 3 XOJ 4792 26° j3 2336 35-42 41 27 2. IX. 6 — 7 a. 8» 58' i6° 28' SSW 2 SSW 3 1763 2 5 °,4 2296 34,56 45 28 5. IX. 6 a. 2° 50' s. II» 41' SSW 4 SSW 4 4990 25°. 1 2389 35,63 47 29 7. IX. 6 a. o° 10' 8° 32' ? 48 30 7. IX 1 1 a. o° 9' X. 8° 30' S 2 SSW 2 5695 23°,6 2415 35>37 53 3i 10. IX. 6 — 7 a. i° 14' 2° 10' 0. SSW 4 SSW 3 3550 24°,6 2392 35,48 55 32 12. IX. 6 a. 2° 37' 3° 28' SSW 2 SSW 2 3513 24°.7 2378 35-33 56 33 13. IX 6 a. 3° 10' 5° 29' WSW 1 SW 2 2278 24°,7 2355 35.03 58 34 14. IX. 6 a. 3° 3i' 7 26' WSW 3 SW 3 710 25°,3 1962 30,13 II. Kamerun— 63 67 68 72 75 83 84 35 26. IX. 36 30. IX. 37 1. X. 38 6. X. 39 10. X. 40 .7. x 4i 17. X. 7V2— 9 a - 8 a. 6 a. 6 a. 6 a. 9 a. 3 P- 2° O' S. 5° 6' 5° 47' 7° 47 i6° 25' 25° 25' 25» 27' 9° 59 ii° 31 ii° 8' 11" 9' 6° 1:' 6° 8' W z S 3 S 3 SSW 3 SSW 2 SW 3 SSW 4 SSW 3 Dünung SSW 3 SSW 3 Dünung SSW 3 S< ) 4 SSO 5 S< I 4 SSO 5 2492 24°,9 2056 3035 214 24V 23°,9 2275 2030 2338 2 3 ,9 2225 981 936 i9°,i i6°,6 [6<>,9 2552 2612 31,20 34.06 30.44 35.89 35,63 § 15- Verzeichnis der von dei „Valdivia" ausgeführten Lotungen 1898/99. 83 13 14 i5 16 17 18 19 Bodenwasser Lotmaschine, Stat. Temp. b 4" Salz- Bodenbeschaffenheit Bemerkungen Looröhre, C Reh. O/oo Sinkgewicht No. 3°,7 1 .0 2801 35.25 Pteropoden-Schlamm (Globig. + Ptero- poden + Gesteins- trümmer) Nordöstlich von Boavista, K. V. Le Bl. S. 28 37 — Verloren Lot, Thermometer und ca. 50 m Draht. s. S. 28 40 3°,4 Dunkel grauer Schlamm (Globige- rinen + Gesteinstr.) S. s. 15 4> 2°,4 Gelbbrauner Schlamm mit hellen Flecken (Globig. + Gesteins- trümmer) Le Bl. S. 28 45 Diese Lotung mißlang, da die Grund- berührung nicht erkennbar wurde. Wir hatten ca. 8000 m Draht aus- gegeben, von denen 2000 arg ver- kinkt wieder heraufkamen. Le Bl. S. 28 ' 47 2°,I Globig.-Schlamm Ein Stück des Trommelrandes der Maschine bricht ab, als nur noch wenig Draht einzuhieven war. S. S. 28 48 Der Draht trieb unter das Schiff und brach bei dem Einhieven ; Lot, Thermometer und 2200 m Draht gingen verloren. Le Bl. S. 28 53 2°,4 Globig.-Sehlamm Der Trommelrand brach nach be- schaffter Reparatur wieder ein. S. Br. 28 55 3°,3 Blauer Schlick Auf der Höhe der Nigermündungen Le Bl. Br. 28 56 5°-3 Blauer Schlick Im Südosten von den Nigermündungen Le Bl. Br. 28 58 Kapstadt. 2°,6 2 "8 3°,3 3°,5 Blauer Schlick Blauer Schlick (Copro- lithen) Blauer Schlick Blauer Schlick Pteropoden-Schlamm Pteropoden-Schlamm Sinkgewicht kam wieder herauf Starker Nord-Strom Vor der Kongomündung Grundberührung undeutlich. Schiff schlingert heftig. Sinkgewicht kommt mit herauf (Untiefe im Südatlantischen f Ocean Le Bl. Br. 28 63 Le Bl. Br. 28 67 Le Bl. Br. 28 68 Le Bl. Br. 28 72 Le Bl. Br. 28 75 Le Bl. Br. 28 83 S. S. 28 84 84 G. Schott, I 2 3 4 5 n 7 8 9 10 11 12 Stat. Xo. Lotung No. Datum Ortszeit Breite Länge Wind rw. — 12 Seegang rw. — 9 Tiefe in m Oberflächenwasser Temp. t° Salz- C S 4 " |geh.<7 00 1898 S. 0. 1 .0 S5 4 2 18. X. 6 a. 26 49' 5° 54' SO 4 SSO 4 5040 i6°,6 2613 35.65 87 43 20. X 6 a. 3O 35' 6° 10' s 3 Dünung SW 4 5I08 i6°, 3 2620 35-66 39 44 22. X 6 a. 31 21' 9° 46' s 3 Dünung SW 4 Dünungen von 5383 i6° >3 2647 36,01 90 45 25. X. 10 a. 33° 20' 15° 58' SW 2 S( ) u. SW Dünungen von 3202 16°, 5 2612 35,6o 9i 46 25. x. 3 P- 33° 23' 16 19' SW 3 SO u. SW 2670 i 7 °.i 92 17 26. X. 6 a. 33° 41' 18 0' w 3 WSW 2 178 i4°,3 2627 35.15 115 117 118 119 97 48 27. X. 102 49 i.XI. 103 50 2. XI. 105 5i 3- XL 1 10 52 4. XI. 1 1 1 53 4. XI. 1 12 54 4. XL 113 55 5- XL 56 14. XI. 57 15. XL 58 17. XL 59 17. XL 4 P- 10 a. 6 a. 8 a. 6 a. 3 P- 6 a. 6 a. 6 a. 6 a. 4 P- III. Kapstadt — Agulhas- 3 5 3 34° 3i 35° 11 35° 29' 35° 9' 35° 16' •3-0 , ,1 35 33 26° o' 23° 2' 21° 3' i8°33 18" 27' i8° 20' 34 33' i8 u 21'NWz N7— 8 W XX< ) w Dümmer SW W z S 6 W 6 Still Dünungen aus \Y u. SW 4 NW 3 N 3 SW 3 N 5 N 4 SW 3 N 5 N 3- 4 xw 105 15°. 6 2610 1930 2I ,O 2491 500 2O ,3 2508 102 i6°,9 2582 564 i6°,i 2614 1516 i6°,5 2750 i5°.9 318 i7°,6 2583 35.31 35.45 35.44 35.35 35.5° 55.58 IV. Kapstadt — Bouvet- 36« 23' 37" 3'' 40 31' 17° 38' 17 2' 15° 1' ■4° 52 WSW 1 ; Dünung S\Y 4 W z S 4 W 6 SWz W \ Dünung SW 5 Dünung W 7 Dünung SW / S 7 4170 4953 2593 5230 i6°,4 i6°,g 12 »3 9°.9 2606 2599 2673 2645 35.50 35.56 35.23 34-3" § 15- Verzeichnis der von der „Valdivia" ausgeführti I a 1898/99. 85 13 14 15 16 17 ,, 19 B Temp. C jdenwa s- sser Salz- geh. % Bodenbeschaffenheit Bemerkungen 1 .1 ttmaschine, 1 .1 ttröhre, Sinkgewicht Stat. No. o°,S I.O.... Feiner, gelbbrauner Globig. - Thon, mit vulkan. Mineral- brocken S. S. 28 85 i".i Globiger.-Schlamm Hohe westliche Dünung S. S. 28 87 o u , 9 Roter Thon S. S. 28 89 2°,2 Globig.-Sclilamm Schiff rollt heftig S. S. 28 90 Globig.-Schlamm Drahtwinkel 63 S. Br. 15 91 Grüner Sand Vor Kapstadt Le Bl. S. 28 92 Bank — Kapstadt. i3°.6 3 -9 _ ii 14°, 1 -0 - 3 ■/ 2638 35.19 7M I nsel- -KerQ-uelen. Grüner Schlick Grüner Sand Spuren gelben Sandes, Korallen- u. Muschel- bruchstücke spärlich Grünlicher, sandiger Globig.-Schlick Wie bei No. 1 10, nur feiner Thonig klebriger, gelber Schlamm (Globigerinen) Nichts im Lot Lotgewicht absichtlich wieder mit heraufgebracht Dieser Lotung gingen 4 vergebliche Versuche vorher, da bei dem heftigen Strom der Draht meist sofort unter das Schiff geriet. — Hohe Dünung Sinkgewicht absichtlich nicht abge w T orfen. SlGSBEE-Lotröhre ging dabei verloren Le Bl. Br. 28 97 Le Bl. S. 28 102 Le Bl. S. 28 103 Le Bl. S. 28 105 Le Bl. Br. 28 110 Le Bl. Schnapp! 28 1 1 1 Le Bl. Br. 28 0.7 o°,4 o u ,7 Globiger.-Schlamm Globiger.-Schlamm Globiger.-Schlamm Spuren von Globige-'Sehr schwere See. Gute Lotung rinen Sehr hohe See. Die schwierigste der bisher ausgeführten Lotungen: bei der Drahtausgabe kam infolge des äußerst heftigen Arbeitens des Schiffes der Draht manchmal lose ; ringelte sich in Buchten ; Grundbe- rührung nicht scharf, aber zweifel- los konstatierbar Le Bl. Br. 28 Le Bl. Br. 28 S. Br. 28 S. Br. 28 S. S. 28 113 115 117 118 119 86 G. S( i I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 Stat. Lotung No. Datum Ortszeit Breite Länge Wind rw. — 12 Seegang rw. 0—9 Liefe in m Oberflächenwasser Lemp. t" Salz- °C b 4T° geh.\„. 1898 S. 0. 1,0 .... I20 60 18. XI. 6 a. 42 18' 14 i' N 3 Dünung W 5 4594 8°,i 2664 34.17 121 61 19. XL 6 a. 43" 5^' 13° 6' NWzW 3 Dünung N z 4 5417 7 n .y 2657 34.02 122 62 20. XI. 6 a. 46 2' ii° 35' NOzN 3 NzO 3 4788 6",7 2651 33.74 123 63 22. XL 9 a. 49" 8' 8° 41' NNO 4 Dünungen S-SW 5 4418 V 3°. 2 2693 33.86 124 64 23. XL 6 a. 5o° 57' 7" 40' N 7 NNO 6 3584 I°,2 2709 33.7" 125 65 24. XL 6 a. s 53" 3i' 6" 14' NzO 5 NNW 6 2268 -i°,o 2710 33.6i 126 66 25. XL 6-7V2 a. 54° 22' 4" 37' NWzN 8 NWzN 7 3458 — o°,8 2736 33.97 127 67 25. XL 4 P- 54° 29' 3° 43' NWzN 4 NWzN 4 567 -o°,5 2730 33.91 128 68 26. XI. 3 P- 54° 30' 3° 3i' WzN 8 NW 5 439 -o°,3 2719 33.78 129 69 27. XL 6—7 a. 53° 49' 3° 57' NWzN 7 NWzN 6 1849 -o\5 2720 33,78 130 70 27. XL 2—3 P- S-," 52' 4° 6' NW 7 NWzW 6 2321 — o°,7 131 71 28. XL 2 p. 54" 29' 3°3o' WNW 8 WNW 7 457 — o°,6 2718 33.74 132 72 29. XL 5 3 /4-6V 2 a 55° 21' 5° 16' S 4 Dünung WNW 6 3080 -o°, 4 2725 33.85 133 73 30. XI. 5 3 /, a. 5 6° 30' 7° 25' SW 7 TV " 1 NW 4 Dünung j gw _ 5044 -i°,4 2747 34.09 134 74 1. XII. n 1 /., a. 56 16' io° 53' SSW 7 SSW 6 5519 -i°,4 2737 33.95 135 7.5 2. XII. 5 Vi*. 56 30' 14 29' SW 7 SW 5 Dünung West 5093 -i°,4 2726 33,8i § iy Verzeichnis der von der „Valdiyia" rten Lotungen 1898/99. 87 13 14 15 16 i? 18 !9 Bodenwasser Lotmaschinr, Stat. Temp. t° S- 4° Salz- Bodenbeschaffenheit Bemerkungen ] .< >trühre ) c geh. % Sinkgewicht, 1,0 .... Gelblich- weißer Glo- big.-Schlamm. Wenig Diatomeen S. S. 28 120 o°, 4 Diatomeen-Schlamm S. s. 28 121 o°, 4 Globiger .-Schlamm Mächtiger Regen S. S. 28 122 o°,4 Radiolarien-Schlamm S. s. 28 123 Vulkanisch. Schlamm Schnell zunehmende stürmische Brise und hohe See. Oel an den Rädern überall starr und steif. Als noch 640 halbe Faden einzuhieven waren, begab sich dieTrommel unter wieder- holtem heftigen Krachen um stellen- weise 5 mm, doch scheint nichts gebrochen. - - Der Vorläufer, vom Wind erfaßt, bekniff sich im Block und schnitt ab; verloren Thermo- meter und Lotröhre s. s. 28 124 o°,6 Vulkanischer Schlick Bodentemperatur unsicher, weil mit S. Br. 28 125 mit Diatomeen und Radiolarien Mux.-Min.-Thermometer gemessen. Die folgenden Bodentemperaturen sind mit Umkehrthermometern ge- messen, solange das Oberflächen- wasser offenbar kälter als das Bodenwasser ist. 0°,0 Diatomeen-Schlamm In Schneegestöber und Sturm S. Br. 28 126 Vulkanischer Sand In Sicht der Bouvet-Insel S. Br. 28 127 i°,o Nichts im Lot Desgl. S. Br. 15 128 o°, 4 Diatom. u. vulk. Sand Stürmisch und Schneegestöber S. Br. 28 129 O ü ,2 Diatomeen-Schlamm Stürmisch S. Br. 28 130 I°,I Grober vulkan. Sand Unter der Küste von der Bouvet- Insel. Sturm und Schneetreiben S. S. 15 131 -o»,3 Diatomeen-Schlamm s. s. 28 i3 2 Vulkan. Schlamm Stürmisch und Schneetreiben S. s. 28 133 -o°.5 Diatomeen-Schlamm Stürmisch s. s. 28 134 Diatomeen-Schlamm Stürmisch. Sehr starke Abtrift des Schiffes, Drahtwinkel war zuletzt 45 . Beim Einhieven wurde der Draht mehr als gewöhnlich be- ansprucht; bei rund 700 m Tiefe sprang die Trommel unter heftigem Knall und es stellte sich Später heraus, daß die schon früher geflickte Seite des Gußstückes total zusammengebrochen war. Repa- ratur in 3 Tagen beschafft. s. s. 28 135 88 G. Schot l. Stat. X. .. Lotung No. Datum Ortszeit Breite Länge Wind rw. o — 12 Seegang rw. o — g Liefe in m Oberflächenwasser Lemp. C S 4" 138 141 142 143 144 145 1 4 6 147 148 149 150 152 153 154 76 77 78 79 80 82 83 84 85 86 87 89 90 1898 4. XII. 5. XII. 6. XII. 7. XII. 8. XII. 9. XII. 10. XII 11. XII. 12. XII 13- XII 15. XII. 16. XII 17. XII 18. XII 5V2 a. 4 P- 4 P- 5V2 a. 5V2 a. 57* a. 5V2 a. 5V2 a. 5V2 a. 5V2 a. 5 1 /. a. 2 a. 5 1 /, a. 5V2 a. S. 55° 26' 54° 54' 54° 46' 55° 27' 5°° 44' 58° 5' 59° 16' 58° 53' 59" 1 6o ö 11 6 ,o 2? < 64« 9 63" 17' 62 32' ig. XII 5 i/ 2 a. 61° 45' O. 18 2 22° 13 26" 40' 2S 59' 32° 6' 35° 54' 40" 14 j. 43 l 47° 38' 49 48' 53° 10' 53° 1: 57° 5i' 58° 40' 6i° i'»' WNW Still S 3 Still SW 2 NNO 5 NO 3 NWzN 4 NNO 4 N 7 OSO 1 O 5 ONO 4 ONO 9 NOzO 4 Dünung WNW 31 4090 Dünung X 4 4036 Dünung W 4 4605 S 41 Dünungen Wu. S 3' 5532 Dünungen Wu.S 3 5506 Dünung Dünung' NO 3 W 4 5733 X« » 3 5450 NW 4 5422 WNW 4 S 4 N 6 Dünung N( > s O 4 O , NO 7 Dünung NW 7—8 See aus NO 4 Hohe Dünungen 55o8 5567 5175 4647 4636 2750 3548 -I u ,2 -o°, 5 -o°,i -o°,6 -o°, 9 1.0 2272 2715 2739 2715 2721 -o°,4 i u ,o -i°,3 2705 2691 2671 — o" i°,4 i",o -i°,7 -i",o -o°,8 -o°,7 2702 2704 2723 2720 2725 2717 2715 § 15. Verzeichnis der von der „Valdivia" ausgeführten Lotungen 1898/99. 89 13 14 '5 16 17 18 19 Bodenwasser Lotmaschine, Stat. No. Temp. ~ t° | Salz- 4° |geh.»/ no Bodenbeschaffenheit Bemerkungen Lotröhre, C Sinkgewicht — o°,3 1.0 2775 34.51 Diatomeen-Schlamm Le Bl. Br. 28 138 +o°,5? Diatomeen-Schlamm Dichter Nebel. Bodentemperatur un- sicher, weil das Thermometer unklar von der Lotröhre heraufkam Le Bl. Br. 28 140 -o°,3 Vulkan. Schlamm S. Br. 28 141 -o°,4 Vulkan. Schlamm S. S. 28 142 — o°, 4 Nichts im Lot Lotdraht genau senkrecht „auf und nieder", wie überhaupt in diesen hohen Breiten meistens, wo wenig oder kein Strom vorhanden zu sein scheint S. S. 28 i43 -o°,4 Diatomeen-Schlamm Heftiges Schneegestöber. Tiefste Lotung im antarktischen Gebiet S. S. 28 144 — o", 4 S. S. 28 145 — o° )4 2790 34.65 Diatomeen-Schlamm Thermometer funktionierte nicht. Ein großes Eisstück trieb während der Drahtausgabe gegen den Draht und nahm ihn eine Strecke weit mit, doch kam der Draht dann frei. Beim Einhieven ergab sich eine kolossale Spannung; 2mal wurden 200 m Draht eingehievt und wieder Draht ausgegeben, ohne daß Ent- lastung eintrat. Daraufhin ganz lang- sames Einhieven. Das Abfallge- wicht war am oberen Ende der Röhre festgekommen, obschon die Schlipp - Vorrichtung funktioniert hatte ; es kam glücklich aus dieser Tiefe wieder herauf. Zeitdauer des Einhievens: 1 Stunde 23 Minuten S. S. 28 146 +o°,i Diatomeen-Schlamm S. Br. 28 147 — O ,2 Stürmisch s. S. 28 148 — 0°,2 Diatomeen-Schlamm Dichter Nebel s. S. 28 149 -o° >4 Blauer Schlick Vor Enderby-Land s. S. 28 150 -o° >4 Blauer Schlick Schneeschauer s. S. 28 152 Schwerer Schneesturm. Nur behufs Le Bl. 28 i53 thermometrischer Messungen aus- geführt — 0°,I Globiger.-Schlamm ! S. S. 28 i54 Deutsche Tiefsee-Expedition 1898— 1 8go. Bd. I. go G. Schott, IO I I 12 Stat. No. Lotung No. Datum Ortszeit Breite Länge Wind rw. o — i. Seegang rw. o — 9 Tiefe in m Oberflächenwasser Temp. °C S ^ö Salz- geh- %, 155 156 157 158 159 9 1 92 93 94 95 21. XII. 2 2. XII. 23. XII. 5V2 a. 5V2 a. 5'/ 2 a. S. 5S Ü 55' 56° 19' 54° 33' 24. XII. 24. XII. 5V2 a. 4 P- 1899 162 96 1. I. 163 97 2. I. 164 98 3- I. 5 7s a. 5 Vi a. 52" 48' 5i° 50 1 O. 64" 49' 66 u 48 52 67 690 13' 69" 48' 43" 45 41° 6' 38°4i' 75° 34' 76 24' 77" 36' NNO 4 ONO 4/7 WzN 9 Hohe Dünungen ausNO,NNWu.O W-Dünung NW 4 W 4 W/S 3/2 NNW 6 WSW 4 W 7 Dünungen NNW1 ,, W ) 5/6 desgl. 4622 2388 4919 3923 2015 Dünung WSW 6 NNW 5 Dünung W 5 Dünung W 4 — 5 3434 3295 158 o°,i o°,7 2",0 2°,8 1 .0 2702 2721 271 1 2699 33.59 33.87 33.8o >,So V. Kerguelen- 8 U ,8 I2°,8 I4°,3 2664 2631 2634 34.32 34.83 35.25 § 15- Verzeichnis der von der „Valdivia" ausgeführten Lotungen 1898/99. 91 13 14 15 Bodenwasser Temp.l o j^. | Salz- » C | a 4° [geh. %q 16 17 Bodenbeschaffenheit -0°,2 O ,2 i°,7 1.0. Padang. i°,4 i°,4 I2°,8 Diatomeen-Schlamm Gelber Schlamm (Diatomeen) Globigerinen- Schlamm Globig.-Schlamm Bemerkungen Lotmaschine, Lotröhre, Sinkgewicht 19 Stat. No. Draht geriet bei dem Einhieven an- fänglich unter das Schiff, kam später frei Stürmisch und Schneetreiben Schwerer Sturm. Bei 3310 des Zähl- werkes stand die Trommel kurze Zeit, und es verlangsamte sich die Auslaufszeit pro 100 halbe Faden von 40 Sek. auf i Min. 10 .Sek als jedoch bei dem Einhieven große Kraft auf den Draht kam, wurde wieder Draht ausgegeben , wor auf die Auslaufszeit zwischen 2; und 45 Sek. schwankte. Das Schiff arbeitete bei vollem Sturm sehr schwer, der Draht kam dabei oft lose und wand sich wie eine Spirale in die Tiefe. Bei rund 5380 halben Faden sprang der Draht aus der oberen und unteren Führungs- rolle, wurde mit großen Schwierig keiten in dieselben zurückgebracht. Darauf wurde, als noch eine Sturz see überkam, die Lotung abge brochen. Das Sinkgewicht (28 kg) kam mit herauf, das S i g s b e e Lot zeigte keine Unordnung, die Schlammröhre war noch rein : Boden also nicht erreicht Bei einem Lotversuch vorher brach der Draht im Vorläufer, so daß ein BROOKE'sches Lot und ein Kipp- thermometer verloren gingen Sehr starke Abtrift vor Wind und See. Drahtwinkel wegen Nebel und Regen unmeßbar, etwa 65 ° Ohne Lotröhre gearbeitet. 2 See- meilen ab St. Paul S. S. 2^ S. S. 28 s. S. 28 155 156 157 S. S. 2i S. S. 2t 158 159 S. S. 28 S. S. 28 Le Bl. 15 162 163 164 9 2 G. Schott, io 1 1 12 Stat. No. Lotung No. Datum Ortszeit Breite Länge! Wind rw. o — 12 Seegang rw. o — 9 Tiefe in m Oberflächenwasser Temp. C S- 4° Salz- geh- °/qq 1899 165 99 3- I. 166 100 4. I. 1 67 101 4. I. 168 102 5- I- 169 103 6. I. 170 104 7- I. 171 105 8. I. 172 106 9. I. 173 107 10. I. 174 108 11. I. 175 109 12. I. 176 1 10 13. I. 177 1 1 1 .4. I. 178 1 12 15. I. 179 •13 16. I. 181 114 17. I 183 H5 19. I. 184 116 20. I. 185 117 21. I. 186 118 21. I. 187 119 22. I. 3 P- 5 a. 3 7. P- 5 7-2 a. 5V2 a. 5 Vi a. 5 Vi a - 5 Vi a - 5 1 !l /i a. 5 7, a. S. 38° 40' 37° 45' 37" 47' 36° 14' 34° 14' 32° 54' 3i° 46' I3o 7' 29" 6' 27" 58' 5 72 a. 5 Vi a- SV, a. 5V2 a. 5V2 a. 10 a. 57i a. 5'li a. 97i a. 4 P- 6^2 a. O. 77° 39 77° 34' „0 -,,1 77 34 78° 46' 80" 31' 83° 2' 84 56' 87° 5o' 89° 39' 91" 40 4 93 44 24 ° 95 21" 14' 18" 17' i5 l 12° 7 8° 14' 6° 54' 3° 4i' o 22' 2" 12' 8' 96" 10' 96° 20' 96 20 96° 44' 98 22' 99 28' 101 o IOO°2 7 WSW 4 SSW 4 W 2 W 2 W 1 SO 2 SOzS 3 SSO 2 O 3 N 1 S SO so so so SO 4 NW 4 WNW 5 NW 4 NW 3 NNW 5 Dünung W 4 — 5 Dünung SW 4 Dünung WSW 3—4 WSW 3 SO 3-2 Dünung S Dünung S Dünung S O Dünung O Dünung O 3 — 4 SSO 4-5 SO SO SO SO 4 NNW 5 NW 4 W 3 NW 3 NNW 3 672 i4°,3 1463 i5°,o 2640 496 . .0 - ! 3 ./ 2414 i6°, 5 2584 3109 3548 17V I9°»3 2585 2553 3509 2068 3765 190,7 2O ,4 2I°,4 2545 2548 2539 4526 22°,6 2524 4709 5364 23 ,O 23",4 2487 2457 5033 59" 24°,I 24°.7 2419 2365 5834 26° >5 2285 ai54 27°,6 2234 5248 27°,8 2226 4883 614 903 1671 27°,6 27°-5 28 ,O 27 °,4 2239 2205 2164 2138 35>53 35.24 35.44 35.71 35.74 36,01 36,20 36.42 36,10 35,85 35.61 35.15 34,85 34,6o 34,58 34,66 34,19 33,86 33,27 § 15- Verzeichnis der von der „Valdivi.i" ausgeführten Lotungen 1898/99. 93 13 14 15 16 i7 IS !9 Bodenwasser Lotmaschine, Stat. No. Temp. t° Salz- Bodenbeschaffenheit Bemerkungen Lotröhre, ft C geh. % Sinkgewicht, 9°-9 Harter Grund, nichts im Lot. 4,3 Seemeilen im Osten von St. Paul Le Bl. S. 28 >6 5 3°.2 Nichts im Lot. 4 Seemeilen Abstand von Neu- Amsterdam S. S. 15 166 io°,6 Ohne Lotröhre gearbeitet. 1,9 See- meilen Abstand von Neu-Amster- dam s. 15 167 2°,1 Globig.-Schlamm S. Br. 15 168 i°.7 S. Br. 15 169 i°,4 2782 34.74 Sehr weicher, hell- gelber Globig.- Schlamm S. s. 28 170 i°,4 Nichts im Lot s. s. 28 171 2 o,4 Globig.-Schlamm s. s. 28 172 i°,i Wenig Globigerinen- Schlamm, zähe S. Schnappl. 28 i73 i°,i Zum ersten Male roter Lhon Das Schnapplot hatte nicht gut ge- schlossen, da Sandkörnchen zwischen die Flächen gekommen waren. Des- halb nur sehr geringe Menge des Bodenschlammes erhalten S. Schnappl. 28 174 I, U 2 Roter Thon S. S. 28 175 ?o°.3 Roter Lhon Am linken Index des Max.-Min.-Lher- mometers war etwas Quecksilber abgetrennt : Beobachtung daher un- zuverlässig S. S. 28 176 I°,2 Roter Lhon S. S. 28 177 Roter Lhon Max.-Min.-Lhermometer kam ruiniert (durch Wasserdruck?) herauf S. S. 28 178 i°.3 Roter Lhon Bodentemperatur durch Kippther- mometer gemessen. Ein Max.- Min.-Lhermometer war wieder zer- drückt. S. S. 28 i79 Globig.-Schlamm 4 Seemeilen im Westsüdwesten von Roß I n . (Cocos-Inseln) s. s. 28 181 Radiolarien-Schlamm Bodenthermometer in Unordnung ge- raten s. s. 28 183 i°,i Roter Lhon S.Br. I5 -r 15 184 8°,7 Blauer Schlick \ S.Br. 15 + 15 185 6°,o Korallenschlick 1 Lotungen im Binnenmeer von S. S. 28 186 5°>9 Vulkanischer Schlick Größte im Binnen- meer gelotete Liefe Sumatra (Mentawei-Becken) S. S. 28 187 94 G. Schott, I 2 3 4 5 6 7 8 9 io U 12 Stat. j Lotung No. No. Datum Ortszeit Breite Länge Wind r\v. o — 12 Seegang r\v. 0—9 , Oberflächen wasser . iiete Temp. Q f I Salz- in m | „ C | => 4 o 'geh. 00 1899 189 120 30. I. 190 121 30. I. 191 122 31. I. 192 123 31. I. 193 124 1. IL i94 125 1. IL 195 126 1. IL 196 127 1. IL 197 128 2. IL 198 129 2. IL 199 130 2. IL 200 131 3- 11. 201 132 3- IL 202 133 4- IL 203 '34 4- 11. 204 205 13.5 136 4. IL 4. IL 206 137 5- IL 207 138 6. IL 208 139 7- IL 209 I4O 7- IL 210 141 7- IL 21 I 142 8. IL 212 •43 8. IL 1 1 a. 3 P- 10V2 a. 4V2 P- 6 a. 9 a. i 1 / 2 P- 4 P- 5'/ cl. 8 a. 12 a. S. 0. O o 5 8' 99° 5i' o°58' 99° 43' o° 3Q' 98° 52' o°43' 98° 34' N. o° 30' 98 0' o° 15' 98 9' o° 31' 98 14' o° 27' 98° 7' o° 23' 97° 57' O o 17' 98 8' o° 16' 98° 4' S 1 S 1 Still W 2 Umlaufend 3—4 Still SW Dünung X 1 — 2 Dünung N 1 — 2 Dünung W 2 Dünung W 2 VI. Padang- 33.76 Dünung W Dünung W Dünung \Y SW 1 , Dünung- W Still Dünung W 768 1280 750 371 28°,8 29°,3 28°,8 28°,6 1 .0 2115 2148 132 28°,I 614 280,3 2077 594 29°,I 646 29°.5 267 270,9 677 470 2 7 °,9 28", 5 33-93 32,86 Still Dünung W Still Dünung W Die Lotungen an Station 193 — 199 (Lotung 124 — 130) 3. IL 5 3 / 4 a. o° 46' 96° 23' S 2 Dünung W 2 5214 270,6 2161 33,65 4 J / 2 p- 5 x /2 a. 7 3 /4 a. 11 7. a. 1 p. 5 72 a. 6 a. 9 a. io 3 / 4 a. o74 P- 6 a. 9 a. i° 14' i° 4 8' i°47' i° 52 i°49' 9 6» 44' 97 u 6' 96° 59' Variabel 2 S 1 Dünung W 2 Dünung W 2 Dünung W 2 3127 141 660 280,3 270,1 2 7 °,7 2098 32,86 Die Lotungen an Station 200 — 203 (Lotung 131 — 134) sollen die 97" 2' 96° 53' Still Still Dünung W 2 Dünung W 2 84 "43 28°,6 o»0 c 2° 12' 95" 41' 94° 48' 5° 23 54 93" 29 6° 56' 93° 33' 6° 53' 7° 49 7° 49 93" 34 93" 93° 11' NNW NO NO NO NO O O Die Lotungen an Station 202 — 205 (Lotung 133 — 136) 33,88 Dünung W 3 NO 2 NO NO NO O O 4 4 3 4 4 1494 2 7 o,9 2168 1024 28°,2 2183 296 27°.3 2126 362 27°.3 752 27°>3 805 270,2 2148 302 2 7",3 34.19 33.07 33.3- 15- Verzeichnis der von der „Valdivia" ausgeführten Lotungen 1898/99. 95 13 14 15 16 17 19 Bodenwasser Temp. °C t° S- I Salz- Igeh. % Bodenbeschaffenheit Bemerkungen Lotmaschine, Lotröhre, Sinkgewicht Stat. No. Colombo. 7°,3 5°.9 7°,i n°,o 23°ö IO°,2 io°,3 io°,3 1.0 . . . 2727 35-45 2615 34,95 Blauer Schlick Vulkanischer Schlick Korallenschlick Nichts im Lot Vulkanischer Sand Blauer (vulkanischer) Schlick Blauer Schlick Blauer Schlick Blauer Schlick Lotungen im Binnenmeer von Sumatra (Mentawei-Becken) In der Siberut-Straße , 5 Seemeilen im Süden von Pulo Bojo, 17 See- meilen im Norden von Siberut 9 Seemeilen im Süden von Pulo Nias Südküste 26 Seemeilen im Süden von Pulo Nias Südküste 20 Seemeilen im Süden von Pulo Nias Südküste 14 Seemeilen im Südosten von Pulo Nias Südküste Dicht unter der Südküste von Pulo Nias hegen sämtlich im „Pulo Nias-Groß-Kanal". I°2 i°,9 i6°,o so T 2771 2498 34,7 2 34,65 33,95 Blauer Schlick (feinste Gesteins- trümmer) Blauer Schlick 52 Seemeilen im Westen von Pulo Nias-Küste 21 Seemeilen im Westen von Pulo Nias-Küste 12 Seemeilen ab Bangkaru 15 Seemeilen ab Bangkaru Nichts im Lot Pteropoden -Schlamm Böschungsveihältnisse am Außenrand der Inselreihe aufklären. 9 Seemeilen südlich von Bangkaru Hellgrüner Schlamm (Globigerinen) hegen sämtlich im „Pulo Nias-Nord-Kanal". 2 7 ,O [6 Seemeilen ab Bangkaru 4°,4 2783 35,n n ,4 io°,3 8°,2 2687 35,20 7°,i ii°,i 2735 34,9 1 Hellgrüner Schlamm (Globiger.) Vulkanischer Schlick Pteropoden-Schlamm Pteropoden-Schlamm Vulkanischer Schlick Nichts im Lot Nichts im Lot 26 Sm. westlich von Babi I. Strom setzt schwach nach Nordosten 20 Sm. im Südwesten der Surat- Passage (Atjeh). Lhermometer funktionierte nicht Im Südwesten von Groß-Nikobar Westeingang des Sombrero-Kanales Im Südwesten von Kachäl S. S. 28 189 S. Br. 15 190 S. Br. 15 191 S. Br. 15 192 S. Br. 15 193 S. Br. 15 194 S. Br. 15 195 S. Br. 15 196 197 S. Br. 15 198 S. Br. 15 199 s. s. s. s. 28 200 201 S. Br. 15 202 S. Br. 15 203 S. Br. 15 204 S. Br. 15 205 S. S. 28 206 s. s. 28 207 S. Br. 15 208 S. Br. 15 209 S. Br. 15 210 S. Br. 15 21 1 S. Br. 15 212 9 6 G. Schott, I 2 3 4 5 6 8 9 10 I I 12 Stat. No. Lotung No. Datum Ortszeit Breite Länge Wind rw. — 12 Seegang rw. — 9 Tiefe in m Oberflächenwasser Temp. t° Salz- C b 4° geh. %„ 213 214 144 145 1899 9. IL 10. IL 5 3 A a. 5 3 /4 a. N. f 58' 7° 43' O. 9i° 47' 88° 45' O 4 NO 3 O 3 NO 3 3974 3692 2 6°,9 27°,2 1.0 2155 2222 33,28 34,30 216 218 146 147 148 [6. IL 17. IL 18. IL 219 I49 20. IL 220 I50 21. IL 221 151 22. II. 222 152 22. IL 221 153 23- IL 225 i54 26. IL 226 i55 27. IL 227 156 28. IL 228 1.57 1. III. 229 158 2. III. 235 159 9. III. 237 160 11. III. 240 161 14. III. 242 162 20. III. 9 1 /« a. 6 a. 1 p. 1 1 a. 6 a. 5V2 a - 5 P- 5V2 a - 5V2 a. 5 Vi a. 5V2 a. 5V2 a. 5 l / 2 a. 8 1 /» a. 5V2 a. 7 a. 9 a. 6° 59' 4 U 5Ö' 78° 15' Still NNW 3 VII. Colombo — Chagos — Dünung NW 2 1287 2 7 »7 Dünung NW 2 4454 2 7°,o 2°3o'76°47'| NNW 2 Dünung NW 2 4133 27°,2 ! 2324 35,64 2194 2239 34,33 34,66 Die Lotungen an Stat. 216 — 218 (Lotung 146 — 148) i°57' 4° 6' 73° 24' 73 19' 4° 3i' 73° 20 6° 19' 73 19' 6° 39'i 7 o° 58' N N 73» 34' NW 2 WNW 4 NW N 2 TV- SO \ Dünungen ^ [ 2 NW 2 WNW 4 NW- 4 4 6' 2° 57' 2 39' 2 39' 4° 35' 4° 45' 6° 13' 6° 35' 70" 2' 67" 59' 65" 59' 63° 38' 53" 43' 48° 59' 4." .7' 39" 36' WNW NNW NNW NzW N Die Lotungen an NW 2253 2919 28°,2 2293 2 7 °,6 2926 27°,o 2276 34,91 2524 27°,3 2271 34,98 3396 2 7 °,3 2256 34,78 Stat. 219—223 (Lotung 149—153) /, 9.19.1 oft u h ■yonl 1 2311 35,63 35,60 NW 3 NW 3 NW 3 NNW 4 2127 4129 2743 346o 4599 26°,6 2 7°,3 27°,8 27°,7 2 7 °,8 2293 2275 2291 2290 2304 34,97 35,o2 35,43 35,37 35,6i Die Lotungen an Stat. 225 — 229 (Lotung 155 — 158) Still NO 2 O 2 S 2 Dünung NW NO N Dünung S 1 2377 2 7 °,I 2343 5071 2 7°, 7 2348 2959 28", I 2270 404 28°,9 2265 35,83 36,12 35,28 35,56 § iv Verzeichnis der von der „Valdivia" ausgeführten Lotungen i898/r><). 97 13 14 <5 16 17 IS 19 B Temp. °C jdenwa t° sser Salz- geh. °/ 00 Bodenbeschaffenheit Bemerkungen Lotmaschine, Lotröhre, Sinkgewicht Stat. No. I°,2 I°,2 1 .0 2789 2807 34>8i 35.o6 Hellgrüner, sehr weicher Schlamm (Blauer Schlick) Weicher , hellgrüner Globig.-Schlamm •Südlicher Teil der Bay von Bengalen S. S. 28 S. S. 28 213 214 Seychellen — Dar es Saläm. 5°>o i°,4 785 Hellgrüner , weicher Schlamm (Globig.) 34.7- s Globiger.-Schlamm Bei NW- Wind und Strom nach SW war der Draht meist unter dem Schiff und achteraus; daher viele Maschinenmanöver und undeutliche Grundberührung. Das Gewicht schien von der Lotröhre nicht ab- gefallen zu sein. Beim Einwinden brach der Draht, als er vermutlich zwischen zwei Kielplatten sich fest- geklemmt hatte. Verloren 3255 m Draht, BROOKE'sches Lot und Max.- Min. -Thermometer liegen zwischen Ceylon und den Malediven. Feiner, weißer Sand (Globiger.) Feiner, weißer Sand (Globiger.) Nichts im Lot Weiß. Glob.-Schlamm Nichts im Lot liegen zwischen den Malediven und Chagos-Inseln. 2°,3 2803 35.11 i°,8 i°,8 2°,I 2808 35.i6 i°,7 2782 34.78 Im Aequatorialkanal 2°,4 i°,4 i",8 !i°,8 liegen 2787 2800 34.87 35.02 hell- Spuren von gelbem Sand Globiger.-Schlamm Nichts im Lot Globiger.-Schlamm Globiger.-Schlamm zwischen den Chagos und Seychellen. Nichts im Lot Globiger.-Schlamm 20 Sm. im Westsüdwesten der Großen Chagos-Bank Strom setzt nach Nordosten 2°.I l°,2 2777 34.66 2 ,O 2778 3475 I°,I 2678 35.02 Globiger.-Schlamm Graugrüner Schlamm (Pteropoden) Außerhalb Dar es Saläm S. Br. 1 = Le Bl; Br. 28 S. S. 28 S. Br. 28 S. S. S. Br. S. Br. S. Br. S. Br. Br. 15 + Br. 15 + 28 28 28 28 15 15 S. Br. 26 S. S. 2i 216 217 218 S. S. 28 219 S. S. 28 220 S. S. 28 221 S. S. 28 222 S. Br. 28 223 225 226 227 228 229 235 237 240 242 Deutsche Tiefsee-Eipedition 1898-1899. Bd. I. 9 8 G. Schott, 9 IQ II 12 Tiefe Oberflächenwasser in m Tem P- ( c Ü I Salz- o C * 4" ' geh. % VIII. Dar es Stat. No. Lotung No. Datum Ortszeit Breite Länge Wind rw. o — 12 Seegang rw. o — g 268 270 271 184 185 186 1898 245 163 22. III. 246 164 2 2. III. 247 165 23- HI. 248 166 23. III. 249 167 23. HL 250 168 24. III. 251 169 24. III. 252 170 25- HL 253 171 25. HL 254 172 2 5 .III. 256 173 27. in. 257 174 27. in. 258 17.5 28. in. 259 176 28. in. 260 177 29. in. 261 178 29. in. 262 179 2Q. III. 263 180 29. III. 264 181 30. III. 265 182 30. III. 266 183 30. III. 1. IV. 4. IV. 4. IV I p. 4 p. 5'/i a. 1 1 a. 2 p. 5V, a. 10V4 a 5V2 a. 97* a. oV. P- 574 a. II 74 a. 57* a. »Vi a. 5 7. a. 7 74 a. II 74 a 372 P- 5 1 /! a. 974 a. 174 P- 5 74 a. 572 a. S. O. 5° 28' 39° 19' 5° 24' 39° 20' 3° 39' 40° 16' 3° 17' 40" 43' 3 U 7' 40" 46' i° 48' 4i° 59' i° 41' 41° 47' o° 25' 42° 49' o° 27' 42° 47' o° 29' 42° 48' N. i° 49' 45° 3o' i° 48' 45° 43' 2° 59' 46° 51' 2° 59' 47° 6* 4° 34' 48° 23' 4° 36' 48° 38' 4° 4i' 48 40' 4° 42' 48° 39' 6° 19' 49° 33' 6° 24' 49° 32' 6° 44' 49° 44' 12 a. Die Lotungen 9° 6'|53° 4i' 13° 1 |47° »' 13° 3':46° 4 2 ' S S SOzO SOzO SOzO O ONO O O O O O OSO SOzS SO so so so OSO o o an Stat. O ONO ONO Dünung SW 2 Dünung SW 2 SOzO 3 3 SO z O 3 3 Sz O 2 O 4 O 4 O 4 O 4 O 4 O 4 O 4 OSO 3 SO 2 SO 3 SO 3 SO 2 SO 2 SO 3 SO 3 SO 3 45—266 (Lotung 163- 1 ONO 1 3 Dünung OSO 3 Dünung OSO 3 1 .0 28°,i 23 II 28°,I 27°,9 28 ,O 28° )3 26°,9 *7°.i 26 , 1 2 6°, 4 2Ö°, 7 2 6°,8 !7°,3 2 6°,8 2 7°.5 27°,I 27 >3 2 8°, 3 2 7°,9 2 7 -3 2 7°-7 28 ,O 2260 2333 2389 2368 2345 2325 2322 2321 35.83 35. l 5 35.72 35.71 36.04 463 818 863 417 748 1668 693 IOI9 638 977 "34 1644 1362 1289 301 1213 1242 823 1079 628 74i -183) hegen sämthch nahe der 5064 2 7 °,3 2321 35,0; 1840 26°,8 2372 36,09 36,04 35.74 35.68 35.89 35.78 1469 27°,3 § iv Verzeichnis der von der „Valdivia" ausgeführten Lotungen 1898/99. 99 13 14 15 16 17 18 19 Bc Temp. C idenwasser c t° 1 Salz- ' f geh. n / n „ Bodenbeschaffenheit Bemerkungen 1 .otmaschine, Lotröhre, Sinkgewicht Stat. Mo. Saläm — Aden. IO°,0 8",o 7",2 ii' j ,5 8°,4 3°,8 9°,o 9°,6 8°,o 7°,6 4".0 6°,o 6°,3 I4 U ,5 6°,7 6°,6 io°,o 9°,2 1 .0 . . . 2704 2740 2660 2717 2763 2724 ?740 2625 2753 35.IO 35.i6 34.87 34.95 34.77 35.15 34.98 35.07 35.19 35,o8 Globiger.-Schlamm Blauer Thon Globiger.-Schlamm Blauer Thon Globiger.-Schlamm Nichts im Lot Globiger.-Schlamm. Blauer Thon Pteropoden. Blauer Thon Pteropoden. Blauer Thon Pteropoden. Blauer Thon Blauer Schlick Globiger.-Schlamm Globiger.-Schlamm. Blauer Thon Pteropoden. Blauer Thon Blauer Thon Nichts im Lot Globiger.-Schlamm Nichts im Lot Desgl. 35,17 Desgl. Desgl. ostafrikanischen Küste: während einiger Lotungen war das Somaliland in Sicht. Im Zanzibar-Kanal Im Pemba-Kanal Starker Strom. Drahtwinkel bedeu- tend, fast 50 Beide Gewichte kamen wieder herauf Beide Gewichte kamen wieder herauf [°,2 -, u - ./ 6°,i 2830 3047 35,35 Globiger.-Schlamm 38,47 Weicher, hellgrüner Schlick. (Globiger.) Desgl. Globigerinen Etwa 170 Sm. im OzS von Ras-Hafun Im Golf von Aden S. Br. .5 S. Br. 15 S. Br. 28 S. S. 15 S. S. 15 S. Br. 28 S. Br. 15 S. Br. 28 S. Br. 15 + 15 S. Br. 15 + 15 S. Br. 15+15 S. Br. 15+15 S. Br. 15 + 15 S. Br. 28 S. Br. 28 S. Br. 15 S. Br. 28 S. Br. 15 S. Br. 28 S. Br. 15 S. Br. 28 S. Br. 28 S. Br. 28 S. Br. 28 245 246 247 248 2 49 250 251 252 253 254 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 268 270 271 jqq G. Schott, § 16. Die Lotungen zwischen Hamburg und Kamerun. Die submarinen Bänke in der Nähe der Kanarischen Inseln. (Taf. IV— VI.) Die auf der Fahrtstrecke von Hamburg über die Far Oer bis nach den Kap-Verdischen Inseln hin ausgeführten Tiefsee-Lotungen waren in der Hauptsache nicht Selbstzweck, sondern nur Mittel zum Zweck einmal der Gewinnung von praktischer Erfahrung im Loten überhaupt, sodann der Vorbereitung für Grundfischerei. Es war bei dem kursorischen Charakter, den die „Valdivia"-Reise im Nordatlantischen Ocean dem Programm entsprechend erhalten hat, von vornherein nicht die Absicht und auch nach Lage der Sache nicht die Möglichkeit gegeben, hier etwas Besonderes durchzuführen; doch mögen unsere Tiefenmessungen auf der Seine-Bank eine erwünschte Gelegenheit bieten, einiges über solche submarine Bänke überhaupt zusammenzustellen. Am 27. Aug. 1898 lotete die Expedition die Joseph inen- Bank an, deren seit 1869 bekannte flachste Stelle mit 150 m in 36 40' N. Br. und 14 6' W. L. oder 14 10' W. L. verlegt wird. Aus der Kartenskizze auf Taf. IV, welche nach der englischen Seekarte No. 1226 (Africa, West Coast) und unseren Messungen entworfen ist, sieht man, daß wir wahrscheinlich zwischen den beiden flachsten Gebieten (unter 200 m) hindurchgegangen sind und mit der Lotung Stat. No. 20 (io^o) bereits am Südwestabfall der Steilerhebung angelangt waren; da wir infolee der hereinbrechenden Nacht nicht umkehren oder stillliegen wollten, unterblieb eine weitere Durchforschung. Glücklicher waren wir am Tage darauf mit dem Besuche der Seine-Bank. Die India Rubber, Gutta Percha and Telegraph Works Company in Silvertown-London hatte mir von ihrer Ingenieur-Abteilung für unterseeische Kabel durch die Hand des Herrn M. H. Gray eine umfangreiche, handschriftliche Abhandlung über die Lotungen, welche ihre Kabeldampfer „International" und „Dada" 1883 zwischen Cadiz und den Kanarischen Inseln ausgeführt haben, zur Verfügung gestellt und außerdem eine Reihe von Specialkarten großen Maßstabes über die Seine-Bank, Dacia-Bank, Concepcion-Bank u. s. w. gesandt. An der Hand dieser Hilfsmittel gelang es uns leicht, am 18. Aug. auf dem flachsten Teil der Seine-Bank zu loten und dredgen. Mit Erlaubnis der Gesellschaft sind hier auf Taf. IV u. V diese Specialkarten veröffentlicht, natürlich nach Umzeichnung in metrisches Maß, ferner unter Einzeichnung von Tiefenlinien und Einfügung der „Valdivia"-Zahlen für die Seine-Bank. Auch G. W. Ltttlehales giebt in einer kurzen Abhandlung „On the average form 0/ isolated submarine peaks" ') Karten der Seine- und Dacia-Bank, die jedoch die neueren Lotungen von 1896 und 1898 nicht enthalten können; endlich sind von der englischen Admiralität 1897 Specialkarten der Gettysburg- Bank und Princess-Alice-Bank auf einem Blatte (No. 434) herausgegeben, so daß wir nunmehr ein ziemlich gutes Bild von den Reliefformen dieser Gebilde zu entwerfen vermögen, welche für das ganze Meeresgebiet zwischen der Iberischen Halbinsel und Marokko einerseits, den Kana- rischen Inseln und Azoren andererseits so ungemein charakteristisch und auch an sich höchst eigenartig sind. ii Washington, U. S. Hydrographie Office, No. >ii. [890. § ib. Die Lotungen /wischen Hamburg und Kamerun. IOI Während in früheren Jahrzehnten in anderen Meeresgegenden vielfach Untiefen und Bänke gemeldet worden sind, deren Nichtvorhandensein bei näherer Untersuchung erwiesen wurde, deren Meldung also auf Täuschung durch Brandung, Verfärbung des Wassers u. a. m. zurück- zuführen war, sind hier in dem bereits näher bezeichneten Meeresteil, welcher in allgemeinen Tiefen von 4000 m und mehr aufweist, gerade in unserer Zeit zahlreiche solcher gleich Nadeln aus der Tiefsee aufragenden, meist lokal sehr beschränkten Bänke festgelegt worden, deren flachste Stellen mit noch nicht 200, ja gelegentlich 100 m Wassertiefe ein Ankern mitten auf hoher See unter Umständen gestatten, und deren Existenz außer allem Zweifel steht. Schon länger bekannt ist die west- wärts von der Gibraltar-Straße gelegene Gettysburg-Bank oder Gorringe- Bank, die 1876 von Gorrixüe, dem Kommandanten des Y. St. Dampfers „Gettys- burg" entdeckt und 1877 von dem eng- lischen Kriegsschiff „Salamis" genau abge- lotet wurde. Die Seine-Bank wurde 1882, als ein Kabel von Lissabon nach Madeira gelegt werden sollte, durch den Kabeldampfer „Seine" plötzlich entdeckt, indem das in der Ausgabe befindliche Kabel riß, als es über die steile Untiefe zu liegen kam ; die Bank wurde im folgenden Jahre von den schon genannten Kabeldampfern „Dada" und „International", welche die Verlegung eines Kabels zwischen Cadiz und Tenerife zu besorgen hatten, genau untersucht. Diesen letzten zwei Schiffen ver- danken wir auch die Kenntnis von den bis dahin unbekannten Untiefen Coral Patch, Dacia-Bank und Concepcion-Bank. Da man aus den Erlebnissen der „Seine" wußte, wie gefährlich hier der Meeresgrund für Kabel ist, wurde 1883 ganz systematisch nach Untiefen gesucht. Das hier eingefügte Kärt- chen Fig. 30 läßt die Reisewege der zwei Schiffe erkennen, die „Dada" machte die Reise in sehr großen, der „International" in sehr kleinen Zickzack-Kursen, die sich zugleich gegenseitig schnitten. Will man solche Untiefen finden --es beabsichtigt z. B. die deutsche Südpolar-Expedition den von Supax aus den Bodentemperaturen gefolgerten unterseeischen Yerbindungsrücken in der östlichen Hälfte des Südatlantischen Oceans aufzusuchen — , so muß man die Tiefen- messungen nicht in regelmäßigen Abständen von etwa 5 zu 5 Sm. anstellen, sondern abwechselnd in Abständen von 10 Sm. und 2 Sm. oder 9 Sm. und 1 Sm. Denn die Tiefenzahlen in Ent- fernungen von 9 Sm. oder 10 Sm. geben ungefähr ebensoviel Aufschluß über den allgemeinen TUfvnlin-Len . lOOTtidesi engL W00 11.2000 ■■ Fig. 3°- 102 li. SrHOTT, Charakter der Bodengestaltung wie Lotzahlen in Abständen von 5 zu 5 Sm. ; die hinzukommende Lotung aber von 1 Sm. oder 2 Sm. Abstand von den übrigen Lotungen klärt auch Einzel- heiten des Reliefs sicher auf. Lotungen in sehr viel größeren Abständen (von etwa 40 Sm.) sind nicht genügend, wenn man Detailforschungen nach Untiefen, Bänken von solchen Di- mensionen, wie sie in Frage stehen, ausführen will 1 ). Zu näherer Veranschaulichung des Gesagten teile ich aus einem ungedruckten Berichte, den Buchanan als wissenschaftlicher Begleiter auf der „Dada" an die Londoner Kabelgesellschaft seiner Zeit gerichtet hat, die Stelle mit, welche sich auf die Entdeckung der Dacia-Bank bezieht. „Gleich am Lage nach dem Verlassen der Seine-Bank zeigte sich wieder der Wert nautischen Spürsinns (marine diagnosis). 170 Sm. im Süden der Seine-Bank fanden wir bei einer Lotung 1 1 8g Faden mit hartem Grund, wo wir wenigstens 1 Soo Faden erwarteten. Gleich tauchte die Vermutung auf, daß wieder eine neue Bank in der Nähe sei. Wir dampften auf dem bisherigen Kurse 3 Sm. weiter und loteten 1386 Faden, wir hatten also offenbar, wenn überhaupt eine Untiefe vorhanden war, dieselbe bereits passiert. Deshalb ging es sofort 7 Sm. zurück nach genau der Richtung, von wo wir gekommen waren, die Tiefe war jetzt 810 Faden; noch 3 Sm. weiter zurück fanden sich nur 414, weitere 2 Sm. rückwärts gar nur 6 6 Faden und '/ä Sm. wieder weiter 230 Faden." Damit war die Dacia-Bank entdeckt, und es folgte dann in den 2 nächsten Tagen die genauere Ablotung. Die folgende Zusammenstellung orientiert uns über einige der wichtigsten Punkte in betreff dieser Bänke: Geringste Tiefe in in Flächeninhalt (qkm) des noch nicht 200 m tiefen teiles Bodenbeschaffenheit Bodentemperatur " C 1 rettysburg-Bank 55 Josephinen-Bank 150 Coral Patch 795 Seim-- Bank 1 )ii Dacia-Bank 91 Concepcion-i'.ank 179 70 25 (?) 50 130 90 Grober Korallensand und kleine schwarze Lavabrocken Harter Grund, keine Probe Harter Korallengrund Harter Grund, in Tiefen von über 3 — 500111 grobkörniger Sand 1 ) Korallensand ? [883 „Dada": I2".; 1898 „Valdivia": 14''. 5 1) In den Tiefen, die kleiner als rund 200 m waren, beobachtete die „Valdivia" meist harten Grund; die Lotröhre brachte keine Probe herauf und war einmal sogar durch das Aufschlagen auf harten (Korallen ?-)Fels beschädigt; an Station 24 mit 168 m er- hielten wir ein wenig Globigerinensand. Dagegen fanden wir an Station 23 in 964 m reichliche Mengen grobkörnigen Sandes, der schon makroskopisch einzelne Bruchstücke von Muschelschalen erkennen ließ und aus Globigerinen, Teilen von Seeigelstacheln u. s. w. sich zusammensetzte. Hiernach ist meine durch ein Versehen in das Gegenteil umgewandelte vorläufige Mitteilung darüber vom Jahre 1898 in den Reiseberichten (Zeitschr. der (res. f. Erdk., Bd. XXXIV, S. 136) zu berichtigen. Dieser unser Befund paßt dann zu dem, was Bl 1 HANAU über die Bodenbeschaffenheit in den Passagen zwischen den einzelnen Kanarischen Inseln berichtet; soweit der Einfluß der Gezeitenströme reicht, findet man wenig oder keine Bodensedimente, sondern harten, reinen Fels; erst unterhalb dieser Grenze hat man Globigerinenschlamm. Nun wissen wir wiederum durch BUCHANANS Beobachtungen auf der Dacia-Bank, daß auch die kleinen submarinen Bänke des offenen Oceans Gezeitenbewegungen noch erkennen lassen, und so kann man schließen, daß die obersten, flachsten Partien dieser Untiefen durch wenn auch schwache, aber doch noch transportierende Ebbe T und Flutströme mehr oder weniger vollkommen von Ablagerungen frei gehalten und gereinigt werden; in 964 m haben wir bereits vir] Sediment, aber doch nur grobkörniges, und erst in den bewegungslosen großen Tiefen von über 1500 m und 2000 m vermag sich hier feiner Globigerinenschlamm zu halten. 1) LlTTLEHALES, a. a. O. S. 7 u. in Americ. Journal of Science 1896, S. [06 ff', ferner BUCHANAN in Scott. Geogr. Magaz., Vol. III. [887, S. 218. [6. Die Lotungen zwischen Hamburg und K.an 103 Zur Kennzeichnung der Natur dieser unterseeischen Erhebungen gehören auch die Böschungswinkel, welche für verschiedene Tiefenstufen ermittelt werden müssen. Die auf Taf. VI vereinigten Profile dienen diesem Zwecke. Die 3 Profile durch die Concepcion-, Dacia- und Seine-Bank sind naturgetreu, indem der Tiefenmaßstab gleich dem Längenmaßstab ist; die Linie, längs der das Profil gelegt wurde, ist auf den Karten der Taf. IV u. V eingetragen. Die auf Taf. VI noch befindlichen 4 Profilkurven sind dagegen zehnfach übertieft; außer Kurve I (Südabfall der Seine-Bank) ist der Steilabfall von der Nordwest-Ecke der Nias-Insel (vor Sumatra) ausgewählt, weil dort zum ersten Male, und zwar von der „Valdivia", Lotungen in verschiedenen Landabständen gemacht sind und dort ein Teil einer typischen Bruchrandzone vorliegt; ferner ist als Beispiel für die Böschungen an einem Festlandssockel die Kurve der an der Südwest-Seite der Agulhas-Bank ebenfalls von der „Valdivia" angestellten Tiefenmessungen gegeben, sowie endlich das Profil IY des Küstenabfalles von Kap Bojador (Sahara-Küste) nach Nordwesten, wiederum unter Benutzung auch von „Valdivia'-Lotungen. Man muß die obersten 200 m Tiefe in der Mehrzahl der Fälle zunächst außer acht lassen, denn hier treten meist neben sehr geringer Neigung auch manchmal die steilsten Abstürze von fast vollkommen senkrechtem Charakter auf, wenigstens bei vulkanischen und Korallen-Inseln, oder man erhält sonst ein Durcheinander von fast allen möglichen Neigungswinkeln. Ein gutes Beispiel dafür sind die Neigungsverhältnisse an der Westseite der Koralleninsel Masämarhu (Rotes Meer) in den obersten 400 m; Admiral Wharton 1 ) idebt nach den Aufnahmen des „Flying Fish", Capt. Maclear, ein sehr lehrreiches, in den Tiefen- und Längen Verhältnissen natur- getreues Profil, welches Böschungswinkel von 70 — 8o° an mehreren Stellen ablesen läßt. Ferner hat J. Murray 2 ) nach Aufnahmen des „Challenger" an den Korallenriffen bei Papiete (Tahiti) meist für die Tiefenstufe zwischen 280 und 330 m die größten Neigungswinkel gefunden und zu 60 — 70 , einmal sogar zu 72 39' berechnet. Sieht man also von dieser obersten Zone, in welcher Faktoren sekundärer Bedeutung oft ausschlaggebend sind, ab, so lassen sich die Böschungsverhältnisse leichter durchgreifenden Ge- sichtspunkten einordnen, und die einzelnen Zahlen haben eine etwas tiefer reichende Bedeutung. Wir erhalten folgende Werte: Tiefenstufe in m : 200 bis 1000 1000 bis 2000 2000 bis 3000 200 bis 2000 200 bis 3000 400 bis 1300 4OO bis 1500 800 1 >i- 1300 500 bis 2000 Von der Agulhas-Bank nach SSW Von der NW-Ecke von Nias nach SW — — — b"3o' 2"io' — — Dacia-Bank, SW-Seite Dacia-Bank, NO-Seite Concepcion-Bank, NO-Seite Seine-Bank, N-Seite Seine-Bank, S-Seite i6° 3 o' i2»45' ;"45' i 2 °45' i7° 3 o' 14V 1 1 "0' i2°4S' n°45' i6"3o' 22°30' — -\-"3o' 1 .0, - < H 43 Man beachte besonders, wie die Größe des mittleren Böschungswinkels von 200 m ab, also von der sogenannten Kontinentalstufe ab bis 3000 m Tiefe, in den verschiedenen Fällen 1) Natnre, Vol. XXXVI, S. 413. 2) „Challenger"-Report, Narrative, Vol. I, second Part. S. 779. Vergl. auch Dana in Science, 3. Ser. Vol. XXX (1885), S. 95, und besonders Dietrich, Böschungsverhältnisse der Sockel oceanischer Inseln, im V. Jahresbericht der Geograph. Gesellschaft /.u 1 wald, 180,3, S. 2q ff. 104 G. Schott, verschieden ist: für die Agulhas-Bank ist der Wert iV 2 p , für den Nias-Abfall 67 2 ", er steigt für die Seine-Bank an der Südseite bis zu i6V 2 °. Der Wert von i 1 // ist durchaus nicht besonders niedrig, es ist ein guter Durchschnittwert für große Strecken von Küstengebieten an dem Rande der Kontinente, er gilt z. B. für die mit der Seine- und Dada -Bank auf gleicher Breite gelegenen Teile der afrikanischen (Marokko-)Küste und auch für die weiter im Süden bei Kap Bojador auftretenden Böschungen (s. Profilkurve IV), wodurch zugleich der gewaltige Gegensatz in der Morphologie der beiden Gebilde, einerseits der Bänke, andererseits der Kontinentalküsten, eine weitere Beleuchtung erfährt. Stellenweise beträgt die mittlere Böschung an der Seine-Bank über 25 , so zwischen 200 und 1000 m Tiefe; halten wir daneben die Böschungen rund um den Vesuv, welche 28 — 30 betragen, die Böschungen am Fusiyama mit 12 — 13 an der Basis, mit 23 — 24° in etwa 2000 m Höhe und mit nicht über 35 selbst an den steilsten Stellen, so ist die vulkanische Natur aller der hier beschriebenen Bänke schon aus den Reliefformen mit größter Wahrscheinlichkeit abzu- leiten ; wir brauchten gar nicht noch die an einer Stelle der Gettysburg-Bank gefundenen kleinen, schwarzen Lavatrümmer zu kennen. Es handelt sich um jungvulkanische Inseln, die zufällig nicht bis zum Meeresspiegel sich erhoben haben, es sind nicht die Reste älterer, abradierter Inseln. Die Bildungen sind in eine Linie mit den 40 — 50 m hohen, in der Nähe von Tenerife auf genau 30° N. Br. liegenden Salvage-Inseln zu stellen. Die vulkanische Erhebung giebt jedenfalls das ganze Grundgerüst ab, Korallen können nur für die obersten Teile in Einzelheiten in Betracht kommen. Es wird dies betont, weil Buchanan in seiner schon oben 1 ) erwähnten Denkschrift auch von den Böschungs- winkeln dieser Bänke spricht und sie mit denen der Bermudas, von Tahiti u. s. w. zusammen- bringt, was nicht ganz passend sein dürfte, wenigstens wenn wir die Reliefformen im großen unter Berücksichtigung der Verhältnisse bis zum Grunde der Tiefsee beobachten. Es handelt sich nicht sowohl um „Korallenatolle unter See" als vielmehr um fast rein vulkanische Erhebungen. Im übrigen werden die 3 naturgetreuen Profile eine unmittelbare Vorstellung davon geben, welch' eigenartige Störungen des Meeresbodens hier vorliegen, und wie schwierig es ist, die auf wenige Quadratkilometer beschränkten, flachsten Stellen der Bänke zu finden, wenn man seiner Position und derjenigen der Bank nicht ganz genau sicher ist. Die Stadt Berlin bedeckt ein Areal von etwa 40 qkm; die weniger als 200 m Tiefe aufweisende Fläche der Seine-Bank ist also nur um den vierten Teil größer. Es kam uns so vor, als ob auf der Seine-Bank am 18. August 1898, als ein nur leichter Nordwind bei schönem Wetter wehte, doch der Seegang kürzer und hohler wäre als über dem tiefen Wasser. Bei hoher See dürfte man die Lage der Bank schon an den Wellen bemerken können; mit Sicherheit gilt dies von der Gettysburg-Bank, welche allerdings auch noch rund 100 m höher aufsteigt als die Seine-Bank, und von welcher schwere Brechseen bei stürmischem Wetter gemeldet sind. Eine durch die Untiefe bewirkte Veränderung in der Wasserfarbe über der Seine-Bank habe ich nicht festgestellt, das Wasser war vielmehr, wie vor- und nachher, tiefblau. - 1 1 S. 102. § i6. Die Lotungen zwischen Hamburg und Kamerun. ' tqc Daß das Auftreten dieser submarinen kleinen Bänke nicht auf die Meere nördlich von den Kanarischen Inseln und östlich von den Azoren beschränkt ist, sondern auch /wischen den Kanarischen und Kap-Verdischen Inseln konstatiert ist, dafür haben wir ganz neuerdings (April 1900) ein Zeugnis durch Kapitän Pätzelt erhalten, welcher in 19 2$' N. Br. und 20 23' YY. L., etwa halbwegs zwischen St. Vincent (Kap Verden) und Kap Blanco 119 m Wassertiefe mit grauem Sand bei hellgrüner (!) Wasserfarbe meldete. Findlays Directory (North Atlantic Ocean) führt nun unter den „reporied rocks", welche nicht existieren sollen, die Born Felix Shoal in 19" 20' N. Br., 20° 37' W. L. mit nur 8 m Wassertiefe an, und man sieht, daß eine große Wahrscheinlichkeit für die Identität beider Untiefen und eine Möglichkeit auch für das Vor- handensein der 4 Faden-Stelle besteht; man sieht ferner daraus, wie außerordentlich vorsichtig man mit der Tilgung der einmal gemeldeten Untiefen in den Seekarten sein muß. 130 Seemeilen oder rund 250 km im OSO von diesen letztgenannten Untiefen entfernt liegt in 18 57' N. Br., 18 15' W. L. die Doric-Bank mit 102 m (Grund: schwarzer Sand), dabei sind in unmittelbarer Nachbarschaft derselben rund 2700 m gelotet worden. Kurzum, diese nordwestafrikanischen Gewässer scheinen von solchen Klippen zu wimmeln, und ihr Umfang und die Tiefe der flachsten Stellen scheint immer sehr ähnlich zu sein. Von der Doric-Bank wird unruhige See und schmutzig-grünes Wasser gemeldet; wir entnehmen daraus, daß die Tiefen- grenze, von welcher ab solche Bänke schon durch eine Verfärbung des Meerwassers sich be- merkbar machen, etwa zwischen 120 und 160 m liegen kann. Weitab von diesen Gegenden gelegen, aber den erwähnten Bänken ähnlich dürften die Farad ay- Hügel sein, welche ostwärts von der Flämischen Kappe unter rund 50 N. Br. und 2 q° W. L. gefunden und von Kkümmel 1 ) genau beschrieben worden sind; ihre flachste Stelle weist allerdings die relativ große Tiefe von 1145 m auf, doch ist hierin ein genereller Unter- schied von den kanarischen Bänken nicht zu sehen. Das Studium der Böschungswinkel führt auch zu Werten von etwa 15 — 2 5 , an einer Stelle gar zu dem außerordentlichen Winkel von 35 1440 m Tiefenunterschied bei rund 600 m Distanz), und Krümmel schließt aus alledem ebenfalls auf jungvulkanische Bildung. Wir wollen als allgemeine Folgerung dies entnehmen, daß der Meeresboden durchaus nicht in dem Grade eintönig gestaltet ist, wie man es bisher vielfach angenommen hat, indem man ihn in bewußten Gegensatz zu den Terrainformen über Wasser setzt, und daß sicherlich im Laufe der Jahrzehnte mit fortschreitender Erforschung immer mehr von solchen Besonderheiten des unterseeischen Reliefs entschleiert werden müssen. — Nach den Arbeiten auf der Seine-Bank lotete die „Valdivia"-Expedition an der Festlands- küste, von Kap Bojador aus nach Südwesten steuernd ; einige dieser Messungen sind in der Profilkurve IV (Taf. VI) mitverwendet. Da unser nächstes Reiseziel Kamerun war, so wäre ein gar zu großer Umweg nach Westen notwendig geworden, wenn wir die Richtigkeit der mehrfach angezweifelten Lotung der „Romanche" 11 Seemeilen südlich von dem Aequator unter 18 15' W. L. mit 7370 m hätten widerlegen oder bestätigen wollen; jedoch sei folgende Bemerkung gestattet. Weder Wharton auf den oceanic soundzngs-~Kaxter\ noch J. Murray auf seiner Tiefenkarte von 1899 noch endlich 1) Annalen der Hydrographie, 1883, S. 5 — 8, und die wichtige Berichtigung dazu ebenda, 1883, S. 146 ff. (mit Karten). Deutsche Tiefsee-Expedition 1898— l8gg. Bd. I. ' 4 j q5 ' G. Schott, Supan in seinem Aufsatz „Die Bodenformen des Weltmeeres" haben diese Lotung als richtig an- erkannt, hauptsächlich wohl deshalb, weil sie so nahe dem Südrande der centralatlantischen Bodenschwelle liegt und die nahe benachbarten Tiefen -- soweit eben gemessen - - 5000 m nicht erreichen, ja noch beträchtlich darunter bleiben. Ich selbst hatte daher auch auf der Tiefen- karte, welche dem von Prof. Chun verfaßten populären Reisewerk über die „Valdivia'-Expedition beigegeben ist, die Messung unbeachtet gelassen, füge sie jetzt aber doch auf Taf. III ein, und es ließen sich die Isobathen ohne große Schwierigkeit einpassen. Bestimmend war schließlich der Umstand, daß die „Romanche", wie ich sehe 1 ), auch eine Grundprobe erhalten hat: ich muß es aber beim Loten mit Draht auch innerhalb kräftiger- Meeresströmungen für ausgeschlossen halten, daß zu große Tiefen gemessen werden, d. h. beträchtlich zuviel Draht ausgegeben wird, ohne daß der Draht sich aufrollt, verkinkt und verwirrt und bricht. Die „ Romanche " - Lotung muß richtig ausgeführt sein, sonst würde die Grundprobe fehlen. Ich habe dafür einen besonderen Anhaltspunkt in unseren Krlebnissen auf Stat. 47, in o° 10' S. Br., 8" 32' \Y. L., also auch unter dem atlantischen Aequator und auch in der starken Aequatorialströmung. Wir konnten die Grundberührung an der Le BLANr-Maschine nicht erkennen, es lief etwa 2000 m Draht zuviel aus; aber dieser Draht wurde nun nicht etwa, wie ein Wimpel vom Winde, von der Strömung in einem Bogen fortgetragen, was bei Benutzung von Hanfseilen vorkommen wird, sondern der Draht rollte sich in fast unlösbaren Knäueln zu- sammen und wäre zweifellos weggebrochen, wenn wir einfachen Pianodraht statt mehrdrähtiger Stahllitze auf der Maschine gehabt hätten. Unser Fehler machte sich jedenfalls durchaus zweifel- los bemerkbar, und dies wird stets der Fall sein, wenn man den sperrigen Pianodraht verwendet 2 ). Ich halte also einerseits die „Romanche"-Zahl 7370 m für richtig und andererseits -- was gleich bei dieser Gelegenheit eingefügt sei — die Ross'sche Lotung in beiläufig 68V2 S. Br. und 1 3 W. L, wo man mit 4000 Faden langer Hanfleine noch keine Grundberührung konstatierte, für fehlerhaft, und dies beide Male aus technischen Gründen. Dabei bin ich doch gewiß am meisten geneigt, nach den überraschend großen Tiefen, die wir am Rande des südlichen Indischen Eismeeres gefunden haben, auch für die südatlantischen Gewässer nach dem Polarkreis hin große Tiefen anzunehmen. — Von Stat. 48 an, wo wir unter 8" 30' W. L. in 16 km Entfernung südlich vom Aequator die nach der „Romanche"-Tiefe größte Tiefe der Aequatorgegend mit 5605 m maßen, befand die „Yaldivia" sich für die nächste Zeit in der großen „Westafrikanischen Mulde", welche sich südwärts bis etwas über den Wendekreis zum sogenannten „Walfisch-Rücken" erstreckt. Es sind, um Zeit und Material zu sparen, auch im Südatlantischen Ocean von uns nur wenig Tiefen- messungen ausgeführt worden. Die Lotungen in dem Golf von Guinea auf unserem ONO-Kurs lassen das äußerst langsame Ansteigen des Meeresgrundes nach Kamerun hin erkennen. ^ 17. Die Lotungen zwischen Kamerun und Kapstadt, sowie in der Ncähe der Agulhas-Bank. Für die Tiefen, die zwischen den Nigermündungen und dem Kongo gemessen wurden, ist die Grundbeschaffenheit erwähnenswert: überall fanden wir hier eine weiche oder grünblau- n \nn;,l, n der Hydrographie, [884, S. 512, und der ausführliche O riginalbericht des Kommandanten Maktiai. in den französischen „Hydrographischen Annalen", 2. Serie, [884, S. r<> '•• 21 Siehe auch oben S. io. i; i~. Die Lotungen zwischen Kamerun und Kapstadt, sowie in der Nähe dti Agulhas-Bank. in" schwarze, ekKge Masse von äußerst schmieriger Beschaffenheit, in die die Lote so leicht und so tief einsanken, daß mehrfach das Abschuppen des Sinkgewichtes nicht eintrat und das letztere wieder mit eingehievt werden mußte. Es liegen hier die Sedimente der zahlreichen, großen und kleinen Ströme, welche an dieser Küste münden; von pelagischen Ablagerungen war wenig vor- handen. Auch Buchanan ist während seiner Reise auf dem „Buccaneer" 1886 ') dieser Um- stand aufgefallen, und er benutzt einen Vergleich des genau aufgenommenen Bodenprofiles vor dem Gabun mit dem Durchschnittsprofil der Oberguinea-Küste westlich von Kap St. Paul, wo die Flußablagerungen fehlen, zu einer Berechnung der Menge der vom Niger, Kamerun-, Gabun- Fluß), Kongo u. s. w. in das Meer geführten Schlammmassen und erhält für die in Betracht kommende Küstenlänge von rund 1 100 Sm. oder 2000 km bei einer Schnittfläche von etwa 200 (jkm Inhalt eine Menge von rund 400000 cbkm. Für die Anreicherung und Aufhäufung dieser ungeheuren Massen gerade im Kamerun- und Kongo-Gebiet, zwischen der Inselreihe von Fernando Po, Principe, San Thome einerseits und dem Festland andererseits, ist die Anordnung der Meeresströmungen wichtig. Die stärkt-, ("istlich gerichtete Guineaströmung läßt von den Niger-Sedimenten nichts oder so gut wie nichts nach Westen hin gelangen, die Benguelaströmung vermag von den Kongo-Sedimenten nur wenig fortzutragen, da die vorwiegenden SW-Winde das Meereswasser auch nach dem Lande zu drängen und damit der Abfluß des Kongo vorwiegend nach Norden hin gelenkt werden dürfte : so muß die gesamte Flußtrübe in dem innersten Winkel der Küste von Nieder-Guinea zur Ab- lagerung gelangen. — In oceanographischer Hinsicht interessant sind unsere Lotungen am 1 7. Oct, an Stat 83 und 84, 5 Tage nach dem Verlassen der Großen Fisch-Bucht. Die Lotungen waren gewisser- maßen unfreiwillige. Wir mußten nach den in der Seekarte verzeichneten, benachbarten Tiefen- lotungen nahezu 5000 m Wasser unter unseren Füßen erwarten und versenkten daher morgens eines der pelagisch fischenden, feinen Schwebenetze bis 1 500 m ; es kam angefüllt mit Foraminiferen- sand herauf, hatte also zweifellos den Grund berührt, worauf eine sofort angestellte Lotung' eine wirkliche Wassertiefe von nur 981 m auf 2^ 25' S. Br. und 6° 12' O. L. ergab. Eine nach- mittags angestellte zweite Tiefenmessung in etwa 7 — 8 km Entfernung zeigte mit 936 m, daß wir noch auf der neu entdeckten Bank, die nach Analogie der Namen der oben S. 100 u. ff. be- schriebenen Eintiefen „Valdiv ia"-Bank benannt sein möge, uns befanden, während wir am folgen- den Morgen in 26 49' S. Br., 5 54' O. L., in einer Entfernung von 140 km von der Nach- mittagsposition des 1 7., die gewaltige Tiefe von 5040 m konstatierten, wobei aber mit großer Wahrscheinlichkeit diese Region der Tiefsee vom Schiffe schon wesentlich eher erreicht ge- wesen ist. Leider war es bei den obwaltenden Umständen - - die zoologischen Untersuchungen mußten naturgemäß zu ihrem Rechte kommen - - nicht möglich, die Bank noch weiter in der Richtung der abnehmenden Tiefen abzuloten und zuzusehen, ob die Untiefe nicht noch höher zur Meeres- oberfläche heraufreiche. Der Vergleich mit ähnlichen Lotungen des V. St. Dampfers „Enterprise", welcher im Jahre 1883 auf 32V2 S. Br. und fast unter dem Greenwicher Meridian (vergl. die Tiefenkarte Taf. III) einmal 1790 m und dann 1337 m gemessen hat, liegt nahe. Auf meiner 1) Scottish Geographical Magazine, 1887, S. 221. 14" io8 G. Schott. schon einmal erwähnten Tiefenkarte vom Jahre 1900 sind alle diese Verseichtungen als für sich bestehend und aus der Tiefsee aufsteigend eingetragen. Ich habe mich aber schließlich doch dem Gewicht der Gründe, die Supan 1 ) für die Existenz eines unterseeischen Verbindungsrückens zwischen Südwest-Afrika und der südatlantischen Schwelle aus den auffallenden Gegensätzen in den Bodentemperaturen herleitet, nicht verschließen können, und demgemäß ist der „Walfisch- Rücken", wie man mit Supan die vermutete untermeerische Verbindung nennen kann, in in NO — S\Y Richtung eingezeichnet. Die „Gazelle"-Station in 24" 24' S. Br., o° 12' O. L. ergab für 5166 m eine Boden- temperatur von 2°,4, die „Valdivia"-Station in 26 49' S. Br., 5 54' O. L. bei 5040 m eine solche von nur o",8; zwischen 24V2 und 26V 2 ° S. Br. muß also der vermutete Rücken liegen, wie Supan schließt. Dies ist einleuchtend, jedoch auffällig ist es, daß Supan a. a. O. und, ihm folgend, auch von Drygalski mehrfach bei der Erörterung des Progammes der Südpolar- Expedition die „Valdivia"-Stationen No. 83 und 84 übergehen und besonders betonen, der Rücken sei noch von keinem Senkblei berührt. Die „Valdivia"-Messungen vom 1 7. Oktober auf 25V S. Br. entsprechen doch in geradezu ausgezeichneter Weise der verlangten geographischen Breite des „Walfisch-Rückens", und die von uns gefundenen geringen Tiefen ergeben eine Anschwellung, welche größer ist, als sie zur Erklärung der Differenzen der Bodentemperaturen notwendig ist. Freilich glaube ich auch, daß die „Vaklivia"-Bank mit 900 — 1000 m Wassertiefe -- soweit wir bisher wissen - - lokal beschränkt ist; sie gehört einer vulkanischen Erhebung an. Zwar fand sich auf Station 83 in 981 m ein fast mineralfreier Pteropoden-Schlamm, aber die Bodenprobe von der immerhin nahe benachbarten Tiefseestation 85 (5040 m) enthielt nach Philippis Unter- suchung sehr zahlreiche Mineralbrocken vulkanischen Ursprunges, so daß man mit Philippi annehmen darf, daß der Vulkankegel an seiner Spitze von dem rasch sich anhäufenden Ptero- poden-Schlamm völlig eingehüllt ist, an der Basis aber in großen Tiefen noch unbedeckt geblieben ist. Im übrigen mag der „Walfisch-Rücken" größere Tiefen aufweisen, vielleicht von 3000 — 3500 m; aber die „Valdivia"-Bank ist sicher ein Teil des Rückens, falls derselbe über- haupt vorhanden ist. Wir dürfen ja hoffen, durch die deutsche Südpolar-Expedition hierüber definitiven Aufschluß an der Hand von systematischen Lotungen zu erhalten. - Unter den Lotungen in der Nähe vom Kapland sei nur auf die am 1. November im Agulhas-Strom, also nicht auf der Agulhas-Bank selbst, südlich von Port Elizabeth angestellte Tiefenmessung der Station 102 hingewiesen. Der Navigationsoffizier stellte einen Strom von 3,7 Seemeilen oder 6,8 km in der Stunde fest. Es ist begreiflich, daß in diesem stark fließenden Wasser eine Tiefenlotung nur schwer ausführbar war, und es ist wohl kein Zufall, daß die See- karten hier, außerhalb der Bank, nur „abgebrochene" Lotungen - ohne Grunderreichung - angeben; erst südlich von 39 S. Br. findet man einige vom „Waterwitch" ausgeführte Messungen. Nach 4 Versuchen, die die Zeit von (> a. m. bis 10 a. m. in Anspruch nahmen, gelang es erst, das Lot bis zum Grund hinunterzutreiben; vorher lag die „Valdivia" immer so, daß der Draht entweder sofort unter dem Kiel verschwand oder auch frei vom Schiff weit weggetrieben wurde. Die vergleichsweise geringe Tiefe von 1930 m läßt vermuten, daß wir noch nicht weit ab vom Elachseerand uns befanden. Die am 4. November am westlichen Rande der Agulhas- i) 1 'i 1 1 k\i \w, Mitteil., [899, S. 1S1,. § iS. Die Lotungen südlich von 40" S. Br., besonders diejenigen im Südlichen Eismi j OQ Bank auf einem von NNO nach SSW gehenden Kurse angestellten 3 Messungen hatten unter der Strömung nicht mehr zu leiden; sie stellen einen Teil des Profiles dar, welches durch die am 14. und 15. November auf der Reise nach der Bouvet-Insel durchgeführten Lotungen vervollständigt und in der Kurve No. III auf Taf. VI graphisch festgelegt worden ist; hierauf ist schon oben auf S. 103 hingewiesen. § 18. Die Lotungen südlich von 40" S. Br., besonders diejenigen im Südlichen Eismeer. Auf den Lotungen, die während dieser Fahrtstrecke ausgeführt wurden, liegt durchaus der Schwer] »unkt aller „Yaldivia"- Lotungen ; sie sind in jeder Beziehung die wichtigsten geworden und haben sofort, was wir wohl sagen dürfen, das Aufsehen der geographischen Kreise erregt. Handelte es sich doch um das Befahren eines Oceanteiles, der mindestens in Betracht seiner Tiefenverhältnisse vollkommen unerforscht war: südlich von 50" S. Br. war bisher zwischen den von uns abgesegelten Dingen von o° — 6o° O. L. auch nicht eine Tiefenzahl bekannt. Es gestaltete sich dieser Reiseabschnitt für den Oceanographen zu einer wirklichen Entdeckungsreise, und ich bin dem Leiter der Expedition sehr zu Dank verpflichtet, daß er trotz der vielfachen, der Expedition sonst noch gestellten Aufgaben die Wichtigkeit der hier vorliegenden geographischen Probleme anerkannte und eine Lotungsreihe über eine Entfernung von fast 5000 km hin ausführen ließ, wie sie aus diesen südlichen Gewässern noch nirgends vorlag. Ich habe selbst möglichst jede einzelne Lotung von Anfang bis zu Ende geleitet, und es war oft kein Vergnügen, früh morgens um 5 L'hr in Schneetreiben oder Hagelsturm an Deck zu gehen und, mit den Nach- wehen der Kameruner Malariainfektion in den Gliedern, stundenlang an der Lotmaschine zu stehen. Einige wenige Lotungen in dieser Region hat der Navigationsoffizier Sachse freundlichst übernommen, dann nämlich, wenn ein Fieberrückfall mich durchaus hinderte. Wir gingen von Kapstadt weg" mit Südsüdwest-Kurs, um die vom „Challenger" und von der „Gazelle" eingeschlagenen direkten, ziemlich platt vor den stürmischen Westwinden verlaufen- den Reisewege nach Kerguelen zu vermeiden, mußten also beim Gegenandampfen gegen Wind und See sehr ungünstige Verhältnisse für oceanographische Arbeiten von vorn herein erwarten. 5, bezw. 3 Tiefsee-Lotungen waren das Resultat der „Challenger"-, bezw. „Gazelle"-Expedition bei jener LJeberfahrt gewesen: wir mußten froh sein, wenn wir es auf dieselbe Zahl brachten. Aber in Wirklichkeit gestaltete sich die Arbeitsmöglichkeit doch viel günstiger; es kommt im Durchschnitt auf jeden Reisetag eine Tiefenlotung und in der That sind nur einige wenige Tage zu verzeichnen, an denen der Sturm so schwer war, daß wir selbst auf die Lotung verzichten mußten. Dies günstige Ergebnis ist in der Hauptsache die Folge der gegen frühere Jahrzehnte vervollkommneten Einrichtungen, besonders eine Folge der Benutzung- des Klaviersaitendrahtes, der einmal viel schnelleres und bequemeres Arbeiten als Hanfseil gestattet, ferner auch bei hoher See und heftigen Schiffsbewegungen die Grundberührung in Fällen erkennen läßt, in denen man mit Hanfseil nichts mehr würde erreichen können. Auf der ganzen Strecke sind zwar einige Instrumente mehr durch Unachtsamkeit als als durch widrige Verhältnisse verloren worden, aber es ist so gut wie kein Draht verloren. j j q G. Schott, Dagegen haben wir wiederholt arges Mißgeschick mit der Trommel der SiGSBKE'schen Lot- maschine gehabt 1 ), glücklicherweise ohne Schaden für unsere täglichen Arbeiten. Während der sehr stürmischen Ueberfahrt von Kapstadt zur Bouvet-Region (14. — 30. Nov.) und dann wieder während des nochmaligen Passierens eben dieser stürmischen Zone weiter im Osten auf der Fahrt nach Kerguelen in den Tagen vom 18. bis 24. Dezember, gestalteten sich die Tiefenmessungen infolge des Seeganges am schwierigsten, und der Leser wolle hinsichtlich der eine volle Anschaulichkeit vermittelnden Einzelheiten die Bemerkungen durchsehen, welche die unter § 15 stehende Liste der Lotungen für diese Tage enthält. Im Gegensätze hierzu ist der Umstand beachtenswert, daß in den von uns erreichten höchsten südlichen Breiten, recht am Eis und im Eis, die Verhältnisse unvergleichlich ijünstio-er waren ; Wind und Seerane waren mäßig, ja schwach, außerdem stand hier - - und dies war das Angenehmste - - der Lotdraht ohne jede Schwierigkeit und fast ohne Unterstützung durch Schiffsmanöver immer genau senk- recht hinab, zum Zeichen, daß wir uns in einem stromlosen Meeresgebiet befanden. Sind wir somit hinsichtlich der Arbeitsmöglichkeit angenehm enttäuscht worden, so war die Ueberraschung hinsichtlich der Ergebnisse der Lotungen vielleicht noch größer. Man hatte sich an Bord der „Valdivia" an der Hand der gangbaren Tiefenkarten durchaus in die Vor- stellung hineingelebt, daß es den Zoologen möglich werden müsse, mit dem Vordringen nach Süden auf allmählich abnehmenden Tiefen von höchstens 3000, ja vielleicht 2000 m und weniger ( rrundfischerei zu betreiben; maßgebend waren für diese Anschauung, welche von allen Karten- zeichnern 2 ) bis dahin zum Ausdruck gebracht worden war, die lediglich in der östlichen Hälfte des südlichen Indischen Oceans angestellten Lotungen des „Challenger" gewesen, haupt- sächlich wohl die Lotungen von Stat. 256 in 6o° 52' S. Br., 8o° 20' O. L. mit 2304 m 3063 „ 3292 » . 2377 „. Hieraus folgerte man, da in niedrigeren Breiten meist größere Tiefen gemessen waren, eine allmähliche Abnahme der Tiefen polwärts und die Giltigkeit dieses Verhältnisses auch für die hohen Breiten des westlichen Teiles des Indischen, wenn nicht sogar noch des östlichen Atlantischen Oceans. Aber die Wirklichkeit ergab uns das Gegenteil der Annahme: ein tiefes, ja man darf sagen sehr tiefes Meer ist um den 60. P a r a 1 1 e 1 k r e i s herum zwischen dem Greenwicher Meridian und dem Kerguelen-M eridian (70" O. L.) ausgebreitet. Tiefen von über 4000 m herrschen im allgemeinen überall vor, zwischen 30° und 6o° O. L. sogar Tiefen von über 5500 m, also von 3000 englischen Faden. Die Zone von über 5000 m Tiefe speciell möchte ich das „Indisch-antarktische Becken" nennen, da eine Beckenform wahrscheinlich ist. Die Ostgrenze des Beckens ist deutlich durch das Kerguelen-Plateau gegeben, dessen Westrand steil, wie unsere Lotungen auf Stat. 158 mit 31)23 m und auf Stat. 159 mit 2015 m, 257 „ 65 42' „ » 79° 49' )> *> 258 „ 64" 3 7' „ n 85° 49' JJ » 259 „ 64° 18' „ n 94° 47' » » 1) Näheres hierüber s. oben S. 17. 2) Vergl. /. B. Deutsche Seewarte, Atlas des Indischen Oceans, I'af. 1. 1891 ; Vincenz von Haardt, Südpolarkarte, Wien [895; die Handatlanten u. s. w. ü r8. Die Lotungen südlich von 40" S Br., bes lers diejenigen im Südlichen Eismeer. I I I beide unter fast ;o° O. L., gezeigt haben, zu diesem Tiefbecken abstürzt, ist ferner gegeben durch unsere Lotungen auf Stat. 156 in 56 S. Br., 1 >;"<>. | .. mit 2388 m und auf Stat. 154 in 62 S. Br., 6i° ( ). L. mit 3548 m, sowie endlieh durch die „Challenger"-Messung von 3063 m in 66° S. Br., 8o° O. L. Die Westgrenze ist, da wir zwischen 22 und 29 O. L. längs des „Valdivia"-Kurses eine Niveaudifferenz von rund 1500 m konstatierten, auch leidlich sicher, und im Norden dürfte das Becken kaum bis an 50 S. Br. hinreichen, wenn man sieht, von welch' ausgedehnten Verseichtungen sowohl die Kerguelen-Insel wie besonders die Prinz-Edward- und Crozet-Gruppe umgeben sind ; macht doch sogar die Bouvet-Insel durch offenbar weitgreifende Störungen des unterseeischen Reliefs ihren Einfluß bemerkbar. Jedenfalls ist die genaue Bestimmung der Nord- grenze dieses „Indisch-antarktischen Beckens" augenblicklich eine dringende und sicher auch eine dankbare Aufgabe, die von der deutschen Südpolar-Expedition während der Ueberfahrt nach Kerguelen in diesem Jahre gelöst werden soll ; sie ist augenblicklich wichtiger als die Festlegung einer etwaigfen Südgrenze. Dieses antarktische Tiefbecken mit einer Längsachse von wohl mindestens 2500 km stellt sich vollkommen ebenbürtig neben die andere Zone größter Tiefen im ganzen Indischen Ocean, neben das sogenannte „Austral-indische Becken" nordwestlich von Australien. Auf der Tiefenkarte ist noch eine „Südafrikanische Mulde" mit Tiefen von über 5000 m eingetragen ; der Ausdruck „Mulde" ist gewählt, weil die Muldenform vorzuwiegen scheint und das Ganze als Fortsetzung der durch den „Walfisch-Rücken" abgetrennten „Westafrikanischen Mulde" aufgefaßt werden kann ; dabei muß im Süden die Frage nach einer Verbindung mit dem „Indisch-antarktischen Becken" unentschieden bleiben. Mit dem vorliegenden Material läßt sich auch nicht feststellen, ob die Verseichtung, die wir unter 41 S. Br. bald nach dem Verlassen von Kapstadt mit 2593 m fanden, größeren ähnlich tiefen Gebieten zugehört oder nur mehr lokaler Natur ist; letzteres scheint mir nach Analogie der von der „Enterprise" quer über den Südatlantischen Ocean gefundenen Untiefen das Wahrscheinlichere zu sein. Ueber die polare Grenze dieser gesamten neuentdeckten Tiefseegebiete im hohen Süden lassen sich kaum Vermutungen aufstellen. Die Frage hängt ja in erster Linie mit der noch un- bekannten Verteilung von Wasser und Land in diesen Meeresgegenden überhaupt zusammen. In letzterer Hinsicht habe ich schon während der „Valdivia'-Fahrt in vorläufigen Berichten 1 ) die Meinung vertreten, daß die Südgrenze zum mindesten im westlichen Teil unserer Eismeerfahrt, d.h. im östlichen Südatlantischen und westlichen Indischen Ocean sehr weit polwärts zu suchen sei, während im östlichen Indischen Ocean bereits wohl unter dem Polarkreis ausgedehntere Land- massen und also nördlich davon die Grenze des „Indisch-antarktischen Beckens" zu erwarten seien. Stjpax 2 ) hat dann an der Hand zahlreicher meteorologischer Beobachtungsreihen, zumal von Beobachtungen über die Windverteilung, umfassender noch über diesen Punkt sich ausgesprochen und kommt zu dem gleichen Ergebnis. Wenn Enderby-Land wirklich da liegt, wo die neue englische Admiralitätskarte 3 ) nach den Angaben Biscoes es hinverlegt, so muß zwischen 64" I4',3 S. Br., unserem südlichsten Punkt, 1) Zeitschr. der Ges. für Erdk. Berlin, Bd. XXXIV, S. 163, 164. 2) Peterm. Mitteil., 1899, S. 1 86 ff., und 1900, S 242. 3) Antarctic ocean, sheet 1, London 1901, Karten-No. $\~o. j j t G. Schott, und rund 66° S. Br., der für Enderby-Land unter rund 5 2° O. L. angegebenen Breite, die Grenze der antarktischen Tiefsee verlaufen, und zwar muß der Anstieg zum Festland ein vergleichsweise ziemlich steiler sein, da die Entfernung bei einem Tiefenunterschied von 4647 m nur ungefähr 100 Seemeilen oder 180 km beträgt. Die hieraus sich ergebende mittlere Böschung ist geringer als diejenige, die wir für den Abfall der Nias-Inseln vor Sumatra 1 ) festgestellt haben, aber beträchtlich steiler als der Abfall der Agulhas-Bank im Westen auf der „Yaldivia"-Route, wo die entsprechende Tiefe von 4647 m erst in einem ungefähren Landabstand von 330 km sich findet. Die Neigungsverhältnisse würden nicht solche sein, daß sie dem Steilabfall der meisten vulkanischen Inseln gleichkämen, sie würden vielmehr- zu dem Typ der Kontinentalböschungen gehören. Eine weitere und wesentliche Stütze für diese Auffassung von dem nichtvulkanischen Charakter eines vielleicht ausgedehnten Enderby-Festlandes liefern die zahlreichen Gesteine, die ein Dred- gezug am 17. Dezember aus 4636 m Tiefe i° nördlich von unserem südlichsten Punkte herauf- gebracht hat. Es handelt sich nach der Untersuchung Zirkels, über welche Chun 2 ) berichtete, „vorwiegend um granitische Gesteine und Gneiße nebst krystallinischen Schiefern; dazu kommen sedimentäre Sandsteine, darunter ein rund 5 Ctr. schwerer Block, und Thonschiefer von ver- mutlich altsedimentärem Charakter; Effusivgesteine sind äußerst spärlich, während Produkte, welche unter Ausschluß einer anderen Deutung auf eine heutige vulkanische Thätigkeit hinweisen, über- haupt nicht gefunden wurden". Die petrographische Natur dieser umfangreichsten Grundprobe, welche die „Valdivia" gewonnen hat, entspricht durchaus dem Befunde von Grundproben, die der „Challenger" auf gleicher Breite, aber weiter östlich, zwischen rund 85 und 95 O. L., aus etwas geringeren Tiefen (2300 — 3300 m) heraufgeholt hat; indem jungeruptive Gesteine ebenfalls fehlen, lassen sie auch dort einen aus der Urgebirgsformation aufgebauten Kontinentalrand vermuten, und man gelangt zu der Vorstellung, daß mindestens zwischen 45 und 95 O. L. ein antarktisches Festland in den normalen Böschungswinkeln zur Tiefsee abfällt. Anders liegen die Dinge im westlichen Teile unserer Eismeerfahrt, in der Nähe des Greenwicher Nullmeridians. Die Bouvet-Insel ist zweifellos vulkanisch, der Meeresgrund unmittelbar um die Insel herum besteht in Tiefen bis zu etwa 600 m, wo gedredgt wurde, aus zersetztem Tuff und feinem Basalt. Bouvet stellt eine zwar auf ziemlich weitausgreifendem Sockel aufge- baute, aber doch immer isolierte und einsame Erhebung über den Meeresspiegel in einer weiten Wasserwüste dar. Dabei ist höchst beachtenswert, daß auch nördlich und östlich von der Insel, im ganzen auf 4 Stationen mit sehr beträchtlichen Tiefen, der Meeresboden nach den „Yaldivia"-Befunden statt aus der sonst in diesem Gebiete ausschließlich herrschenden Diatomeenerde aus vulka- nischem Schlamm liest cht; es sind die Stationen 124 unter 51 S. Br., 8° O. L. mit 3584 m Tiefe, Stat. 133 unter 56" S. Br., 7" O. L. mit 5044 m, Stat. 141 unter 55 S. Br., 27 O. L. mit 4605 m und endlich Stat. 142 unter 55 S. Br., 29 O. L. mit 5532 m 3 ). Die Grundproben der „Valdivia" haben sonst vulkanischen Schlamm oder Sand nur ganz in der Nähe von irgend einer vulkanischen Insel oder einer Festlandsküste vulkanischer Natur ergeben, und zwar auf vergleichs- 1) Siehe oben die Profitkurven auf Taf. VJ und den Text auf S. 105. 2) ,..\n~ den Tiefen des Weltmeeres", Jena 1900, S. 225. 3) Vergl. auch die Angaben auf der Tiefenkarte Taf. III. § i8. Die Lotungen südlich von 40" S. Br.. besonders diejenigen im Südlichen Eismeer. 1 13 weise sehr geringen Tiefen. Aehnlich ist das Ergebnis einer genauen Durchmusterung der Ver- breitung des ,,:Wc(i///c nntd" nach den „ChallengerMVobachtungen. Von im ganzen 38 Proben des „Challenger', die aus vulkanischem Schlamm bestanden, stammten allein 22 aus Tiefen bis höchstens 1000 Faden, und nur 6 aus grollen Tiefen über 2000 Faden 1 ); letztere 6 Fälle sind, wie aus den „Challenger"-Karten festgestellt wurde, die folgenden : Faden Metei Gegend Station 193 2800 5120 Banda-See 198 „ 199 2150 2600 395' 4756 >Celebes-See ., 261 2050 3749 1 262 2875 5257 bei den Hawai-Inseln 265 ' 4846 1 Nirgends beträgt in allen diesen Fällen die Entfernung des nächsten festen Landes mehr als höchstens 250 km, und es heißt auch a. a. O. von diesen vulkanischen Schlammen: „they are characteristically developed around thc volcanic Islands 0/ the great ocean basins." Die Entfernungen der von der „Valdivia" festgestellten Fundorte vulkanischen Schlammes der wirklichen Tiefsee von dem nächsten uns bekannten (vulkanischen) festen Land betragen da- gegen für die Stationen 124 und 133 etwa 450 km (Bouvet-Inseb, für die Stationen 141 und 142 sogar 1100 km (Prinz-Edward-Inseln). Unter diesen Umständen halte ich es nicht für aus- geschlossen, daß in der Nähe dieser Fundorte noch uns unbekannte vulkanische Inseln nach der Art der Bouvet-Insel liegen; jedenfalls können wir aus diesem Auftreten von vulkanischem Schlamm in großen Tiefen schließen, daß im Gegensatz zu den Verhältnissen vor Enderby-Land der antarktische Ocean in der Umgebung des Nullmeridians weit und breit ein tiefes Becken darstellt, ohne die Nähe eines Kontinentes, wohl aber mit einer ganzen Reihe einzelner einsamer vulkanischer Erhebungen. Es ist ferner nicht zu vergessen, daß für die fragliche Gegend die Entdeckungsfahrten von Bellinghausen (1820), von Ross (1843) und für den Westen des Südatlantischen Oceans die Fahrt von Wedell (1823) nirgends bis 70" S. Br., ja noch darüber hinaus, Spuren von Land ergeben haben ; über die Tiefen und die Bodenbeschaffenheit des Meeres haben diese Reisen freilich eine Aufklärung nicht gebracht. Nach gleicher Richtung hin weisen endlich auch die Unterschiede, die wir in den E i s - Verhältnissen bemerkten. Im westlichen Teil unserer Eismeerfahrt hatten die Eisberge in den weitaus meisten Fällen ein verwittertes Aussehen, mit abenteuerlichen Formen, voller Sprünge und Grotten; sehr häufig war hier an den Berg ein niedriges Vorland von Eis, das manchmal mit Pinguinen besetzt war, angelagert; selten hatte der Gletscher noch seine ursprüngliche Schwer- punktlage; die Hohlkehlen, die die Brandung gefressen, lagen hoch heraus, die einzelnen Eis- schichten der Bänderung schräg zum Wasserspiegel. Die seit der „Challenger'-Fahrt allgemein bekannte tafelförmige Gestalt der Eisberge kam hier im Westen zwar auch manchmal, aber doch vergleichsweise sehr selten vor, während östlich von 40 O. L. die kastenartigen Berge mit zu- nehmender geographischer Länge und Breite immer mehr überwogen. Höchst wahrscheinlich l) ..Challenge]"-Report: J. Mcrkay and A. F. Renard, Deep-sea deposits, London 1891, S. 240 ff. Deutsche Tiefsee-Expedition 180S— 1899. Bd. I. >/ '•t> S 15 j j i G. Schott, hatten also die Eisberge der Bouvet-Gegend bereits eine sehr lange Reise nach Norden hinter sich, die Eisberge im Osten dagegen nicht. Die Summe der vorstehenden Erwägun g e n führt zu dem Schluß, daß die polare Grenze der antarktischen Tiefsee, welche die „Valdivia" entdeckt hat, auf größere Strecken hin durch E nderby-Land, dem kontinentaler Charakter zukommt, gegeben ist, daß dagegen kein Grund vorliegt, in der Gegend des Green wicher Nullmeridians diese Tiefsee schon mit dem Polar- kreis aufhören zu lassen, vielmehr mehrere Gründe für ihre sehr weite Er- streckung z u m S ü d p o 1 hin sprechen. Es erscheint mir richtig oder doch vorsichtig zu sein, das ganze südatlantische Gebiet jenseits von 40" S. Br. auf den Karten weiß zu lassen und gerade hierdurch die klaffende Lücke vinserer Kentnisse zu offenbaren ; man sollte nicht, lediglich auf die eine und sicher unzuverlässige Lotung von Ross (4000) bauend, kühne Phantasiegebilde zeichnen, wie J. Murray es thut. Was die Unterschiede der hier vorgelegten Tiefenkarte von derjenigen Stjpans anbelangt, so betreffen sie fast nur die Gegend zwischen Prinz-Edward-Inseln und Kerguelen, indem Supan das ant- arktische Becken von über 5000 m als „Kerguelen-Mulde" weiter nach Norden zwischen den Crozet-Inseln und Kerguelen hindurchziehen läßt bis nach 40 S. Br. hin, während ich dasselbe schon südlich von 50 S. Br. enden lassen möchte. Die eine Auffassung dürfte soviel Berech- tigung wie die andere haben, entscheiden läßt sich hier vorläufig nichts. Daß die Messungen der „Valdivia" am Rande des Südlichen Eismeeres auch auf die Be- rechnungen einer mittleren Tiefe des Indischen Oceans erheblichen Einfluß haben müssen, ist klar; die Abweichungen von den bisherigen Schätzungen sind gewaltig. Karstens 1 ) nahm für die indischen Gewässer südlich von 50 S. Br. und westlich von Kerguelen bis zum Polar- kreis eine mittlere Tiefe von nur 1500 Faden oder 2700 m an, während sie beinahe das Doppelte betragen, nämlich auf etwa 5000 m anzusetzen sein dürfte. § 19. Die Lotungen zwischen Kerguelen und Padang. Vom oceanographischen Standpunkte aus wäre es wohl wünschenswert gewesen, wenn nach dem Verlassen von Kerguelen der Kurs nicht nach St. Paul und Neu-Amsterdam, sondern un- gefähr zwischen 50 und 45 S. Br. entlang ostwärts in der Richtung auf Australien bis etwa ioo° O. L. genommen worden wäre, um derart die gewaltige Lücke zwischen den Reisewegen von „Challenger" und „Gazelle", welche nach Melbourne, bezw. Dig Hartog gesegelt sind, einiger- maßen abzuloten und damit die Frage zu lösen, ob die Kerguelen-Schwelle wirklich ein großer Charakterzug im Bodenrelief des südlichen Indischen Oceans ist oder nicht. Doch die Zeit drängte, und so war es mit Freuden zu begrüßen, daß zwischen St. Paul und den Cocos-Inseln durch leichtes Abbiegen nach Osten vom direkten Kurse eine andere, auch immerhin beträchtliche Mäche erforscht werden konnte: sie dehnt sich aus zwischen dem bereits 11 „Eine neui Berechnung der mittleren Tiefe der Oceane", Kiel und Leipzig, 18(14, Tabelle II. § 20. Das Mentawei-Becken und der Mentawei-Graben. , i - genannten „Gazelle"-Reiseweg (1875) und demjenigen der „Egeria" (1887), welcher von den Cocos-Inseln nach Mauritius zieht. Auch hier fehlte es nicht an kleinen Ueberraschungen; besonders ist die geringe Tiefe von 2068 m auf Stat. 172 unter 30 7' S. Br., 87° 50' O. L. auffallend und wieder ein Beweis mehr dafür, daß die anscheinende Gleichförmigkeit oder Eintönigkeit des Meeresgrundes des Indischen Oceans nur scheinbar besteht und durch die geringe Zahl der Lotungen zu erklären ist. Uebrigens bestand auf Stat. 172 die Grundprobe nicht aus vulkanischem Material, sondern aus Globigerinen-Schlick. Die 5000 m-Linie, die das „Austral-indische Becken" im Südwesten ab- grenzt, wird durch die „Valdivia"-Messungen im Vergleich mit früheren Annahmen stark nach Norden zurückverschoben; eine über 6000 m hinausgehende Tiefenzahl, welche bisher nur einmal im ganzen Indischen Ocean gefunden ist (vom Kabeldampfer „Recorder" im fahre 1888 150 See- meilen südlich von Lombok mit 6205 m), gelang es uns nicht dem Meere abzugewinnen, obschon die Tiefen vor den Cocos-Inseln gewaltige waren und mit 591 1 m am 15. Januar auf 18 17' S. Br., q6 n 20' O. L. das Maximum aller während der Expedition erlangten Tiefenwerte erreicht wurde. § 20. Das Mentawei-Becken und der Mentawei-Graben. (Vergl. die Specialkarte der Tiefenverhältnisse dieser Gegend auf Taf. VII.) Vor der „Valdivia'-Fahrt war in dem zwischen den Mentawei-Inseln und der Westküste Sumatras gelegenen Binnenmeer noch keine einzige Tiefenmessung bis zum Grunde ausgeführt worden - - abgesehen natürlich von Lotungen auf der Flachsee — , desgleichen fehlten Tiefen- zahlen außerhalb der Inselreihe Siberut-Nias-Babi. In beiden Beziehungen haben wir einige Auf- klärung schaffen können, wenngleich eine nicht in jeder Beziehung befriedigende. Unsere Lotungen der Stationen 200 und 201, in 52 und 21 Seemeilen westlichem Abstand von der Westküste von Pulo Nias, lassen in Verbindung mit der „Enterprise"-Lotung in 4 14' S. Br., 99 50' O. L. (5663 m) das Vorhandensein einer im Durchschnitt wohl höchstens 100 km breiten, lang- gestreckten, tiefsten Einsenkung unmittelbar am Außenrand der Inseln erkennen, und da weiter seewärts der Meeresboden wieder etwas ansteigt, wenngleich in sehr allmählicher Weise, so sind die für einen „Graben" charakteristischen Bedingungen erfüllt. Es ist eine Bildung, die dem Atacam a-Graben an den Küsten Chiles und Perus analog ist und welche „Mentawei-Graben" benannt sein mag, nachdem Stjpan für das gleich zu erwähnende Becken auf der anderen Seite der Mentawei-Inseln den Namen „Mentawei-Becken" vorgeschlagen hat. Der Mentawei- Graben dürfte auf ungefähr 5 S. Br. sein Ende erreichen; denn es folgen dann weiter nach Java hin Lotungen mit weniger als 5000 m Tiefe. Direkt südlich von Java stoßen wir auf die nahe an 6000 m heranreichenden Tiefen des Austral-indischen Beckens; ob man hier unter den Südküsten von Java bis Lombok auch eine grabenartige Versenkung von über 6000 m annehmen soll - - wie Supan auf Grund der einzigen, ganz im Osten gelegenen Lotung des „Recorder" mit 6205 m es wagt — , scheint zweifelhaft, und ich zeichne daher vorläufig einen „Sunda"-Graben nicht ein. '5 j j 6 G. Schott, In dem Mentawei-Graben war die Temperatur für rund 1500 m 4 "4 (vergl. in § 29 die Kurventafel 21 der Tiefseetemperaturen, Reihe 41); in dem Binnenmeer von Sumatra dagegen waren die Temperaturen von rund 900 m Tiefe an konstant. Auf Stat. 186 fand sich in 903 m Tiefe die Bodentemperatur 6°, auf Stat. 190 in 1280 m s°,Q, auf Stat. 187 in 1671 m ebenfalls 5°,9, während in letztgenannter Tiefe im offenen Ocean bereits nur eine Wasserwärme von 4°,o herrscht. Hieraus ist mit Sicherheit nach Analogie allbekannter Verhältnisse zu schließen, daß das Binnenmeer ein abgeschlossenes Becken darstellt (Mentawei-Becken), dessen Zugangs- tiefen nirgends den Betrag von 900 m erheblich überschreiten: sonst müßte das kältere und schwerere Wasser des Indischen Oceans in die tiefer als 900 m hinabreichen den Gebiete eindringen. Unsere Lotungen und die sonstigen Messungen innerhalb der 100 Faden-Linie ergeben in dieser Hinsicht folgendes. Das Becken erstreckt sich im Norden nur bis zum Aequator, da dort die Batu-Inseln, im besonderen Pulo Pinie, einen Abschluß bewirken und nur ganz seichte Zugänge mit höchstens 45 m Tiefe bleiben. Wenn also das nördlich hiervon, zwischen Nias, den Banjak-Inseln und Sumatra gelegene Meer große Tiefen aufweisen sollte (was nicht wahr- scheinlich ist), so wäre eben ein zweites, für sich bestehendes Becken vorhanden. Unter den ferneren Zugängen zum Mentawei-Becken ist die Siberut- Straße zu nennen. Hier, zwischen Siberut und Pulo Bojo, lotete die „Valdivia" mitten zwischen den zwei 1 oo-Faden- Linien 371 m, soclaß hier höchstens 400 m Wassertiefe im Maximum sein dürfte. Im Seaflo wer-Kan al und der Sipo ra- Straße sind wir nicht gewesen; viel tiefer als 200 m werden diese Kanäle nicht sein, zumal da in der breiten Oeffnung zwischen Süd-Pageh und der kleinen Insel Trieste von uns nur 614 m konstatiert sind. Endlich liegt zwischen Süd-Pageh und der Sumatra-Küste unsere Station 186 mit 903 m: dies ist gerade die kritische Tiefe, die von allen in das Mentawei- Becken führenden Zugängen nicht überschritten sein soll. Hieraus kann man schließen, daß das Becken bereits zwischen 3" und 3 1 /- S. Br. seine Südgrenze erreicht. Ob nun zwischen Trieste und Engano, bezw. Engano und Sumatra, größere Tiefen und niedrigere Bodentemperaturen vor- handen sind oder nicht, bleibt künftigen Untersuchungen vorbehalten. - 1671 m ist die größte von uns im Mentawei-Becken gefundene Tiefe (2 12' S. Br.), es ist wohl möglich, daß Tiefen von mehr als 2000 m in beschränkter Ausdehnung vorkommen ; weiter nördlich, unter o°58' S. Br., wurden nur noch 1280 m eelotet. Der mittlere Betrag der relativen Einsenkuner unter die maximale Zugangstiefe dürfte nur rund 1000 m ausmachen. - Außerhalb der Beziehungen zum Mentawei-Becken liegen die zahlreichen Tiefenmessungen der „Valdivia" im Pulo N i as-G ro ß-Ka nal und im Pulo Ni as-N ord -Kanal. Ein Profil quer über die schmälste Stelle des erstgenannten Kanals ergiebt 677 m größte Tiefe, und dabei, wie die Stationen 193, 196 und 195 zeigen, auf Ostkurs abnehmende Tiefenzahlen, so daß man bestimmt glauben darf, daß zwischen Nias und der Sumatraküste kein (zweites) tiefes Becken, sondern nur ein sehr flaches, von Riffen erfülltes Gewässer vorhanden ist. Ganz besonders seicht scheint der Pulo Nias-Nord-Kanal zu sein, wo wir schon 12 See- meilen südlich von Bangkaru nur 141 m hatten. - Offen geblieben ist endlich die Frage nach den Tiefenverhältnissen zwischen Sumatra und Pulo Babi (Si Maloer). Immerhin wird der Nach- weis von der Existenz des Mentawei-Beckens sowohl als auch des Mentawei-Grabens bei der Frage eine Bedeutung gewinnen, welche geologisch-geographische Stellung die vorgelagerten kleinen Inseln zur Hauptinsel Sumatra einnehmen. § 21. Die Lotungen zwischen Colombo, dm Ch.i^>..,-lnseln, Seychellen und Dai es Saläm. ,- § 21. Die Lotungen /wischen Colombo, den Chagos-Inseln, Seychellen und Dar es Saläm. Unter den auf dieser Fahrtstrecke gewonnenen 16 Tiefenzahlen können die Messungen zwischen den Malediven und den Chagos-Inseln allgemeineres Interesse beanspruchen. Der „Valdivia"-Kurs verlief zwar ein wenig östlich von einer Verbindungslinie, die man zwischen dem Suadiva-Atoll am Aequatorialkanal und der großen Chagos-Bank ziehen wird, doch kann gerade aus dem Umstände, daß schon auf dem ,,Valdivia"-Wege überall Tiefen von weniger als 3000 m vorliegen, der Schluß gezogen werden, daß die beiden Gruppen von Koralleninseln auf einem -inieinsamen unterseeischen Rücken liegen, der stellenweise bis mindestens 2500 m unter die Oberfläche heraufragen dürfte und, wie wir durch die Totzahlen im Neun-Grad-Kanal wissen, auch die Lakkadiven im Norden trägt. Damit ist der Tiefenkarte des ganzen Indischen Oceans ein wesentlicher und neuer Charakterzug eingefügt, und man kann jetzt diesen „Chagos-Rücken" in eine Reihe mit den wahrscheinlich analogen Bildungen zwischen Mauritius und den Seychellen stellen, wo unsere große Tiefenkarte (Taf. III) den ebenfalls von der 3000 m-Isobathe umschlossenen „Maskarenen- Rücken" für die Saya de Malha- und Nazareth-Bank erkennen läßt. Auch im südlichen Stillen Ocean liegen zahlreiche und ausgedehnte Koralleninseln, z. B. die Gruppen der Fidschi- und Tonga-Inseln, auf einem gemeinsamen, ebenfalls 2000 — 3000 m tiefen submarinen Plateau, und wenn wir die untere Tiefengrenze bis 4000 m verlegen, so gehören auch die Karolinen, Marshall- Inseln, Gilbert-Inseln u. s. w. aller Wahrscheinlichkeit nach zu einer großen Schwelle, von welcher aus all' die Koralleninseln aufragen. Andererseits ist nicht zu leugnen, daß manche, zumal nord- paeifische, Koralleninseln einzeln oder doch in kleineren Einzelverbänden ziemlich unvermittelt aus mächtigen Tiefseegründen von über 5000 m, ja 6000 m Tiefe aufragen, und man sieht, daß eine durchgreifende Resrel hierfür nicht existiert. Westlich vom Chagos-Archipel näherte sich der „Valdivia"-Kurs leider sehr dem der ..Knterprise"; ein weiter im Süden nahe an der Saya de Malha-Bank vorbeiführender Weg würde von dem unterseeischen Relief beträchtlich mehr enthüllt hallen. § 22. Lotungen an der ostafrikanischen Küste. sind zwischen Zanzibar und Kap Guardafui 22 ausgeführt worden; von der Station 268 abgesehen, liegen sie sämtlich in einem geringen Landabstand (zwischen 20 und 70 km) und ergeben durchschnittlich Beträge von 500 — 1500 m Tiefe. Das oceanographische Interesse, welches sie beanspruchen dürfen, ist zwar nicht sehr groß, gleichwohl ist in einer Specialkarte (Taf. MI) unter Hinzuziehung aller sonst vorhandenen Lotungen das Relief des Meeresbodens dargestellt worden, weil hier die Zoologen der Tiefsee-Expedition eine ganz ungeheuer reiche Grundfauna in vielen Netzzügen erbeutet haben, deren Erträgnissen nur die ähnlichen Ergebnisse in dem Mentawei-Becken und den dortigen Meeresstraßen an die Seite gestellt werden können. j j g G. Schott. § 22. Lotungen an der ostafrikanischen Küste. Die Neigungsverhältnisse an der afrikanischen Seite des Indischen Oceans sind einiger- maßen verschieden von denjenigen auf der sumatranischen Seite; hier gelangen wir auf den Boden der Tiefsee mit 4000 m erst in über 200 km Landabstand, dort aber bereits in 40 — 45 km Abstand. Auch einige mehr als 5000 m tiefe Stellen finden sich; wir konnten solchen vom Vermessungsfahrzeug „Stork" gefundenen großen Tiefen noch 2 hinzufügen, die eine liegt mit 5071 m halbwegs zwischen den Seychellen und Zanzibar, die andere mit 5064 m etwa 300 km im ( )zS von Ras Hafun. Bei der Besprechung der lokalen Untiefen im Nordatlantischen Ocean 1 ) wurde als ein mittlerer Wert der Böschung zwischen 200 und 3000 m (also außerhalb und mit Ausschluß der sogen. Kontinentalstufe oder des Kontinentalplateaus) für die westafrikanische Küste iV 2 angegeben; auch hier an der ostafrikanischen Küste erhalten wir für die „Kontinentalböschung" ungefähr denselben Wert von 1 7g ° — 2 °, und fast alle Dredgezüge de r „ V aldivia" liefen recht gf e n a u im Gebiete der relativ s roßten N e i e u n e des Profiles, zwischen 400 — 1500 m. 1) S. 104. Kapitel III. Die Wärmeverteilung im Meere. A. Die Temperaturen der Meeresoberfläche. (Taf. VIII und IX.) § 23. Allgemeines. Die Temperatur der Meeresoberfläche wurde von den die Wache gehenden Offizieren fortlaufend in Abständen von 4 zu 4 Stunden für das meteorologische Journal gemessen, ihre Beobachtungen sind daher, korrigiert, in diesem Journal unter Reihe 17 veröffentlicht (vergl. Ab- teilung „Meteorologie"); in besonders interessanten Meeresgegenden, z. B. südlich vom Kap der Guten Hoffnung bis zur Bouvet-Insel im Mischgebiet von warmem und kaltem Stromwasser, sind diese Messungen oft stündlich und noch öfter ausgeführt worden und ebendaselbst abgedruckt. Außerdem wurden von dem Oceanographen täglich durchschnittlich zweimal Messungen der Temperatur des Oberflächenwassers angestellt, zur Kontrolle und bei Gelegenheit der aräo- metrischen Beobachtungen ; diese Zahlen sind durch ein * in der Reihe 1 7 desselben Journals gekennzeichnet, sie sind auch noch in die Tabellen für die Beobachtungen des Salzgehaltes u. s. w. aufgenommen, ferner sind Werte der Oberflächentemperatur selbstverständlich in den Listen der Reihentemperaturen sowie auch der Lotungen enthalten. Alle diese Temperaturzahlen der Oberfläche können bei dem großen Wechsel ihrer Beträge mit der Jahreszeit, mit Witterungs- und oceanographischen Aenderungen in der Regel nur in besonderen Fällen ein eigenes Interesse und genügende Bedeutung für weitere Schlüsse beanspruchen : ein solcher Fall im letztgemeinten Sinne liegt wohl vor bei den Wassertemperaturen an der Eisgrenze, ja vielleicht bei allen zwischen Kapstadt, der Bouvet-Insel und Kerguelen gemessenen Tempera- turen. Aber im allgemeinen verlangen geographische Betrachtungen ein viel weiteres Ausgreifen, ein Heranziehen auch der sonstigen Schiffsbeobachtungen, eine Trennung des Materiales nach den Jahreszeiten, und so ergab sich schließlich die Notwendigkeit des Entwurfes der Taf. IX, d. h. einer Karte der Jahresisothermen der Meeresoberfläche, welche schon als No. 1 der Karten der Tiefseetemperaturen unentbehrlich erschien; sie ist für beide Oceane aus Karten der Isothermen für Februar, Mai, August und November abgeleitet. Was dabei den Atlantischen Ocean betrifft, so ist behufs Konstruktion der hier nicht veröffentlichten 4 Monatskarten bis auf die Urquellen zurückgegangen worden ; diese I 20 G. Schott, Karten sind also etwas ganz Neues und dürften in der Berücksichtigung von Einzelheiten und auch in ihrer allgemeinen Genauigkeit das augenblicklich wohl vollkommenste Bild geben. Der Leser wird diese 4 Karten seiner Zeit in der 2. Auflage des von der Seewarte herauszugebenden „Atlas des Atlantischen Oceans" finden. Die 4 Kärtchen für die Gewässer an den westafrika- nischen Küsten (vergl. Taf. VIII) sind Ausschnitte aus ihnen. Das zu Grunde liegende Material bilden folgende Quellen: 1) Die für unseren Zweck unübertreffliche „Quadratarbeit" der Seewarte gab Mittelwerte der Oberflächentemperatur aller Ein- gradfelder (!) zwischen 20" und 50 N. Br., von den europäisch-afrikanischen Küsten bis hinüber zur amerikanischen Seite. 2) Das dänische meteorologische Jahrbuch von 1892 bringt Isothermen für die Gewässer von Island; die dänischen nautisch- meteorologischen Jahrbücher der Jahre 189" u. ff. enthalten Temperaturzahlen für die nördlich von 50" N. Br. gelegenen Gegenden. 3) MOHN in dem Werk ..Den Norske Nordhavs-Expedition". Band „Dybder, Temperatur og Stromninger" bringt je eine Karte der Isothermen für März, August und das Jahr im europäischen Nordmeer. 4) Das vom Londoner Meteorological Council 1884 herausgegebene Kartenwerk „Surface temperatures for the Atlantic, Indian and Pacific Oceans". 5) Die vom Londoner Meteorological Office 1874 llm ' i s 7<' veröffentlichten „Monthly Charts for the ninc io° Squares between 20" N. and 10° S. La/.- 6) I>i<' von demselben Amt 1882 gegebenen „Meteorological Charts for the ocean district adjacent to the Cape of Good Hop^. 7) Das vom Utrechter Meteorologischen Institut 1895 herausgegebene Kartenwerk „De Guinea en Eqaatoriaal Stroomen" : 8) Koi.DEWKY in den „Annalen der Hydrographie" 1875, S. 213 über „die Oberflächentemperatur in der Aequatorialzone des Atlantischen Oceans". 9) Einige ergänzende Zahlen konnten den „Meteorological Charts of the North Atlantic Ocean for every month of the vear" (Washington 1883) entnommen werden, ferner dem Berichte Bruces über die Fahrt der „Balaena" nach den Süd-Orkney-Inseln und Grahamland im Dezember — Februar 1892/93, den Journalen der deutschen Kriegsschiffe „Moltke" und „Marie" bei ihren Reisen nach Süd-Georgien 188283. Puffs Dissertation über das Auftriebwassei (Marburg 1890), Dicksons Arbeit „The mean temperature of the an/'aee waters round the British coasts" 1 ), einer Arbeit, deren Ergebnisse aber nicht ohne weiteres an die Isothermen der Hochsee an- geschlossen werden durften, u. a. m. Die Summe dieser Quellen genügte aber noch nicht, um gerade für viele der Gegenden, welche die „Valdivia" im Atlantischen Ocean befahren hat, zumal auf südlicher Breite nahe an Land, einen Einblick in die thermischen Verhältnisse zu geben : die so außerordentlich interessanten Gewässer östlich von den Kanarischen Inseln nach der Festlandsküste hin und besonders die gesamte Strecke zwischen Kongo und Kapstadt, wo in der Großen Fisch-Bay und auf See zahl- reiche wichtige Untersuchungen von der Tiefsee-Expedition angestellt sind, waren noch derartig schwach mit Temperaturzahlen versehen, daß das sehr zeitraubende Aufsuchen von Material in den Archivjournalen der Seewarte unumgänglich wurde. Die aufgewandte Mühe darf aber wohl als be- lohnt gelten; die Ergebnisse, welche hauptsächlich aus den Journalen der Kanonenboote unserer west- afrikanischen Station, einiger „Wörmann"-Dampfer und Dampfer der „Deutsch-Australischen Dampf- schiffahrts-Gesellschaft" gewonnen sind, zeigen zum ersten Male in originaler Weise die Art und den jährlichen Gang der Wärmeverteilung im Meere z. B. an der Küste von Deutsch-Südwestafrika. Einfacher war die entsprechende Arbeit für den Indischen Ocean Hier benutzte ich die auf den außerordentlich zahlreichen Originalbeobachtungen deutscher Segelschiffe aufgebauten 4 Isothermenkarten der Seewarte vom Jahre 1891, und ergänzte und verbesserte dieselben nur an folgenden Stellen: i) für den Golf von Aden und die Gewässer von Sokotra-Guardafui durch die Monatskarten des Unechter meteorologischen Instituts vom Jahre 1888, 2) für das Rote Meer durch die Monatskarten des englischen meteorologischen Amtes vom Jahre 1895, 3) für die hohen südlichen Breiten durch die Messungen der „Valdivia" selbst und des „Challenger". Das Resultat all' dieser Arbeiten ist in letzter Linie die neue Karte der Jahresisothermen 1 l.if. IX). 11 Quarterlj Journal '.I ihr Royal Meteorological Society, Vol. XXV, X". 112. j 24. Dil Vuftriebzone an der Küste von Nordwestafrika. I2i Bei der Besprechung einiger bemerkenswerten Eigentümlichkeiten der < >berflächen- temperaturen auf den Reisewegen der „Valdivia" wenden wir uns zuerst zu der Wärmeverteilung an der Küste von Westafrika auf nördlicher und südlicher Breite. Nichl nur die nordafrikanische Westküste, welche die „Valdivia"-Expedition in der Nähe von Kap Bojador berührt hat, sondern auch, und zwar in noch höherem Grade, die südafrikanische KiKte von der Großen Fisch-Bucht all. welche ebenfalls ein Ziel der „Valdivia" gewesen ist, sind ja klassische Gegenden der Er- scheinung des kalten Auftriebwassers. § 24. Die Auftriebzone an der Küste von Nordwestafrika. (Vi rgl. die Karten auf Taf. VIII.) Die Gegend von Kap Blanco, jener auffallenden, südwärts vorgestreckten Landzunge unter etwa 21" N. Br., spielt bei der Frage nach der geographischen Ausbreitung des kalten Küstenwassers in den verschiedenen Jahreszeiten eine bemerkenswert!/ Rolle; bald vollzieht sich das Phänomen in der Hauptsache nördlich vom Kap, bald südlich davon. Im Februar und überhaupt zur Zeit des eigentlichen Nordwinters ist, von Kap Blanco nordwärts gerechnet, der Wärmeunterschied zwischen der Küste und der Hochsee im Durch- schnitt gering; um diese Zeit sind die Gewässer des ganzen Meeresgebietes auch bei den Kanarischen Inseln im allgemeinen stark abgekühlt. Um so unverkennbarer jedoch ist das Phänomen in der Regel südlich vom Kap Blanco; daß es sich dabei nicht um eine bloße Be- gleiterscheinung der kühlen, sogenannten Kanarischen Strömung handelt, ergiebt der Umstand, daß das Wasser gerade nach See zu, wo die stärksten Versetzungen in der Stromtrift fühlbar werden, an Wärme gewinnt. Der kühle Wasserstreifen unter Land ist über das Kap Verde hinaus nach Süden bis 11", ja io° N. Br., bis zu den Bissagos-Inseln, nachweisbar. Das Frühjahr bringt eine beträchtliche räumliche Ausdehnung des Phänomens, im M a i erstreckt sich das kalte Küstenwasser etwa von Mogador ab (mit 17") in ununterbrochener Zone wieder über Kap Verde hinaus bis rund 13 N. Br. Hier, auf der Höhe von Bathurst, gelangt man, südwärts steuernd, aus Wasser, dem eine Temperatur von etwa iS",s — 20" eigen ist. meist mit einem Male in ganz warmes Wasser von 25 . Im A neust dagegen Hegt das nordwestafrikanische Auftriebgebiet durchaus nördlich von Kap Blanco. Nördlich von dem Kap hat man Temperaturen von 20" zu erwarten, direkt südlich davon in fast unvermittelter Zunahme um 4 — 5 25 und darüber. In dem innersten Teile der Einbuchtung, welche die Küste zwischen Mogador und Kap Bojador auf der Breite der Kana- rischen Inseln bildet, beträgt die Wasserwärme nur 17", ja vor Mogador sind schon nur i5°,6 gemessen worden, eine Temperatur, der man sonst erst wieder zwanzig (!) Breitengrade nördlicher, westwärts von Irland, in dieser Jahreszeit begegnet. Ueber die Herkunft dieses kalten Küsten- wassers kann also ein Zweifel nicht bestehen. Noch nördlich von der Gibraltar-Straße bis fast 40 N. Br. ist eine beträchtliche Differenz der Temperaturen von Küstenwasser und Hochsee- wasser vorhanden. Unsere Karte läßt in dieser Jahreszeit noch eine zweite Zone kühlen Küstenwassers auf nördlicher Breite erkennen, nämlich an der Küste- von Oberguinea, etwa zwischen Kap Palmas 16 .-1 Deutsche Tiefsee-Expedition 1S9S— lSgg. Bd. I. ] ii G. Schott, und Lagos. Die Erniedrigung der Temperatur ist jedoch vergleichsweise gering und auf höchstens 2° im Mittel zu veranschlagen; jedoch kommen in Einzelfällen für diese rein tropischen Gewässer abnorm niedrige Wärmegrade vor, so meldet P. Hoffmaxx einmal nur 19 — 20 für die Gegend von Kajj Coast-Castle. Die Novemberkarte offenbart wieder recht beträchtliche Aenderungen in den für den August giltigen Verhältnissen. Das letztgenannte Auftriebgebiet, das an der Oberguineaküste, ist bereits wieder verschwunden, es erscheint auch in keiner anderen Jahreszeit, wenigstens nicht so anhaltend, daß es sich in dem Monatsmittel bemerkbar machte. Die Kaltwasserzone an der Sahara-Küste ist aber nach wie vor scharf markiert - 1 7°,5 bis 18 bei Kap Juby stehen 2i°,s bis 22 bei den Kanarischen Inseln gegenüber — , und es ist offenbar, daß zwar im Norden, nämlich an der portugiesischen Küste und dem nördlichsten Teile der marokkanischen Gewässer, die Erscheinung fast verschwunden ist, dafür aber die äquatoriale Grenze über Kap Blanco hinaus südwärts verlegt ist ; sie liegt etwa halbwegs zwischen Kap Verde und Kap Blanco, nördlich vom Senegal, indem noch auf iq° N. Br. nur io,°,5 — 20 gemessen werden können, Kap Verde dagegen schon von 2 6° — 27" warmem Wasser umspült wird. Zur Ermöglichung einer besseren Einsicht in den jährlichen Gang der Erscheinung sind in der folgenden Zusammenstellung angegeben: die polare (P.-G.) und äquatoriale (A.-G.) Grenze der Auftriebzone, die hieraus abzuleitende Zahl der Breitengrade, über welche das kalte Küsten- wasser sich ausdehnt, endlich für die Gegend, in der das Phänomen jeweils seine intensivste Aus- bildung zeigt, die Wassertemperatur unter Land und für eine 300 km (= Entfernung Hamburg- Berlin) davon seewärts gelegene Meeresstelle, sowie die hieraus sich ergebende Differenz. Nordwestafrikanische Auftriebzone. Grenzen. Wärmegrade. Februar. P.-G: Kap Blanco (21 N. Br.) Auf 20 N. Br. an der Küste: 18,0° C A.-G.: Bissagos-Inseln (10" N. Br.) in 300 km .Abstand: 19,8° „ 1 1 Breitengrade. Differenz : — 1 ,8° C. Mai. P.-G.: Mogador (31 N. Br.) Auf 20° N. Br. an der Küste: i8,o°C. A.-G.: Bathurst (13 N. Br.) in 300 km Abstand: 20,5° „ 18 Breitengrade. Differenz: - - 2,5° C. August. P.-G.: Kap San Vincent, bezw. 40 N. Br. Auf 30 N. Br. an der Küste: 17,5° C. A.-G.: Kap Blanco (21 N. Br.) in 300 km Abstand: 22,5° „ 1 9 Breitengrade. Differenz : - - 5,0° C. November. P.-G; Mogador (31" N. Br.) Auf 25 N. Br. an der Küste: 18,7° C A.-G: Senegal (17 N. Br.) in 300 km Abstand: 22,8° „ 14 Breitengrade. Differenz: - - 4,1° C. Im nordhemisphäri sehen Winter hat also das Kalt wassergebiet sowohl seine südlichste Lage als auch seine geringste Ausdehnung. Zum Frühjahr (Mai) hin breitet es sich stark nordwärts aus, verliert aber etwas im Süden, es verlagert sich immer mehr nach Norden, um im August mindestens § 24. Die Auftriebzone an der Küste von Nordwestafrika. 123 ig Breitengrade einzunehmen und damit den Höhepunkt der Entwickelung zu erreichen: Kap Blanco, im Winter polare Grenze, ist jetzt zur äquatorialen Grenze geworden. Im Herbst beginnt der Rückzug südwärts, der zum F e b niar-Z u stand den Uebergang herstellt Die G r ö ß e der Temperatur- differenzen zwischen der Küste und der See verläuft dieser jährlichen Z u - und Abnahme der räumlichen Ausdehnung einigermaßen proportional; es entspricht - im Durchschnitt wenigstens - - das sommerliche Maximum der T e m p e r a t u r d i f f e r e n z dem in dieselbeZeitf allenden Maximum der A u s d e h n u n g. Die Ursache für die ausgeprägte Jahresperiode liegt anscheinend fast ganz, wenn nicht sogar ausschließlich, in den Aenderungen der W indverhältniss e an den betreffenden Küsten. Nördlich vom Kap Blanco herrschen in unserem Winter in einem mit zunehmender Breite zunehmenden Grade nicht Passatwinde, wenn sie auch vorkommen, sondern südwestliche, westliche und nordwestliche Winde, welche alle die Wirkung haben müssen, daß das relativ warme Wasser des Oceans bis an die Küste zumal von Marokko hinangetrieben wird: daher fehlt dann in den meisten Fällen hier die Auftriebzone. Dagegen ist an der Küste südlich vom Kap Blanco im Winter bis in den Mai hinein der vorherrschende "Wind Ost und NO, welcher meist steif aus dem Lande heraus weht; es ist der sehr trockene, das Niederfallen von Wüstenstaub noch weit in See bedingende Harmattan, der auch an der Küste von Senegambien und bis zum Bissagos-Archipel herrscht, namentlich auch im Frühjahr 1 ). Es ist interessant, zusehen, daß die Staubfälle, welche im Winter weitaus am häufigsten auftreten, die Zone größter Intensität zwischen Kap Blanco und Kap Verde erreichen; am seltensten sind die Staubfälle im Sommer, vom August bis November 2 ), dann fehlt auch meist das kalte Wasser auf dieser Strecke der Küste. Beide Phänomene entspringen eben derselben Ursache. Im nördlichen Frühjahr beginnt die bekannte Wanderung der polaren Grenze des NO-Passates nordwärts, während an der äquatorialen Seite der den Auftrieb hindernde SW-Monsun nachdrängt : so wird die Verschiebung der Kaltwasserzone um volle zehn Breitengrade nordwärts vollkommen verständlich, erscheint unausbleiblich. Im Sommer endlich reicht der Passat oder doch ein passatähnlicher Nordwind sehr oft bis zur portugiesischen Küste über Kap San Vincent hinauf - - dann sind auch diese Küsten- gewässer abnorm niedrig temperirt ; wissen wir doch - - wie dies z. B. P. Hoffmann früher im Einzelnen nachgewiesen hat — , daß zur Hervorrufung von Auftrieberscheinungen durchaus nicht gerade ein ablandiger Wind notwendig ist, sondern schon ein ständiger, dem Küstenverlauf paralleler kräftiger Wind vollauf genügt. Das klassische Beispiel der Somaliküste bei Ras Hafun u. s. w. im indischen SW-Monsun zeigt diese Vorgänge. Diese Mitteilungen über die "Wärmeverhältnisse des Meerwassers an der Küste von Nord- westafrika darf ich nicht schließen, ohne mit kurzen Worten noch auf eine kleine Kontroverse hinzuweisen, die früher über Stromvorgänge zwischen Kap Verde und Kap Palmas zwischen Prof. Krümmel und mir erörtert worden ist 3 ). Es handelt sich um die Frage, ob in unserem Winter (Dezember bis März), wie nördlich vom Kap Verde - was allseitig angenommen i) D. See warte, .Segelhandbuch für den Atlantischen Ocean, 2. Aufl., 1899, S. 81—83 „Winde an den Küsten". 2) D. Seewarte, a. a. O. S. 140 — 141; vergl. besonders die lehrreichen Kärtchen auf Taf. II ebendaselbst. 3) Petekm. Mitteil., 189g, Lit.-Bericht Xo. 292 und die Entgegnung ebenda, S. 175. 1. , -, . d. Schott, wird — , so auch südlich vom Kap Verde bis fast zum Kap Palmas hin eine Strömung nach Süden und Südosten entlang der Küste vorherrschend ist oder nicht. Krümmkl verneint die Frage, während ich sie bejahe. Es liegt mir durchaus fern, die Angelegenheit hier wieder nach allen Seiten zu Im 'leuchten, aber es wird gestattet sein, die geschilderte Auftrieberscheinung noch mit heranzuziehen. Krümmel berief sich seiner Zeit hauptsächlich auf den von ihm schon früher ' ) festgestellten Temperatursprung, den man zwischen 2o° und 1 5 W. L. zu verschiedenen Jahreszeiten unter verschiedener Breite beobachtet, und zwar hat er für Februar 8° N. Br., für Mai io° N. Br., für August etwa 19 N. Br., für November 15 N. Br. als Lage der Temperaturgrenze angegeben, und er ist der Ansicht, daß, wenn im Winter eine von Norden nach Süden und Südosten durchgehende < )berflächenströmung hier verlaufen solle, die plötzliche Temperatursteigerung unter rund 10" — 1 5" N. Br. für einen südwärts gehenden Beobachter unerklärlich sei. Allerdings würde diese Anordnung der Wassertemperaturen eine gewisse Schwierigkeit für unsere Ansicht bieten, wenn eben nicht zur Erklärung dieser Anordnung hauptsächlich die vertikalen Wasserbewegungen des Auftriebes srenüeten, ja notwendig wären. Man wolle die von Krümmkl ermittelten, soeben er- wähnten Breitengrade der Lage des Temperatursprunges mit den oben auf S. 122 von mir ge- gebenen Aequatorialgrenzen der Kaltwasserzone vergleichen, und man wird, abgesehen von einer konstanten Differenz von etwa 2 Breitengraden, eine vorzügliche Uebereinstimmung in allen Monaten finden, zum Zeichen, daß wir Beide dieselbe Naturerscheinung meinen, die nur in ver- schiedenem Sinne ausgelegt und benutzt wird. Man darf eben in den hier vorhandenen thermischen Gegensätzen nicht bloß die Folge von Oberflächenströmungen sehen, sondern muß auch vertikale Bewegungen als Ursache mit beachten, wie ja Krümmel selbst an einer anderen Stelle") das Vorhandensein von Auftrieb- wasser im Winter bis nahe io° N. Br. an dieser Küste anerkennt. § 25. Die Auftriebzone an der Küste von Südwestafrika (Vergl. die Karten auf Tafel VIII.) Wenn die Darstellung, wie im vorigen Paragraphen, mit d e r Jahreszeit beginnen soll, in welcher die Erscheinung; des Auftriebwassers ihre vergleichsweise geringste Entwickeluhg zeigt, so muß nicht mit dem Februar (wie auf nördlicher Breite), sondern mit dem November begonnen werden. Im November ist von kaltem Küstenwasser an den südwestafrikanischen Gestaden wenig oder fast nichts zu bemerken; es ist dies um so auffälliger, als im August, wie wir noch sehen werden, das Phänomen im Laufe des Jahres gerade seinen Höhepunkt erreicht. Von August all ist für das Wasser an der Küste unserer Kolonie eine Wärmezunahme um 4 — 5", von 1 2" bis auf (6 (8° C festzustellen, was bei der sehr großen Konstanz der dortigen Verhältnisse viel besagen will, und nördlich von der Großen Fisch-Bay, ja schon nördlich von 1 1 I [andbuch der ' •ceanographi , 1 1. s p5 ff. 2) im .,1 [andbuch", II. S. 308. § 25. Die Auftriebzone an der Küste von Südwestafrilta. I 2' Kap Frio u Die Auftriebzone an der Küste von Südwestafrika. 127 Im Sommer wie im Winter sind nach Doye an der Küste von Deutsch-Südwestafrika südliche "Winde, wenige Tage ausgenommen, vorhanden, und an den Küsten von Benguela und Angola weht stets eine frische, ja vielfach sehr heftige südwestliche Brise den ganzen Tag über, im Vergleich zu welcher der nächtliche Landwind gänzlich unbedeutend ist 1 ). Auch die „Valdivia"- Expedition hat im Oktober i8g8 zwischen dem Kongo und der Großen Fisch-Bucht ausnahmslos SW- und WSW-Wind, also auflandigen Wind, verzeichnet und den SO-Passat erst gefunden, als sie nach dem Verlassen der letztgenannten Bucht sich mit SW-Kurs vom Lande entfernte. Unter diesen Umständen müssen wir uns nach Ursachen umsehen, die rein oceano- graphischer Natur sind, speciell nach den Meeresströmungen. Die kühle Benguela-Strömung, die Trift des Sü-Passates, wird zunächst vorzugsweise im Bereich eben dieses Passates zu finden sein, sie hat also, da das Passatgebiet die afrikanische Küste bald verläßt, im allgemeinen das Bestreben, vom Lande, dessen Küstenverlauf NNW/SSO ist, abzuschwenken 2 ), und dadurch allein schon wird in dem Raum zwischen dem stärksten Stromstrich und der Küste die Notwendigkeit, das seewärts weggeschobene "Wasser von der Tiefe her zu ersetzen, geschaffen. Dies gilt besonders für die Strecke südlich vom Kap Frio. Nördlich von diesem vorspringenden Punkt, von wo die Küste allmählich nach Nordosten zurückweicht, wird, wenn auch nur zeitweise und unvollkommen, Ersatz geschaffen werden können durch schwache Reaktions- oder Gegenströmungen der Oberfläche, die dann warmes Wasser bis Kap Frio hin bringen. Dies ist z. B. eine häufig eintretende Situation im süd- hemisphärischen Sommer, in welchem, wie die oben auf S. 126 stehende Zusammenstellung zeigte, die Kaltwasserzone nach Norden hin Kap Frio eben erreicht, jedenfalls nicht überschreitet. S. M. Kanonenboot „Sperber" beobachtete auf einer Ueberfahrt von Loanda nach Kap Croß warmes Wasser (26 — 2g ) und Versetzungen nach Süden bis Kap Frio, von da ab plötzlich kaltes Wasser (i8°,2) mit NW- Versetzungen. I n d e m nach links, nach N W u n d W N W von der Küste w e e e e r i c h t e t e n Abbiegen der Benguela-Strömung haben wir also die Grundursache des kalten Auf triebwassers an der südwestafrikanischen Küste und all' seiner üblen klima- tischen Folgen zu sehen, soweit man nicht die parallel zur Küste wehenden Südwinde in direkter, aber zweiter Linie mit verantwortlich machen will 3 ). Bleiben noch die jahreszeitlichen Unterschiede in der Ausdehnung und Intensität der Auftriebzone zu erklären. Man kann folgendermaßen schließen. Aus den sehr sorgfältigen Berechnungen der Deutschen Seewarte 4 ) über die mittlere Dauer von Segelschiffsreisen (Rückreisen) zwischen dem Kap der Guten Hoffnung und dem 1) Deutsche Seewarte, Segelhandbuch für den Atlantischen Ocean, 2. Aufl., S. ~5 ff. 2) Sehr schön ersichtlich ist diese landabwärts nach WXW und West gerichtete Bewegung der Benguela-Strömung auf den Karten, welche das englische hydrographische Amt unter No. 2951 — 2956 im Jahre 1897 herausgegeben hat: schon zwischen 30" und 20" S. Br., noch vollkommener aber nördlich von 20" S. Br., ist die Stromrichtung eine durchaus ablandige. 31 Die Benguela-Strömung selbst ist also nicht an der Verschlechterung des Klimas dieser Gegend schuld: im Gegenteil, sie würde diesen Küsten eine nicht unbedeutende "Wärmezufuhr bringen, wenn sie bis unmittelbar unter Land ihren Einfluß ausdehnen würde und könnte, dies zeigen die Isothermenkarten mit vollkommener Deutlichkeit. Die so oft gehörte Meinung, der „kalte Strom" sei für die niedrigen Temperaturen unserer südwestafrikanischen Kolonie verantwortlich, zeugt von derselben falschen Auffassung der Sachlage wie der seiner Zeit mehrfach ganz ernsthaft besprochene Vorschlag, den Hafen von Wladiwostok dadurch länger eisfrei zu halten, daß man die „kalte" Küstenströmung von ihm wegführe: hier wie dort ist es die Nichtbeachtung der relativen Wärmeunterschiede, die zu falschen Schlüssen führt. Auch eine „kalte" Strömung kann gegebenen Falls einen erwärmenden Einfluß ausüben. 4) Segelhandbuch für den Atlantischen Ocean, 2. Aufl., S. 571—572. j ,g G. S< HOTT, Atlantischen Aequator, genauer zwischen 30° S. Br., 10" O. L. und o° N. Br., 22" W. E„ ergiebt sich auf das Deutlichste, daß diese Fahrten in den Herbst- und Wintermonaten der Südhalb- kugel beträchtlich kürzer sind als in der Frühjahrs- und Sommerszeit, woraus der zweifellos richtige Rückschluß folgt, daß im Winter der S< »-Passat, mit dessen alleiniger Hilfe dieser Reise- abschnitt zurückgelegt wird, durchschnittlich frischer weht als im Sommer. Nun, dieser kräftigere Passat muß auch eine kräftigere NW-Strömung zur unmittelbaren Folge haben, demgemäß muß das Kompensationsbedürfnis an der Oberfläche der südafrikanischen Küstengewässer stärker werden und zugleich auch weiter nach Norden hin sich fühlbar machen. Daraus erklärt sich also im südlichen Winter die große Ausdehnung und Intensität der Kaltwasserzone an den Küsten Südwestafrikas. Sicherlich ist dies nur eine Erklärung für die Erscheinungen in ihren Grundzügen; im einzelnen Falle werden wohl auch auf ganz lokal geltende und zeitlich sehr beschränkte Umstände, besondere Winde und Wasserbewegungen, Einzelphänomene des Auftriebes in zutreffender Weise sich zurückführen lassen. § 26. Jahresanomalie und Jahresamplitude der Wassertemperaturen an der Westküste Afrikas. (Vergl. Karte No. 5 auf Taf. VIII.) Bei allen Darlegungen der zwei vorhergehenden Paragraphen handelt es sich und kann es sich nur handeln um relative Wärmeunterschiede von Küsten- und Hochseewasser. Denn auch das Hochseewasser fast der gesamten östlichen Hälfte des Atlantischen Oceans auf Nord- und auf Süd-Breite ist innerhalb des auf unseren kleinen Karten dargestellten Bereiches abnorm kühl, d. h. es erscheint, seinerseits mit den AVassertemperaturen in der westlichen Hälfte des < >ceans verglichen, auch wieder zu kalt, und zwar deshalb, weil die vorwiegenden Oberflächenströmungen von höheren Breiten nach niedrigeren Breiten fließen ; es sind dies die Kanarische und die Benguela-Strömung. Auf diese Weise gesellt sich zu dem Specialthema über die kalten Küstengewässer muh von selbst ein Hinweis auf die große negative Temperatur- anomalie, welche für den weitaus größten Teil der genannten Oceangebiete ein charakte- ristisches Merkmal abgiebt. Nach dem Vorgang Köppens 1 ) sind auf Grund der Arbeiten von Zenker folgende den Breitenkreisen beider Halbkugeln zukommende Normaltemperaturen angenommen worden: Waaeertemperatur im Jahresc uri hsi hnitt. Breit 5 10 1 5 20 25 3° 55 4° 45 5° 55 60 " 26,3 26,1 25.5 24,5 23.0 21.1 Ti|,2 '■-; 13.9 11,0 - - 4,3 1,2 Hieraus konnten unter Zugrundlegung der wirklichen Jahresisothermen (Taf. IX) leicht die posi- tiven und negativen Abweichungen abgeleitet werden. 1) Wm.,1. d. Hydr, [898, S. 357 und l'i 1 1 1; >i Mitteil. [898, S. 258 ^ 26. Jahresanomalie und Jahresamplitude der Wassertemperaturen an dei Westküste Vfrikas. 129 Die negative Anomalie ist, während sie auf Nordbreite zwischen Gibraltar und Kap Verde 3 nur dicht unter Land erreicht, auf Südbreite sehr groß. Gerade vor der ECüste von Deutsch-Südwestafrika, auf der Höhe von Swakopmund und Walfisch-Bucht, liegt das Maximum mit —8° und bei der Großen Fisch-Bucht ist der Wert auch schon -— 5 . Aber auch so ziem- lich die gesamte östliche Hälfte des Südatlantischen Oceans ist bis nach dem Aequator hin zu kalt. Diese zahlenmäßige Feststellung erklärt Manches, was sonst an dem öden Küstenstrich von Südwestafrika unbegreiflich wäre. Denken wir, vom Klima ganz abgesehen, z. B. an das von der „Valdivia'-Expedition wohl zum ersten Male konstatierte Vorkommen von Pinguinen in der Großen Fisch-Bucht, also auf 1 7" S. Br., im Tropengürtel! - Mit positiver Anomalie und daher zu warm erscheinen nur kleine Meeresstrecken auf unserer Karte, erstens Gebiete westlich von Madeira und den Kanarischen Inseln infolge der Einwirkung von Golfstromwasser, sodann die Gegend des Guinea-Stromes zwischen Kap Verde und Kap Palmas, die Kamerun-Bucht, und endlich der Agulhas-Strom, dessen relativ sehr warmes Wasser in deutlicher Weise bis mindestens 1 s° O. L., also noch ziemlich weit über die Agulhas-Bank hinaus, westwärts sich ausbreitet. Endlich ist die Größe der im Laufe eines Jahres durchschnittlich statt- findenden Temperaturschwankung oder Amplitude bedeutungsvoll, zumal in biologischer Hinsicht; sie stellt sich für einige hervorragende Punkte der „Valdivia"-Reise folgendermaßen dar, wobei auch der Wert des Maximum und des Minimum sowie der Monat ihres Eintrittes angegeben sein mag. Me 1 e r f 1 ä c h e. < >rt Mittleres Maximum Minir ■ C Monat c 20,0 Aug. 17.5 26,5 Nov. '9.5 27-5 Febr. 22,5 28,5 ,. 25-5 26,0 ,, 21,5 21.0 Nov. 15.0 t6,5 1 1,0 20,5 1 ebi 16,0 20,5 16,0 24.0 20,0 8.5 6,0 Monat Mittlere Wärme- >ehw an- kung I Absolute Wärme- schwan- kung nach J.Mtkray Bemerkungen Bei Kap Bojador (2(1" X. Br.) . . . . Kap Verde Am Aequator in ca 8 — 10" W. L. Kamerun-Bucht Vor der Kongo-Mündung Bei der Grollen Fisch-Bucht Walfisch-Bucht f 3 o° s. I'.,.| O. L| Agulhas-Bank Agulhas-Strom bei Port Elizabeth . f45° S. EM Febr. Aug. „Valdivia"-Station 87 in rund 2.5 7.0 5-0 3.0 4-5 6,0 4.5 4.5 4ö 4.0 „Valdivia" -Station 122 in rund |io" O. L.J 1 2,2 II, I 9.4 (■•7 9,4 n,7 7,8 8,9 [3.9 8.3 „Valdivia" beobachtete im Aug. 1 S« »N 21.7' | Ungefähre südlichste Breite der Beobach- 1 tungen in allen Monaten. In der letzten Kolumne der Tabelle ist auch der Wert der „absoluten Wärme- schwankung" verzeichnet, welche aus der in den betreffenden Gegenden bisher beobachteten absolut höchsten und niedrigsten Temperatur nach einer Karte Murrays 1 ) schätzungsweise abgeleitet wurde. Wir ersehen aus der Zusammenstellung, daß der südhemisphärische jährliche Temperaturgang schon auf nördlicher Breite beginnt und z. B. für die Kamerun-Bucht gilt, ferner daß für die Größe der mittleren jährlichen Amplitude kein mit der geographischen Breite verbundenes Maaß innerhalb unseres Gebietes besteht, sondern vorzugsweise rein oceano- 1) ,.0n the annual ränge of temperature in the surface waters of the ocean" : Geogr. Journal, London 1898, Augustheft. Man vergl. ferner die Karten desselben Autors über „minimum and maximum surface temperatures of the ocean" in derselben Zeit- schrift, London 1899, Juliheft, und endlich die Arbeit von Schott über diesen Gegenstand in PETERM. Mitteil. 1895. S. 153 ff. (mit Kartei. Deutsche Tiefsee-Expedition 189S— iSgo. Bd. I. 17 t -.(-, G. Schott, graphische Verhältnisse bestimmend sein müssen. Wenn z. B. bei Kap Bojador die mittlere Schwankung- nur auf 2,5° zu bewerten ist, so hat dies seinen Grund in dem dort unter gewöhn- lichen Umständen stets vorhandenen Tiefenwasser, dessen Temperatur selbstverständlich nicht sehr im Laufe des Jahres schwankt. Wo jedoch an einer Stelle in bestimmter Jahreszeit Auf- triebwasser vorherrscht, zu anderer Zeit fehlt, wie z. B. bei Kap Verde, da ist auch die mittlere Amplitude vergleichsweise groß. Daß die absoluten Wärmeschwankungen viel bedeutender sind, daß sie meist das Doppelte, ja stellenweise das Vierfache der „mittleren" betragen, mag von biologischer Seite beherzigt werden, wenn es gilt, die einmaligen Oberflächen-Be- obachtungen einer Expedition nach ihrer allgemeinen Bedeutung abzu- schätzen. Auf der Agulhas-Bank, welche nach den Befunden der „Valdivia"-Expedition einer der interessantesten Zielpunkte der Fauna verschiedenster Oceanteile zu sein scheint, kann je nach Wind und Strom der thermische Zustand des Flachseegebietes, und zwar offenbar in seiner ganzen (geringen) Tiefe, wechseln: man kann einmal fast tropisch warmes Wasser bis zu 20 und darüber, bei einer zweiten Gelegenheit aber vielleicht eine bis auf nahezu 10" herab- gehende Wasserwärme vorfinden. Dabei ist das mittlere Maximum der Wassertemperatur auf der Agulhas-Bank um vier Grad höher als das entsprechende Maximum in der mehr als 10 Breitengrade näher zum Aequator gelegenen Walfisch-Bucht, und das mittlere Minimum des Bankwassers ist sogar fünf Grad höher als das entsprechende Minimum von der Walfisch-Bucht. Dies führt zu dem Schlüsse, daß im allgemeinen auf der Agulhas-Bank doch das warme Wasser des tropischen Indischen Oceans vorherrscht, wenn auch zeitweise Ueberflutungen aus anderer Quelle vorkommen. & §27. Das Misch wassergebiet J) südlich vom Kap der Guten Hoffnung. (Vergl. die Kurve der Wassertemperaturen auf Taf. XXXYII hei § 44). Von Kapstadt am 13. November nach Südwesten abfahrend, durchschnitten wir das große, ja vielleicht das großartigste Mischgebiet, das man irgendwo in den Oceanen findet, in seiner Querausdehnung. Es handelt sich südlich vom Kapland um die Auflösung des warmen Agulhas- Stromes im kalten Benguela-Strom, dessen letzte Wurzeln in der Antarktis liegen. Seit langer Zeit bekannt sind auf der Route der ostwärts im Westwind-Gebiet gehenden Si gelschiffe die auf einer Reise wochenlang andauernden Temperatursprünge, welche schon weit westlich im Südatlantischen Ocean lieginnen, unbedingt auffällig aber meist von 10 — 15 O. L. i) Mit „Mischwasser" wird hier ein Begriff verbunden, welcher von dem bei den nordischen Meet estnischem, besonders Pettersson, (vergl. z. B. Peter.vi. Mitteil., tgoo, S. 201 üblichen etwas verschieden ist. In dei nordischen Hydrographie wird darunter ein aus atlantischem (Golfstrom-) und aus polarem Wasser zusammengemischte, in sich bereits vollkommen gleichartig gewordene und daher einheitlich charakterisierte ueue Wasserart mit ganz bestimmten physikalischen Eigenschaften verstanden. Hiei aber nennen wir „Mischwassergebiet" diejenige Meeresgegend, in welcher tndisch-tropisches und südpolares Wassei zusammentreffen, ohne daß eine voll- kommen! Vermischung zu einei homogenen Masse eintritt: hier ist gerade die in verschieden hohem Grade noch bestehende Selbständig- keil und Erhaltung dei \"m Ursprungs >i t mitgebrachten Eigenschaften das i harakteristikum ; sie allein bedingt, wie unser Text zeigt, den rmittelten, lokalen Wechsel dei hydrographischen Faktoren. 1 nleuchtend, daß der Ausdruck „Mischwasser" besser auf die in unseren nordischen Meeren als aui die südlich von Afrika bestehenden Verhältnisse paßt; ich finde abei für letztere einstweilen kein das Wesen der Sache scharfer kennzeichnendes Wert. § 2~. Da> Misch wassergebie t südlich vom Kap der guten Hoffnung 131 an werden und bis weit in den Indischen Ocean hinein, zur Länge von Kerguelen hin, verfolgt werden können. Näheres über diese Längsausdehnung der Erscheinung von Westen nach Osten findet man in einer auf fremde und eigene Beobachtungen gegründeten Arbeit des Ver- fassers 1 ), welche auch noch andere Faktoren, wie die Farbe, den Planktongehalt u. s. w. berück- sichtigt. 1 Jetzt kann an der Hand der „Valdivia"-Reise hierzu die] Querausdehnung] des Phänomens, also in Nord-Süd-Richtung, gefügt und besprochen werden. Im Westen reichte die Zone der sehr starken Temperaturdifferenzen von rund 37 S. Br. bis 42" S. Br. unter 14" < ). L., sie wurde in den Tagen vom 15. bis 18. November durchfahren. Aber damit war die Erscheinung noch keineswegs zu Ende;' an das Gebiet der mächtigen Temperaturunterschiede, welche durch breite, in sich noch leidlich geschlossene Streifen oder Bänder warmen bezw. kalten Wassers verursacht sind, schlössen sich südlich von 42" S. Br. kleinere Sprünge von + 1" und darüber, welche bis zum 45. Breitenparallel andauerten. Auch innerhalb der großen Streifen, die je nach Temperatur und Salzgehalt entweder dem Agulhas- oder dem Benguela-Strom zuzuweisen waren, herrschten meist noch kleinere Differenzierungen vor; die graphische Darstellung der Taf. XXXVII läßt deutlich erkennen, daß besonders am 15., 16. und 17. November den einzelnen großen Erhebungen und Ein- senkungen der Kurve kleinere derselben Art aufgesetzt sind, ähnlich wie auf großen Wellenbergen und Wellenthälern noch kleine, sekundäre Wellen sich finden ; und während nahe der Nordgrenze des Mischwassergebietes die großen, für viele Stunden andauernden Schwankungen der Wasserwärme charakteristisch sind und derart überwiegen, daß hier die einzelnen Stromfäden wie die Finger zweier in einander geschobener Hände an einander gelagert sind, werden, je weiter nach Süden wir kommen, mit zunehmender Auflösung der Streifen die kleineren Temperaturdifferenzen vorherrschend. Am 16. November, zwischen 39 und 40" S. Br., waren die Streifen warmen und kalten Wassers derart schmal und lagen so unvermittelt neben einander, daß wir selbst bei der vergleichsweise langsamen Fahrt von etwa 20 Seemeilen' in der Wache oder 150 m in der Minute dem Wechsel der Temperaturen selbst mit Ablesungen von 10 zu 10 Minuten nicht genügend zu folgen imstande waren; häufig konstatierten wir in Abständen von 1 — 2 Minuten die verschiedensten Temperaturen. Wer selbst Monate lang auf See die Oberflächentemperaturen gemessen und von der trotz aller lokalen Differenzen doch auf gewaltige Strecken meist ungeheuer gleichmäßigen Wärmeverteilung eine praktische Anschauung gewonnen hat, wird das ganz Ungewöhnliche einer solchen vollkommenen Zersplitterung ver- schiedener Wasserarten recht zu würdigen verstehen ; gerade in dieser Zersplitterung besteht das Eigenartige dieser Mischwasserzone. Im Osten, unter den Meridianen von Kerguelen und St. Paul nordwärts gehend, stießen wir auf die Temperatursprünge bereits eben nördlich von Kerguelen am 31. Dezember 1898 unter rund 40" S. Br.; die Mischwasserzone erstreckte sich bis etwa 42" S. Br. in 76" O. L. (2. Januar 1899), wo wir mit abnehmender Breite in ziemlich gleichmäßig an Wärme gewinnendes Wasser eintraten. Im ganzen hatte die Erscheinung hier nicht den intensiven und auffälligen Charakter wie südlich von Südafrika. Die Breite der gesamten Mischwasserzone kann nach dem Gesagten unter den Meridianen vom Kapland auf mindestens 7, unter den Meridianen 1) „Forschungsreise zur See", in Peterm. Mitteil., Ergänzungsheft Xo. 109, S. 56 ff. Gotha [893. j 3 2 G. Schutt. von Kerguelen auf etwa 4 Breitengrade geschätzt werden, das sind 750 b e z w. 430 km bei einer Längsausdehnung von sicher über 5000 km. An anderen Meeresstellen, z. B. in der Nähe der Neufundland-Bank, der La Plata-Mündung, sind mindestens ebenso große, wenn nicht größere Lemperaturdifferenzen vorhanden, aber die die Erscheinungen verursachenden Meereströmungen bleiben fast ganz in sich geschlossen und nebeneinander bestehen, man ist für längere Zeit entweder in warmem oder in kaltem Wasser; eine solche Auflösung und ein solches Ineinanderaufgehen wie südlich von Südafrika fehlt durchaus. Verursacht wird die Erscheinung der Mischwasserzone im südlichen Indischen Ocean nach meiner Ansicht vorzugsweise durch den Umstand, daß der Agulhas-Stro m gegen die vorherrschende Windrichtung läuft. Der Strom fließt gegen die SW-, W- und NW-Stürme an in WSW-Richtung, daher wird er, sobald er an seiner rechten Kante den Rück- halt, den die afrikanische Küste und die Flachsee der Agulhas-Bank ihm gewährt, verloren hat, von den schweren Westwinden, dem hierdurch bedingten Seegang und der oberflächlichen Trift- bewegung, auseinander gesplittert, aufgerollt und in unzählige, verschieden große Streifen und Bänder zerlegt, zwischen welche die vor dem Winde fließenden kühlen Streifen des Benguela- Stromes sich eindrängen. Wenn unter den vierziger Breitengraden Ostwinde vorherrschten, so würde der Agulhas-Strom mit seiner außerordentlichen, ja riesigen Energie, d. h. seiner großen Schnelligkeit und seinem mächtigen Wärmevorrat, bis weit in den Südatlantischen Ocean hinein vielleicht bis Z4.U" amerikanischen Ostküste, bemerkbar sein. Zu dieser Auffassung stimmen auch folgende Betrachtungen. In der östlichen Hälfte der Mischwasserzone, in der Nähe der Crozet-Inseln und Kerguelen, nimmt allmählich die Größe der Temperaturdifferenzen ab und die Erscheinung verschwindet schließlich unter rund 8o° O. L. ganz. Verursacht werden die dort von der „Valdivia" und zahlreichen anderen Schiffen be- obachteten Temperatursprünge natürlich nicht durch den Agulhas-Strom, sondern durch das Ein- dringen einer schwachen, von der Ostküste Madagaskars aus nach Süden, Südsüdosten und Südosten ziehenden Warmwasserbewegung, die allem Anschein nach, wie wir noch sehen werden, bis zum Polarkreis in der Nähe von Enderbv-Land Einfluß auf Temperatur und Eisverbreitung ausübt 1 ). Diese Trift warmen Wassers hat aber nach allem, was wir aus Schiffsversetzungen wissen, nicht die Tendenz, gegen die Westwinde westwärts zu strömen, sondern die Tendenz, quer zu ihnen oder auch vor ihnen nach Süden und Osten zu ziehen; daher ist hier die Veran- lassung zu einer starken Stromzerlegung nicht gegeben, sie bleibt in mäßigen Grenzen. Solche Veranlassung fehlt endlich gänzlich im Gebiet des Golfstromes auf der Höhe der Neufundland- Bank, da, wo der eisführende Labradorstrom von Nordwesten her auf ihn stößt. Wenn hier NO- und O-Winde vorwiegend auftreten würden, so würden wir sicherlich auch im Nordatlantischen Ocean eine ähnliche, gewaltige Misch wasserzone wie südlich von Südafrika beobachten; bei der Gleichsinnigkeit der Bewegung von Golfstrom und Westwinden fehlt sie jedoch in Wirklichkeit. - Ueber den Hand in Hand mit den Temperaturveränderungen gehenden Wechsel von Farbe, Salzgehalt und Durchsichtigkeit des Wassers in dem Mischgebiet wird in Kapitel IV, § 40 u. 44 zu sprechen sein ; erst durch die Heranziehung auch dieser Faktoren wird der Schluß, daß generell verschiedene Wasserarten, solche von aequatorialer und solche von polarer Herkunft, beteiligt sind, zu einem zwingenden. 1) Vergl. die Stromkarte auf Xaf. XXXIX. § 28. Die antarktischen Oberflächentemperaturen. 133 § 28. Die antarktischen Oberflächentemperaturen. Schon polwärts von 50 , ja von 45" S. Br. sind im Indischen Ocean nicht mehr aus allen Monaten des fahres Bestimmungen der Temperatur des Oberflächenwassers vorhanden; es läßt sich eben noch sagen, daß auf ungefähr 48" S. Br. die Jahresisotherme von 5" zu liegen scheint, fe weiter nach Süden wir gelangen, desto mehr beschränken sich die Beobachtungen auf solche im südlichen Frühjahr und Sommer. Die Einzelbeobachtungen der „Valdivia" und diejenigen des „Challenger" sind die einzigen längeren und zuverlässigen Reihen von Messungen in den letzten Jahrzehnten aus dem antarktischen Aleere des Indischen Oceans. - - Die „Valdivia"- Beobachtungen sind auf der Diagrammtafel (Taf. XXXVII), welche die während unserer Eismeerfahrt angestellten physikalischen Messungen enthält, veranschaulicht. Hieraus sowie aus den im meteorologischen Journal (IL Teil dieses Werkes) veröffentlichten Zahlen können wir uns ein Bild von den Wassertemperaturen im antarktischen Frühling (Nov. und Dezbr.) 1898 machen. Ueber die geographische Position, an der die „Valdivia" rein antarktisches Wasser er- reichte, ist nur innerhalb enger Grenzen ein Zweifel möglich. Aus dem Mischgebiet waren wir unter 45 S. Br. heraus; dort fiel auch der Salzgehalt zum ersten Male auf 34°/oo und weniger, somit auf den Betrag, der für die ganze Eismeerfahrt im Mittel gilt (33,6 — 33,8 %o)- Es ist dieser Grenzwert von 34,0 %o auch von Pettersson 1 ) und anderen Oceanographen im arktischen Meere zur Trennung des nordpolaren Stromwassers vom nordatlantischen Mischwasser benutzt; dort liegen in dieser Beziehung die Verhältnisse also ganz ähnlich. Wir können daher sagen, daß, da zugleich die Wasserwärme ziemlich gleichmäßig, aber stark sank, unter mindestens 50 S. B r. am 22. Nov. mit 2°,5, wenn nicht schon unter 4. 7 ° S. B r. am 20. Nov. mit etwa 5 , 5 rein polares Wasser unter den Längen der Bouvet-Gegend an der Oberfläche vorhanden war. Im Osten, bei der Fahrt nordwärts nach Kerguelen, war die Grenze deutlicher markiert, sie wurde am 31. Dez. früh Morgens unter 4 6° S. Br. überschritten, als die Temperatur innerhalb 8 Stunden von 4°,5 auf 9°,4 und der Salzgehalt von 33,7 °/ 00 auf 34,3 °/oo stieg. Unter 53" S. Br. war in der Bouvet-Gegend die Temperatur bereits auf o° herabgegangen, eine Temperatur, die im Osten auf der Kerguelen-Seite erst unter 6o° S. Br. herrschte, so daß schon hierdurch auf die noch mehrfach zu erwähnende thermische Begünstigung des letzt- genannten Eismeergebietes und die Benachteiligung des erstgenannten ein Licht fällt. Als die „Valdivia" in der Nähe der Bouvet-Insel dem ersten Eis begegnete, maßen wir zeitweise nur noch — 1°. Das am 1, 2., 3. und 16. Dez. erreichte Minimum unserer Beobachtungen ist - i°,8; ein Temperaturwert, der sowohl kurz nach dem Verlassen der Bouvet-Gegend unter 5 6° S. Br. als auch 8 Breitengrade südlicher, in 64 S. Br. vor Enderby-Land, gemessen wurde; es fiel ungefähr mit dem jeweiligen, besonders starken Auftreten von Treibeis und Eisbergen zusammen, was nach den grundlegenden Untersuchungen und Beobachtungen von Pettersson 2 ) und Buchanan 3 ) über die bei dem Schmelzen von Eis in Seewasser auftretenden Temperaturen und Salz- 1) Peterm. Mitteil. 1900, S. 8. 2) Ott the properties of water and ice. Stockholm 1883 (,,Vega"-Expedition) ; vergl. auch Peterm. Mitteil. 1900, S. 83. 3) On the distribution of temperature in the Antarctic ocean: Nature, Vol. 35, S. 516. On ice and brines: Nature, Vol. 35, S. 608, Vol. 36, S. 9. London 1887. , -, , G. Schott, lösuno-en durchaus erklärlich ist. Dieser Einfluß des Auftretens von Eis irgend welcher Art auf die Temperatur des Oceans wird besser weiter unten (§ 38) bei den antarktischen Tiefseetemperaturen noch zur Sprache kommen; hier genügt es, zu sagen, daß während der Zeit, in welcher die „Valdivia" im Eismeer fuhr, die Oberfläche des Meeres im großen Durchschnitt -i°,o Wasserwärme zeigte, und daß die Temperatur deutlich zunahm bis auf — o°,5, 'ja o°,o, wenn wir, wie z. B. zwischen 25 und 40° 0. L., aus dem Eis ganz oder fast ganz heraus waren. Unter diesen Umständen erscheint es als selbstverständlich, daß auch bei genauer Durch- musterung der Kurve der Oberflächentemperaturen irgend eine regelmäßige täglich e Per in de derselben im Eismeer nicht bemerkbar istf; bei dem ewig Liedeckten, mit schweren Schneewolken erfüllten Himmel ist eine solche auch um so weniger zu erwarten, als die Sonne tief steht und die Nacht kurz ist. Wenn man die von der „Valdivia" gemessenen Temperaturen des antarktischen Oberflächen- wassers überblickt, so muß mit Rücksicht auf die in Frage kommenden gengraphischen Breiten das Wasser der gesamten Bou vet-Regi o n abnorm kalt erscheinen: man denke, Temperaturen von o° und beträchtlich darunter auf einer der geographischen Lage von Hamburg entsprechenden Breite im südlichen Frühling nder Sommer! Gewiß) findet man zur Zeit des nördlichen Frühlings an der Küste von Neufundland unter gleicher Breite auch Wasser- temperaturen von o°, aber doch nur in ganz schmaler Zone von etwa 100 — 150 km Breite, und im Sommer herrschen daselbst Wärmegrade von über s"- In der Bouvet-Gesrend handelt es sich aber nicht um eine lokale, durch einen kalten Triftstrom oder Eisstrom genügend erklär- bare Erscheinung, sondern um den klimatischen Charakterzug einer über Tausende von Kilo- metern sich erstreckenden Meeresgegend, und es kann kaum ein Zweifel bestehen, daß man zur Erklärung dieses Verhältnisses die Erforschung der noch unbekannten Verteilung des Festlandes und Meeres sowie der Wind- und Wasserbewegungen abwarten muß. Gerade bei der Bouvet-Insel ist die negative Anomalie der Temperarur sehr groß. Denn östlich von der Bouvet-Region kann bereits für die Längen von Kerguelen nach unseren Be- obachtungen, welche daselbst allerdings in den Dezember fielen, eine Wassertemperatur von 2" für die Bouvet-Breite angesetzt werden: und südlich von Australien fehlen zwar direkte Schiffs- beobachtungen von dieser Breite, doch darf aus den Isothermen des fünfzigsten Parallelkreises mit großer Wahrscheinlichkeit auf 4" Wasserwärme geschlossen werden. Westlich von der Bouvet-Region ist die Zunahme der Wasserwärme im Vergleich zur Bouvet-Insel noch beträcht- licher. Das November-Mittel der Wassertemperatur an der Küste von Süd-Georgien "beträgt, wie wir durch die sorgfältigen Messungen der deutschen Expedition im internationalen Polar- jahr 1882/83 wissen, 2°,2 und von der Gegend des Kap Hnrn stehen uns zahlreiche Schiffs- beobachtungen zur Verfügung, welche für November, den Monat der „Yaldivia"-Reise, auf der Breite der Bouvet-Insel über 5", bei Staten-Insel 5" und auf 6o° S. Br. noch ,V',3 ergeben. Die folgende Reihe veranschaulicht die thermische Benachteiligung der Bouvet-Gegend. Südlii he t V r ü hling (No ve m b e r). Temperatur des Oberflächenwassers auf 54" S. l!i". küp II' 'Ml U. . ■ , , - ,. ', , , . , Sud-' hi irgien 1- euerland-l regend 5.5 -■- Bouvet-Insel K.ergiielen-1 ri Südlich von Tasmanien 4,0 S z8. Die antarktischen Oberflächentemperaturen. '35 Dabei ist nicht anzunehmen, daß das Jahr [898 besonders ungünstige Verhältnisse in der Bouvet-Gegend aufgewiesen habe; mit Hinsicht auf das Aufhören der von [892 bis 1896 beobachteten gewaltigen Eistrift, wodurch uns die Annäherung an die Bouvet-Insel, die früher stets von Packeis umlagert war, ermöglicht wurde, darf man wohl vielmehr das Gegenteil in Rechnung ziehen. Es wird lehrreich sein, wenn mit dieser auffallenden oceanographischen Eigen- schaft der ( rewässer der Bouvet-Gegend später im Einzelnen von seiten der Zoologen die Er- gebnisse der Oberflächenfischerei in Zusammenhang gebracht werden können. Während die Temperaturen der Meeresoberfläche, welche die „Valdivia"-Expedition ge- messen hat, den November und die westliche Hälfte des antarktischen Indischen Oceans betreffen, fallen diejenigen der „Challenger"-Expedition in den Februar (1874) und in die östliche Hälfte dieses Meeres, lassen sich also nicht gut direkt mit jenen vergleichen. Der „Challenger" hat erst südlich von 65 S. Br. Temperaturen von unter o° C beobachtet, sonst überall über o", z. T. sogar beträchtlich darüber. Für die Breite der Bouvet-Insel erhalte ich 3 , für 64 S. Br. im Meridian der Heard-Insel etwa o°,9. Auf letztgenannter Breite, aber im Stillen Ocean unter rund 163 O. L. ist das Schiff Borchgrevinks, der „Southern Gross", im Januar 1900 umher- getrieben, und das Mittel der Oberflächentemperatur war — i'o 1 ); stellt man diese Zahlen mit einigen anderen Zahlen, die von der antarktischen Expedition auf der „Belgica" [898/99 südlich vom Kap Hörn 2 ) und endlich von den Dundee-Walfangschiffen „Balaena" und „Active" 1893 3 ) südlich und östlich von den Süd-Orkney-Inseln gewonnen sind, zusammen, so erhält man zum Vergleich mit den obenstehenden für den südlichen Frühling giltigen Angaben nachstehende Werte für den Südlii heil Sommer (Januar und Februar). Temperatur des Oberflächenwassers. Breite Kap Horn- Gegend Länge von Suil-I ieorgien Länge von der | Länge von Bouvet-Insel K erguelen Südlich und südöstlich v. Tasmani n 54" S. Br. 64 S. Br. 7,5 2,0 4.3 — 1,1 0,6 ?) 3-o 0,9 ca. 5.0 — 1.3 Für die gerade die „Valdivia"-Expedition interessierende Bouvet-Gegend fehlen Temperatur messungen aus dem südlichen Sommer gänzlich; sollte der unter Berücksichtisrune der vom November bis Februar bei Süd-Georgien und bei Kerguelen eintretenden Wärmezunahme ab- geleitete Wert o",6 einigermaßen zutreffen, so hebt sich wiederum diese Meereszone in ihrer Unwirtlichkeit und Ungunst heraus, und außerdem tritt für die höheren Breiten nahe am Polar- kreis die Gunst der Verhältnisse sowohl südlich vom Kap Hörn als auch in der uns Deutsche am meisten betreffenden Kerguelen-Zone, wo die „GAUss"-Expedition polwärts streben soll, hervor. Schlussbemerkung. Auf den übrigen Reisewegen der „Valdivia"-Expedition im Indischen Ocean, zumal in dessen tropischen Teilen, boten die Messungen der Wärme des Oberflächenwassers nichts Auf- fallendes, nichts, was sich nicht in sonst Bekanntes und zumal in die von der Seewarte herauseeee- benen Spezialkarten der Oberflächenisothermen *) einreihen ließe. An der Somali-Küste fuhren wir 11 Mewitjs in Peterm. Mitteil. 1900, S. 238 ff. 2) Arctowski in Bulletin de la Soc. de Geogr. ä Bruxelles, 1900. No. 1, S. 93 ff. 3) BRUCE in Geographical Journal, Vol. VII, London 1896, S. 520. 4) Vergl. oben S. 120. U6 G. Schott, im März nordwärts, also leider zu einer Zeit, in welcher die Erscheinung des kalten Küstenwassers, die hier im Sommer während des SW-Monsuns in berühmter Weise ausgebildet ist, gänzlich fehlt. Somit ist es wohl gestattet, nur noch auf unsere die Verhältnisse zusammenfassende Karte der Jahresisothermen des ganzen Atlantischen und Indischen Oceans (Taf. IX) hinzuweisen, deren Entstehung und Notwendigkeit oben 1 ) begründet wurde; sie wird hier und da auch für klimatologische Betrachtungen nützlich sein können. Küppen vermißte eine solche, alles neuere Material berücksichtigende Darstellung s. Zt. bei seiner lehrreichen Arbeit über die Temperatur- anomalie der Meeresoberfläche 2 ). Auf Einzelheiten, zumal auf die charakteristische Ausbildung der Isothermen in der Gegend der Neufundland-Bank und südlich der La Plata-Mündung, und auf andere Punkte, die die „Valdivia"-Reise nicht berühren, hoffe ich später an anderem Orte zurückkommen zu können. B. Die Temperaturen der (Taf. IX— XXXII.) Meerestielen. § 29. Tabellen und Diagrammkurven der „Valdivia"-Beobachtungen. Im Verfolg der Anschauungen, welche vor Beginn der Expedition für die Ausarbeitung des Untersuchungsprogrammes maßgebend gewesen sind 3 ), wurden bei den Messungen von Tiefsee- temperaturen die oberen Schichten bis rund 1000 oder 1500 m Tiefe bevorzugt, dagegen in den großen Tiefen von über 2000 m nur gelegentliche Temperaturbestimmungen ausgeführt, weil die hier auftretenden Unterschiede einerseits nur in besonderen Fällen weitergehendes Interesse erwecken können, andererseits aber gerade ihre Beobachtung große Mühe und großen Zeitaufwand erfordern. Die Bodentemperaturen freilich wurden möglichst oft, schon bei den Lotungen, ermittelt. Unter im ganzen 4. SN oder rund 500 Tiefseetemperaturen, welche die „Valdivia"-Expedition beobachtet hat, entfällt auf die einzelnen Tiefenstufen die folgende Anzahl von Messungen : 4) a z 1) u z c 4) Ol - ■a a c _ Ö a a O Tiefenstufe Ü fl a a ö a c fl a Eh d a 1) : pq Total- I.Meter) ja 50 0) ■Ja u IOO ■s '5° 200 ■3 300 ■a | < " • ■a 500 ■= boo ■s 700 /= u 800 •5 in IOOO 1500 2000 3000 t/3 4000 summe * ■s j: , z £ s - s 5 > 5 ? 2 ? N X SJ ^ N N N X N N N N N N N Messungen : 5 1 55 24133 37 10 12 s. 3 — ' U E h B i-l N *£ X 30 C x: CT 1 - i/i <Ü u. ¥ ffl - ^Z ri <-n B o . «t- U1 CL £ t^. s c •• o \o H 3 « c/3 Q O H Ä iTi Ü 3 öjO o ia) *J- m pO C/3 CM t^. -l* O * CM CM 00 00 o OO N *d- n ON r-^ i>. «£> PO O o H ° 1 o O n 8 O O o .£ " " i o o H .£ *" CM ro -t- U"l o 5 Ö i § c U 1> > H 3 >. CL £ T3 ■o 6 V d Tt. - M c IN 3 C ' o g. o .. Kt ^ Ö. J S S- 0) s CO J. s- 3 s SB ffl X oc X o CM o o o o 10 O o CD o cu o o o o o CD o o in O CD o r- o CO o o o CM O O Ol CM O CO Ol o OJ o 10 CM O CD CM o Ol B. Tiefe in Meter o •OO ° O CN o o o : o ! 4- t o 1 o O o (D O o r- o o CO o o 0) o o o o o f o o OJ o o n o o o o IO o o ■D o o o o ? o 1 o 1 § O o CM 1 1 O Ol CM O o m Ci o o J- CM o c m CM o o (D CM o O r- o rt O] n O - OJ 'J M (h CO o - O H c b k» •- <*- - lr 4- - ! i __ \ \ X \ v \ ^ - ■* | mo mo o O ; oi i o 1 o n o i o ' i o 1 o m o o CD o o o o CO o o 03 o o o o o ST o o v o o •- o o o o IQ o o o o o o 1= o o .7: 'o o o IN o o CM o o Ol CM o a r> o c 4- cv o o 1/1 a o CM a o r - <^ _c — in wo o cm o n o o in o ED o r- o CO o Ol o o o r- o CM V o PI o o in O (0 o o CO o o o o CM O OJ o CM OJ o o OJ o in Ol o D CM o CM TD V a M i SD 0) |°Z < V, Fi iü e •■ J>- £ " S B — " ii «"i i- .3h t/5 O H j: fo ■o b/j c i ■* Th ^*- « = fO -^ tfl © © O 00 **l"* O O [fl pj PI un N o CM - H Ä c aj m O O Ci o H .g CM m t- u ~ — c c — ; C 4= > CJ -*- S 1 o a > * «? - — •" l o l ■^3 *d •5 Sa o " E s « .S fl s & S^^^^ 0) > '- u 3 +-> aj u V E- 1 o O. i ja et) ~ 3 - s e in a 9 " -= IT) m o DX o ■-< ro J3 ?"" in in in « po pO CO t/> C => CO ON -[■» CM to N N w M O w sO _ N O o r>. rO o o 00 00 00 00 I-» r*l h " £ o 5 8 8 g o o 8 O •-t N ■a- VO 00 ü CM H .S t-^. ■c X £ i * £ W O fc Q «■8-8 c •-• _a B > H ja -d v s .s 3 4 * B P 3 o» .3 +j V- o o o o CM o o in O CD o o CD o 01 o o CM o CM o CM CM O CO CM o CM o CM o CD CM O CM oo NU] o i O ; o l w o o CO o o o o in o o BD o o o o CO o o CO o o o § o o o o CO o o o o in V o o (0 o o o B o o o CN O o Ol ° CM 1 N o o m CM o o Ol o o Ol O o CD Ol O o r- CM O CO in pm 7. 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Tabellen und Diagrammlainen dei „Valdivia" B Iiti ,- nachbarten Orten in verschiedenen Tiefen gemessenen einzelnen Zahlen für je eine Temperatur- serie rechneten: hier ist dagegen meist das umgekehrte Prinzip befolgt, solche vereinzelte Zahlen, welche zur Ergänzung von Reihentemperaturen gewonnen wurden, an die Hauptreihe anzuschließen und somit dieArbeil öfl mehrerer Stationen zu einer gemeinsamen, vollständigen Reihe zu verbinden. Manche Lücke wurde später bei der kartographischen Darstellung der Temperaturver- hältnisse fühlbar; doch ist auf der „Valdivia" jede im Rahmen der Gesamtarbeit sieh bietende Gelegenheit ausgiebig benutzt worden. Die 500 Tiefseetemperaturen sind in neunmonatiger Reise erhalten; an Bord der „Gazelle" sind auf zwanzigmonatiger Expedition rund 1 1 00 Tiefseetempera- turen gemessen worden, was, äußerlich betrachtet, in einem hierzu genau entsprechenden Ver- hältnis steht, doch ist zu bedenken, daß die „Gazelle" biologische Tiefseearbeiten, die auf der „Valdivia" voranstanden, nicht ausgeführt hat. Alle 51 Reihen sind auf den beigehefteten 26 Diagrammtafeln graphisch dargestellt und auch zahlenmäßig gegeben; an den Seiten findet man für je 2 Reihen die notwendigen Be- merkungen über die Oertlichkeit, die Stromverhältnisse, über Wind und Wetter. Diese Notizen werden am besten eine Vorstellung von den oft sehr großen Schwierigkeiten und nicht aus- bleibenden Enttäuschungen bei Reihenmessungen vermitteln. Ferner sind auf den Kurventafeln die Bestimmungen des Salzgehaltes und des speeifischen Gewichtes (S-^) von Tiefwasserproben eingetragen; einige Ausführungen hierzu bringen aber erst die §§ 41 und 42. Bei der Betrachtung der Diagrammtafeln wolle man, um Irrtümer auszuschließen, darauf achten, welcher Malistab für die Ordinatenskala (ob derjenige, der von o .bis 270 m reicht und mit „A" bezeichnet ist, oder der von o bis 2700 m Tiefe gehende, mit „B" ül verschriebene) der betreffenden Temperaturkurve zu Grunde gelegt ist ; mehrfach ist eine und dieselbe Temperatur- serie in ihrem oberen Teil nach beiden Maßstäben abgebildet. Der Abscissenmaßstab für die Tem- peraturgrade ist überall der gleiche, mit Ausnahme der 2 antarktischen Temperaturkurven auf Taf. [8. Die durch das Abtreiben des Schiffes vor dem Wind oder in starken Oberflächen- strömungen entstehenden Fehler sind schließlich nur für 2 Stationen, No. 48 vom 7. Sept. 1898 im Südäquatorialstrom und No. 55 vom 12. Sept. 1898 im Guineastrom, unter Zugrundelegung des gemessenen Seilwinkels oder der Angaben des Massin 'sehen Zählers (vergl. oben § 12) korrigiert worden. Der vom Drahtseil mit der Meeresoberfläche gebildete Winkel betrug in diesen Fällen 63 — 64 . Die angewandten Korrektionen gehen, wie auf Taf. 9 und 10 aus dem Text ersichtlich wird, bis zu einem Abzug von 102, bezw. 109 m pro 1000 m ausgegebene Draht- länge, d. h. bis auf rund 10 Proz. Doch werden dies immer Ausnahmefälle bleiben, und es er- schien weder lohnend noch mit Rücksicht auf andere Fehler sachgemäß, das z. B. von Krümmei für die „National"-Fahrt befolgte Verfahren anzunehmen und auch bei Seilwinkeln, die nur etwa 70 statt der zu wünschenden 90 betrugen, kleine Korrektionen in Rechnung zu setzen. Bei der Mannigfaltigkeit der zur Beobachtung jeweils gewählten Tiefenstufen wird die große Tabelle auf S. 138 u. ff. besonders wertvoll sein, weil hier aus dem wahrscheinlichsten Verlaufe aller „Valdivia" - Temperaturkurven für genau gleiche Tiefen von der Oberfläche ab bis zum Grunde die Wärmegrade abgeleitet und nach einzelnen, geographisch charakterisierten Reise- abschnitten zusammengestellt sind: hier kann man, wenn man den einzelnen Tiefenkolumnen in senkrechter Richtung folgt, sogleich auf die meisten der wichtigen Erscheinungen aufmerksam werden. Deutsche Tiefsee-Expedition 1898— 1899. Bd. I. '8 138 G. Schott, Die von der „Valdivia"-Expedition Mit Hilfe der Temperaturkurven ausgeglichene Nummer der Ort Temperatur des V p. Datum 1S98 Ortszeit Breite Länge Luft- temp. "C in den Station 25 5° 75 100 '-'5 150 175 200 300 400 1 & 3 , 6 2 9 3 » 4 14 S 2 4 ii 26 7 28a 8 3i 9 33 in 37 1 1 39 1 2 41 '3 45 '! 46 15 48 [6 49 >7 55 [8 ^3 19 66 20 68 2] 5 4-74 22 80 -M 82 24 86 2 5 90 21. 92 -7 5. VIII. 7. VIII. 8. VIII. 9. VIII. 15. VIII. 18. VIII. 19. VIII. 24. VIII. 24. VIII. 25. VIII. 29. VIII. 30. VIII. 2. IX. 5. IX 6. IX. IX. 8. IX. 12. rx. 26. IX. 29. IX. 1. X. 7. und 8. X. 12. X. 15. X. .9. X. 10h a. 6h P- qh a. o h a.— -1 h p. 9— 11 h a. 5 h P- 8h a. 8h a. 4 h P- 2— 4h P- 9 h a. 10h a. loh a. 1— 3 h P- IIb a. 4 h P- 9 — u h a. 4 h P- 25- 26. X. X. -3° P- ii« a. ')h ;,. 12 h .1 5 h P i,h a . — IO h -h , N. 5/ 26' 6o° 40' 59° 5 2 ' 58" 37 43° 32' j3 47' 32" 1' 2b c 19' 26" 6' 24" 35' i6° 14' 14" 40' 8° 58' 2" 56' i" 28' Sud. 0° 9' Nord. 0" 20' 2° 37' Süd. 5° 55' 5° 47' 10" 16" 30' 21° 53' 28 29' 33° 20' 33° 41' w. i° 28' 5° 36' 8° 9' 11" 33' 14" 21' 15° 5' 14 44' 22» 38' 21" 52' 16 28' 11" 41' io" 16' 8° 30' 6° 45' Ost. 3° 28' 8° 4' 7" 4')' 11" 31' io u 11» 45' 6» 59' 6° 1 1' ■5" 58' I.N" O' Hamburg- n",i 9° 12" 20" 22" 21" 2I°,4 23" 22°,3 26°,4 27" 27° 24" 11, s I 1.2 1 1,2 II, I 9,8 9,1 8,7 8,2 7.8 1 ii 7,7 7.6 7.6 6,8 10,9 10,2 9.9 9,8 9,7 9,7 9,7 0,7 9,7 9,6 13,1 n,4 10.4 9.8 9,6 9-5 9,4 9-3 9,2 8,8 20,1 19,0 16,3 14,2 13,3 ■3,i 12,8 12,6 12,4 11,6 22.1 21.5 20,8 18,7 17,0 15.8 15,0 21.7 21,5 20,1 17,5 16,9 16,4 15,9 15.4 15.2 14,1 21.7 20,1 [8,6 18,0 17,6 16,5 15,4 15.0 i4.7 21,8 21.2 20,8 19,9 19,1 18,5 17,9 17.2 16,6 H,9 21,7 20.7 20,2 19,4 18,0 17,5 17,0 16,5 16,0 14.3 26,5 22.5 19,8 17.2 16,2 15.8 15,4 15,2 15.0 13," 27,35 23,8 17,85 26,6 25.7 22,7 17,2 14.5 14.0 13-3 12,9 12,3 10,8 3,2 9,6 8.6 11, 1 ■3,2 13.2 12,8 12.3 9-3 Die Beobachtung der Temperaturreihe mißlang infolge des starken 24,3 24,0 23,0 25,2 23,5 I 22,4 [9,6 16,2 I 15,2 I 14,3 13,5 13,0 s. Station 49, Reihe 17. 21,9 24.4 21,6 24 - 20,1 17,1 15,2 1(1.0 14,8 15,1 14,2 14.4 14,2 .3,6 [n.u 7-0 9.4 IO,7 II. Kamerun 24° 24,8 24.O 22,7 i7,3 154 15,2 14,0 1 t,6 14.1 1 1.2 23°,7 -M-5 22,3 .8,. .6,3 KU 2 3 °,7 24,0 22.5 21.3 .8,1 "'•4 i.S,4 14.7 22—20° 22,5 10.2 15,2 ■4,8 ■4-4 14,1 13.7 13.4 13.1 10,7 [8° 16,8 15-7 1 [,8 14,8 17" 17,0 "'.7 '"■5 15,8 15.0 14.4 ■3.9 13.3 1 2,0 10,0 i 5 °,5 Id.-' .5,6 15,3 15,3 15.2 '5.1 15. 1 14.0 14,7 13.5 .8" 10, 2 15.7 15,3 '4-3 13,6 13,2 .2,8 12,4 12,2 10,5 (6° I4.O [3,1 12,0 10.6 9,3 8.7 7,8 9,5 8.3 12,1 9,0 § 29. Tabellen und Diagranimkurven der „Valdivia"-Beobachtungen. 139 beobachteten Tiefseetemperaturen. und teilweise interpolierte Werte. Wassers (°C) Tiefen lim 500 iiiiu 800 900 1500 3000 4000 Tiefe in m Boden "C Bemerkungen Nummer der Station Kamerun. 0,4 — 0,1 9.0 8.4 8,1 8,1 8,1 8,0 7,8 5.2 10,8 10,3 9.8 9.6 9.2 8,8 6,8 ■2.3 u,4 10,6 9.9 9.4 8,8 5.9 1 1,2 10,3 94 8,8 8,1 7,7 5.9 10,4 8,6 7,8 7,2 6,8 6,5 4-3 8,0 6.9 5.8 5. 2 5.o 4,8 3.7 4.2 4.7 Stromes vollständig (s. 5.4 6,3 8,2 9,9 7.4 9.4 5.i 6,8 8,6 4,8 6,1 7,0 Bern, auf Kurventafel No. 7). 4,6 1 5.6 4.4 5.2 5.3 4,0 4.2 4.3 3.4 3,8 3.8 3.3 3.i 2,6 2,9 7>> 1 1,1 652 — 547 8,4 1750 3,7 168 14,6 2 5° 14.0 489 11. 2 2480 3-5 1694 3-7 1763 34 4990 2,4 s. Station 45 5695 2,1 für Sta tion 47 35 [ 3 2.4 Kapstadt. 8,7 8,1 7,o 5.8 5.2 4.7 3,9 3,2 2492 2,6 7,0 5.9 S.i 4.7 4.5 44 3,7 7.i 6,5 6,2 5.8 4.8 3.7 9.5 7.9 7.i 6,8 6,5 6,0 7,7 6,6 5.4 4.6 3,8 3,o 2,8 2,6 2.3 3202 17S 2 2 Im Buchan-deep, NO-Küste Schottlands Nördlich vom Wyv. Thomson- Rücken , im polaren Unterstrom Südlich vom Wyv. Thomson-Rücken; Golf- stromwasser bis zum Grund. Westwärts von den Hebriden, nördlich von Rockall Westlich von Kap Finisterre Auf der Seine-Bank Vor den Kanarischen Inseln Flachseegebiet an der afrikanischen Küste bei Kap Bojador Westwärts von Kap Bojadoi Im NO-Passat zwischen Kanaren und Kap V erden Im Nordosten von Boavista, K. V., bereits im Gebiet des (sommerlichen) Guinea- Stromes Bei den Kap Verden, Guinea-Strom Im Guinea-Strom (Richtung: NO) Im Guinea-Strom (Richtung: SO) Im Guinea-Strom (Richtung: OSO) Wasser des Südäquatorialstromes , in die Richtung des Guinea-Stromes umgelenkt Wie bei Station 48 Guinea-Strom, in der Bucht von Guinea stark nach ONO fließend Zwischen Kamerun und Kongo. Strom schwach Ebenda Dicht vor der Kongomündung Zwischen Kongo und Gr. Fisch-Bay. Benguela- Strom Eben außerhalb der Gr. Fisch- l'.a\ Im Benguela-Strom (mittlerer Teil) Außerhalb oder doch an der (linken) Außen- kante des Benguela-Stromes. Im Benguela-Strom (südlicher Teil) Vor Kapstadt 9 10 14 24 26 28a 3i 33 39 41 45 46 49 55 63 II 66 1 1 68 12 73 + 74 12 80 13 82 13 86 14 90 14 92 140 G. Schoi 1. Nummei der Station Damm 8 und [89g 1 Irtszeit Breite Länge Luft- terap. Temperatur des in den SO [25 150 175 3 00 400 III. Kapstadt — Agulhas-Bank- 97 100 102 10 — I I : IIb 135 + 'S) 149+152^ + 133 / 168 CO 179 .85 27. X. 29. X. 1. XI. und 5. XI. 4 n P- 9 h a. 12 h a . Süd. 35° 3 54° '-' 34" 34' 35*° -34'." I KL 20" -• -M" 59' -5" 54' 17" [ 5 ,6 15.0 t 4 ,6 14. 1 '3,8 17" 18,7 17.3 ■5-7 — 21,5 21,3 20,8 20,1 19,3 18,3 17,1 15.7 14.S 12,8 20° ■6,5 i5.'i 15-3 '4-5 13,8 13.0 12,0 1 1.1 10.3 7-4 6,1 IV. Kapstadt — Bouvet-Insel— 32 14. XI. 4 h ]'■ 56° 50' 1 1 j9 17° 15,6 15.3 15,0 14.8 1 4.1:1 .4.4 14.1 13.8 13.7 12.7 1 1.2 ii 18. XI. 1 I & a. 4 2° 18' I4 I' 9° 7,8 7,8 7.7 7,6 7,6 7.5 7-' 7-0 "■7 6,0 5-5 34 2. und 3. XII. 56J — 56» UV-H' 1 ." - i° -!,5 —1,6 — '•5 — i,3 —i,5 —0.6 —0,5 +0,2 + 0.5 4-o,6 4-0.6 35 15., 17., 18. XII. i>2"^63° 54°— 58° bis I n — 1.0 — 1,2 -1.4 — 1,6 — 1,1 + 0,1 +o.S + 1,1 + >,4 + 1-7 V. Kerouelen— 190 40 200 — 206 41 214 t- 218 --7 229 236 239 1899 5. I. 7- I. 16. I. 21. I. 30. I. 3—5- II. 10. II. 18. II. 22. II. 28. II. 2. III. 10. III. 13. III. 9 — 1 1 n a. I0 h a. < 1 l I h a. II — 12h a . 5 h P- 12h a. 8— IIb a . l.h ,. <> h a. 36" 14' 32" 54' 15° 8' j 4 1 o" 58' Nord. 1-2" / 4j 2" 3°' Süd. 4° 6' 2" 57' 2" 39' t" S9' 5" 42' 78° 46' 14 83° 2' 96" 20' 21," "7-4 [9,6 274 16,0 19,2 27-3 '5.1 17. 1 27.0 26,5 14,0 15.4 25-7 26,5 14.7 24,2 26.4 14-5 10.2 12,6 13,8 21.7 '5.1 1 2,6 13.4 "i-7 12, (. 12.4 '3-2 1S.2 11,9 12.5 13,2 ii,7 10. s VI. Padang- 99° 43' 96°-97° 88" 43' -iß ,- 4 i j j4 67° 5'/ 63» 58' 5'" 17' V" 37' 2 9 »,5 27° 29,4 28,0 27.4 28,3 27.'' 27.1 27.7 27,3 2<>-5 27.5 27.1 25,4 27.4 26.6 230 19,2 19,5 16,2 '5-3 16,9 13,0 12,8 '5-1 I2.(, 1 2.0 '3-9 11,3 IU.I) "•3 9,9 10,5 VII. Colombo — Chag< >s 28° 2S.0 27.7 27-3 26,7 26,1 23,0 16,3 14.0 13.0 1 1,0 27" 27.5 26,9 2(>,0 21,8 20.3 19,0 ■7,8 1('.2 14.7 [1,3 28-29° 28,3 2S.2 2S.O 26,6 21. 1 20.0 .8,5 [6,8 '5-7 11,8 28° 28,0 27.7 27,4 2' '4 22,8 20,2 18,5 16,9 '5-7 12,6 28 28,] 28,] 28,0 26,3 20.0 16,8 15.2 '4-3 [3,6 11.7 _, S 1I, 28,8 28,5 28,0 27.' 24.6 19,0 [5,3 14.0 13,0 1 1.2 10.2 10.4 Hl.,, ' 0,3 q Tabellen und Diagrammkurven der „Valdivia"-Beobachtun| I 4 I Wassers (° Tiefen (m) C) 500 600 700 800 900 1000 1500 2000 3000 14000 Bodrl riefe oc in m Bemerkungen Nummer der Station Kapstadt. 105 13,6 53 15.4 7,8 6,9 6.3 6,0 5.8 5,6 4.2 1930 3.9 5.5 4- s 4.4 4.2 3.9 3.7 2.5 2,2 2750 2.2 für Station 1 1 2 Kerguelen. 9.5 S.l 7,0 5.9 5.0 4> 2.7 2,2 i.5 0,9 3.4 3-2 3.i 3.o 2,8 2,3 2,0 1.5 0,8 +0,6 + 0,7 +0,8 +0,8 +0,8 + 0,1 —0,2 —0,3 —0,4 + 1,2 + 1.3 + '■5 + 1,6 + 1,6 + 1,6 +0.6 — 0.3 -0.5 4170 o.7 4,4 +0,6 + 1.4 Padang. 1594 j o.4 5519 '—0.5 für Station 134 4636 | —0,5 für Station 152 10,2 9.4 7.6 6,1 4.0 3.i 2.5 2414 2,1 8,2 7.5 6,s 5.9 5. 2 3.3 3.i 2,7 2,2 ^4 N 5834 i.3 8,8 8,0 7,i 6,0 5.9 5.9 167 1 für Stat 5.9 ion 187 9,2 ".4 Colombo. 9.1 8,3 9.0 8,2 7,i 6,0 5.9 1280 5.9 8,1 7.8 6,6 5.9 5.6 4,4 3-4 2,1 bis über 5000 m 9,9 9.3 8,7 8,1 7.4 4.6 3.8 2.; 3692 1.2 Seychellen — Dar es Saläm. 9-7 9,2 8,3 | 7,5 6,9 6,1 9.7 9,3 9.3 9,0 9,2 3.8 2,5 (9,2 8,3 7,5 6.9 6,1 3,8 2,5! nach Station 218 2.5 8,6 7.9 7.4 6,9 6,2 3.8 8,6 7.9 7.3 6,9 6,6 — 8,3 7-7 7.o 6,5 6,0 4.2 8,5 7-8 7o 6.7 6,1 3.7 2,6 2,1 1,6 4 '33 1-4 2926 1.8 2743 2,0 2-3 ',9 4599 1,8 2959 2,0 für Stat ion 240 Auf der Agullias-Bank In der Francis-Bucht Im Agulhas-Strom Im Agulhas-Strom, aber weiter nach seinem wesdichen Ende zu I.'-t/K- Ausläufer des Agulhas-Stromes im Be- reiche der Westwindtrift Westwindtrift, kalte Streifen In der Bouvet-Gegend, an der Treibeisgrenze An der Packeiskante, etwa 200 Seemeilen nördlich von Enderby-Land Im stromlosen Gebiet des südindischen Stillen- gürtels In demselben Gebiet wie Station 168 Indische Südäquatorialströmung (östlicher Teil 1. SO-Passat Im Binnenmeer zwischen Sumatras Westküste und den Mentawei-Inseln In demselben Gebiet wie Station 185 Indische Aequatorialg e gen Strömung (östlicher Teil), außerhalb des Binnenmeeres. NW- Monsun - Periode, Versetzung nach Nord Indische Nordäquatorialströmung (östlicher Teil), westlich setzend. Südlicher Teil der Bay von Bengalen Dieselbe Strömung (mittlerer Teil). Zwischen Ceylon und den Malediven Indische Aequatorial gegen Strömung ( mittlerer Teil). NW -Monsun -Gebiet, Versetzung nach Ost. Zwischen Malediven und Chagos- Inseln (vergl. Station 200 — 206) Dieselbe Strömung (westlicher Teil). Zwischen Chagos und Seychellen Dieselbe Strömung, in derselben Gegend Zwischen Seychellen und Dar es Saläm, im Grenzgebiet zwischen indischer Nord- und Südäquatorialströmung Zwischen Seychellen und Dar es Saläm, im westlichen, nach Norden fließenden Teile der indischen Südäquatorialströmung 15 [0 16 19 19 20 24 24 25 •>: (00 102 10— 113 116 120 135 + 137 (•1494-152 \ + 153 168 170 170 ■85 190 200 — 206 214 218 229 236 239 142 G. Schott, Nummer der Ort Temperatur des d. Datum 1 899 Ortszeit Breite Lange Luft- temp. c in den Station 25 5° 75 100 '25 150 i75 200 300 400 YIIT. Dar es Saläm- Nord. 261 49 29. III. i) — 11 h a . 4" 3°' 48" 38' 27-29° 27.1 27,0 26,8 25,0 21,7 19.1 17.5 16,3 i5»4 12,8 ii.3 268 50 1. IV. 9 — 1 1 h a. 9" 6' 53" 41' 28" 27,5 27,0 2(1,4 25,0 23.5 2 1 ,6 19.3 [6,8 15. 1 12,7 12,3 270 5i 4. IV. a. m. 13" ■' 47" "' 2t." 26,8 26,4 2(1,1 25.7 24.2 22,2 20,0 174 '5.7 1 4.(1 13,8 § 30. Die übrigen Messungen von Tiefseetemperaturen. Mit der Reduktion des „Valdivia"-Materials war nur erst der kleinste Teil der zu leistenden Arbeit erledigt. Schon während der Reise selbst hatte ich mehrfache Gelegenheit, dem Leiter des Unternehmens die Notwendigkeit auseinanderzusetzen, daß die gesamten, bis zum heutigen Tage vorliegenden Messungen von Tiefseetemperaturen, soweit sie zuverlässig erscheinen und den Atlantischen und Indischen Ocean betreffen, zu einem Gesamtbilde vereinigt und ver- arbeitet werden müßten, wenn anders erstens die „Yaldivia"-Zahlen selbst ihre richtige Würdigung finden und zweitens die biologischen Studien einen wirklichen Anhalt und Nutzen an den oceano- graphischen Studien haben sollten. Denn unsere Messungen selbst stellen doch auch nur ein mehr oder weniger umfangreiches Bruchstück, einen Baustein dar, der vielleicht mit einigen neuen Eigenschaften und Vorzügen, sicher auch mit Mängeln und Zufälligkeiten behaftet ist, auf den jedenfalls nur in Ausnahmefällen Schlüsse allgemeiner und weitreichender Natur gegründet werdt n dürfen. Es kommt hinzu, daß eine Besprechung der Wärmeverteilung in der Tiefsee, wenn sie wirklich im Gedächtnis haften und nützliche dauernde Anschauungen vermitteln soll, noch in viel höherem Grade der kartographischen Darstellung bedürftig erscheint, als bisher meist geschehen ist. Die ungemein fleißigen Ausführungen v. Boguslawskis ') kann man infolge des Mangels von Karten und Profilen nicht so würdigen, wie sie es zweifellos verdienen. Ein mit Tiefenzahlen und Temperaturgraden operierender Text gewinnt erst Leben durch vergleichende Blicke auf Karten: erst dann erfaßt man für die Dauer die wichtigen, hervorstechenden Z.üge der Erschei- nungen. Das Beste, was über die Temperatur der Meerestiefen in kurzer Zusammenfassung ge- schrieben ist, dürfte von J. Hann in der „Allgemeinen Erdkunde" 2 ) gegeben sein, es wird freilich für einzelne Untersuchungen, zumal bei biologischen Fragen, nicht ausreichen. Eine detaillierte Darstellung der Wärmeverhältnisse der Tiefsee auf vielen Niveaukarten, wie sie in diesem Werke für zwei Oceane versucht ist, hat zuerst Mohn für ein kleineres Gebiet, 1) Handbuch der Oceanographie, Bd. I. S. 250 ff., Stuttgart [884. 2) I. Abteilung, S. 251 ff., Wien 1896. <; 30. Die übrigen Messungen von riefseeiempnatuivn. ' 13 Wassers (° C) Tiefen (m) Boden 500 600 -00 800 900 1000 1500 2000 3000 4000 Hefe u C in 111 I lemerkungen Xummn 'I' Station Aden. 0,4 0.0 9,0 8,1 7.6 7i) . 2 :[) S. „Triton" 1882: bei den Fai Oei (Wyv. Thomson-Rücken) (Proceed. R. Soc. London, Vol. XXXV, S. 202 im) 14 § 30. Die übrigen Messungen von Tiefseetemperaturen. , . - Anzahl d Tempi 22) S. „Romanche" 1883: in dem Südatlantischen Ocean (Ann. d. Hydrogr., [884, S. 513) . . 9 2 3 Auf Nordenskjöi ds < »stgrönlandreise 1 883 : in der Dänemark-Straße (Ann; d. Hydrogr., [885, S. 14 ff.) 1 1 24) S. „Investigator" 1884— 1889: im Arabischen .Meer, in der Bay von Bengalen und der Anda- manen-See (List of oceanic depths, (888 -1890, ferner handschriftliches Material des Londoner hydrogr. Amtes, gez. Z ■'■— , No. 59); dann wieder [892 — 1803: im Arabi chen Meei (List of oceanii depths, [893^1894) im ganzen 22 25) S. „B Ul ' aneer" (886 : im Golf von Guinea und im Südatlantisi hen Ocean (Kongo ^.scension etc.) (Scottish Geogr. Magazine, 1888, S. 177fr.. S. 233fr.) 18 26) S. „Vitiaz" 1880 — 1889: im Atlantischen und im Indischen Ocean (Makaroff, Le Vitiaz etc., St Petersbourg 1894), nur bis 800 m Tiefe, aber meist ausführliche Reihen 74 271 S. „Egeria" 1887: im südlichen Indischen Ocean (Ann. d. Hydrogr., 1888, S. 340, ergänzt durch die englische Originalpüblikation und die Lists of oc. depths, 1888 — 1890); [894: in dem Ara- bischen Meer (List of oceanic depths, 1894); 1897: in dem Südatlantischei :an (ebenda 1897) im ganzen 35 28) S. „Jackal" 1887 und 1893 — 1894: bei den Far Oer- und Shetland-Inseln (Fishery Board of Scotland, App. to VI. Rep., S. 349 ff., und XII. Rep., S. 336 ff.) 18 29) S. „Myrmidon" 1888: in dem Malayischen Archipel (List of oceanic depths [889) .... 3 30) S. „National" 1889: in dem Nord- und Südatlantischen Ocean (Plankton-Expedition : KrÜmmel, Geophysik. Ergebnisse), meist nur aus 2 — 3 Zahlen bestehende Reihen 59 31) S. „Tchernomorez" 1890 — 1891 : im Schwarzen Meer (Petersburg 1899) • • lynt Auswahl 1 32) S. „Pola" 1890 — 1893: im östlichen Mittelmeer und im Aegäischen Meer; 1895 — 1897: im Ruten Meer (Denkschriften der Wiener Akademie, seit 1892) mit Auswahl 51 33) S. „Rambler" 1890: in der Chinasee 1 List of oceanic depths, 18 : [899: in dem Golf von Guinea (ebenda, [899) 10 34) S. „Penguin" 1891 — 1893: im östlichen Teil des südlichen Indischen < leeans, in dem Malayischen Archipel und in der Chinasee (List of oceanic depths 1891, 1892, 1893); 1899 — iqoo: West- und Südküste von Australien bis Hobart (ebenda, 1901) mit Auswahl 37 35) S. „Waterwitch" 1804 — 1895: im östlichen Teil des Nord- und Südatlantischen Oceans und im südlichen Indischen Ocean (List of oceanii depths, 1894 und 1895) 26 36) S. „Ingolf" E895 und 1896: um Island und im Nordatlantischen Ocean (Danish Ingolf-Expedition, Kopenhagen [899, Vol. I) 103 37) Norwegian Marine Investigations von Dr. Hjort [895 [897 (Bergens Museum, 1899) [Auswahl] 44 38) S. „Resean h" 1896: im Far Oer-Shetland-Kanal (XV. Rep. Fishery Board of Scotland, S. 28off.); 1900: in der Biscaya-See (List of oceanic depths 1900, London) 9 39) S. „Stork" 1897: im westlichen Teil des nördlii hen Indischen Oceans (List of oceanic depths, 1897) 3 401 S. „Valdiv.ia" [898—1899: im Atlantis, hen und Indischen Ocean und dem Südlichen Eismeer 51 Summe : 1 1 s 11 Es Hegt auf der Hand, daß dies Material sehr ungleichwertig ist und aus der bloßen Zahl der Reihen nicht auf eine entsprechende allgemeine Bedeutung geschlossen werden darf. Manchmal betreffen die Messungen ausschließlich eine eng umschriebene Oertlichkeit, in solchem Falle sind selbstverständlich nicht alle Beobachtunesreihen verwendet. Mit besonderem Danke habe ich es anzuerkennen, daß das Hydrographie Office in London in der Person des Admirals Wharton großes Entg-eo-enkommen gezeigt und mir ungedruckte und bei Verlust nicht ersetzbare Originaldaten in vielen einzelnen Heften geliehen hat. Die Reihentemperaturen der „Blake"-Fahrten waren nicht zu erlangen; von zuständiger Stelle in Washington wurde mitgeteilt, daß diese Messungen niemals veröffentlicht worden seien, so daß ich es unternommen habe, aus den sehr dürftigen Profilen, welche Agassi/' Werk (s. oben No. 13) enthält, einige Wärmegrade abzulesen Deutsche Tiefsee-Expedition l8g8— 1899. Bd. I. l 9 146 G. Schott, und nach Breite und Länge einzutragen. Die französischen Tiefsee-Expeditionen des „Travailleur" und „Talisman" haben, wie der inzwischen verstorbene Prof. Milne Edwards mitteilte, Reihen- temperaturen leider nicht gemessen. Die von den zahlreichen Fahrten des Fürsten A. von Monaco stammenden physikalischen Beobachtungen sind noch nirgends in definitiver Form veröffentlicht 1 ). Dr. Richard verdanke ich die Möglichkeit, einige Angaben im vorläufigen Manuskriptdruck ein- sehen zu können. Bei ziemlich der Hälfte aller oben zusammengestellten Temperaturserien war eine Reduktion auf Meter und Celsius notwendig-, meist mußte sorar eine neue Kurve auf besonderer Diagramm- tafel gezeichnet werden. Nur sehr wenige Reihen konnten ohne jede Reduktion oder Aenderung direkt in die neuen Karten übernommen werden. Es ist wohl kaum notwendig, zu sagen, daß Specialuntersuchungen in einzelnen Meeren ihrem Inhalte nach nicht in die hier geplante Arbeit eingehen konnten; so sind Nord- und Ostsee u. s. w. nur nebenbei in ein paar Daten berücksichtigt. Dasselbe gilt auch von der Tiefsee des nordpolaren Eismeeres, obschon Prof. Nansen freundlichst einige Korrekturbogen seiner Temperatur- messungen noch besonders zur Verfügung stellte. Dagegen werden die Tiefseetemperaturen des Südlichen Irismeeres nachher in einem besonderen Abschnitte unter Vergleichung der „Challenger"-, „Valdivia"- und „Belgica"-Arbeiten eingehende Würdigung finden. Der Summe der Reihentemperaturen steht eine noch etwas größere Zahl von Messungen der Bodentemperatur gegenüber; gar viele Schiffe messen wohl die Temperatur am Meeres- grund, z. B. die Kabeldampfer bei den Lotungen, aber keine Temperaturen der zwischenliegenden Schichten, weil diese letzteren für sie weniger Interesse bieten und ihre Erlangung besondere Ein- richtungen bedingt. Außer den im vorstehenden Verzeichnisse enthaltenen Schiffen, die neben Temperaturserien mehr oder weniger zahlreiche Bodentemperaturen nach Hause gebracht haben, sind folgende Fahrzeuge, die meines Wissens n u r Bodentemperaturen gemessen haben, zu nennen. Für Bodentemperaturen: i) S. „Lightning" 1868: zwischen Far Oer- und Shetland-Inseln (Proceed. R. Soc. London, Vol. XVII, S. 188). 2) S. „Gettysburg" [876: im Nordatlantischen Ocean (Ann. d. Hydrogr., 1876, S. 526). 3) S. „Enterprise" 1883: im Atlantischen und Indischen Ocean (Deep-sea sounding, New York 1892). |i S. „Talisman" 1883: im Nordatlantischen Ocean (Ann. d. Hydrogr., 1884, S. 118). 5) S. „Dai ia" 1883: an der Küste von Marokko (Scottish Geograph. Magazine, Vol. IV, [888, S. 195). 6) S. „Albatross" 1884: im Golfstrom und in Westindien (Ann. d. Hydrogr., 1885, S. 622 ff.). 7) Zahlreiche Kabeldampfer, deren Messungen man findet in den „Lists of oceanic depths" der Jahre 1888 — 1899. 8) S. „Britannia" 1899: zwischen New York und den Azoren noch unveröffentlichte Messungen 2 ). 9) Einige Schiffe, deren Messungen in handschriftlichem .Material des Londoner hydrographischen Amtes zur Ver- fügung standen. § 31. Bearbeitung des Gesamtmaterials. Bemerkungen über Veränderlichkeit der Tiefseetemperaturen. In Arbeitskarten, die in MERKATOR-Projektion von dem Malistab 1 : 28000000 entworfen waren, wurde das gesamte Temperaturmaterial eingetragen, und zwar zunächst für folgende Tiefen- stufen: 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 3000,4000 m ij Principaute DE Monaco, Les campagnes scientifiques etc. (Exposit. universelle de 1900), Monaco iqoo, S. 57. 2) Inzwischen erschienen als Extra-Publikation der L lonei Geograph. Gesellschaft 1901. :■ 31« Bearbeitung des Gesamtmatei ials. Bemerkungen über die Veränderlichkeit der I ii fsi i b mpei peraturen. 147 Tiefe und den Boden. Die Bearbeitung ließ erkennen, daß die Karten für 300, 500, 700 und 900 m entbehrt werden konnten, und so sind, nach einer sorgfältigen I Übertragung der Isothermi n auf die in Lamberts flächentreuer Projektion entworfenen kleineren Karten, Taf. IX — XXII entstanden. Es giebt kaum ein besseres Mittel, um die Zuverlässigkeit einzelner Temperaturreihen zu prüfen, als ihre Eintragung in Karten, die einen Vergleich mit den Ergebnissen anderer Reihen ermög- lichen: man sieht meist sofort, wo Abweichungen in natürlichen Verhältnissen begründet, also Realität haben können, wo Beobachtungs- oder Ablesefehler vorgekommen sind. Bei den Karten der Tiefenhorizonte von etwa 4 — 500 m Tiefe ab zeigten die Temperaturgrade von vornherein meist gute Uebereinstimmung zu geographisch charakterisierten Bildern ; dagegen waren innerhalb der Tiefenschicht von 50 — 200 m die einzelnen Abweichungen oft sehr groß, zumal da in 50 m Tiefe die jahreszeitliche Schwankung ganz wesentlich und überall fühlbar ist Um bei diesen Karten für 50 — 200 m Tiefe nicht in Kollision mit den Angaben einerseits für das nächst höhere, andererseits das nächst tiefere Niveau zu kommen, wurde vielfach graphische Interpolation an- gewandt und dann unter gleichzeitiger möglichster Anlehnung an direkt gemessene Wärmegrade ein Bild abgeleitet. Temperaturangaben in °C sind zahlreich eingetragen, um einen Einblick in die Verteilung des Materials zu ermöglichen ; doch konnten die gedruckten Karten mit Rücksicht auf das Format leider nicht a 1 1 e Tiefseetemperaturen aufnehmen, und so sind meist nur diejenigen Zahlen gegeben, welche genau in die gewählte Isothermen-Zeichnung hineinpassen, während im allgemeinen die anderen ebenso nützlichen, aber aus dem Intervall zwischen den jeweiligen 2 Isothermen mehr oder weniger herausfallenden Wärmegrade wegbleiben mußten. So erklärt es sich, daß z. B. die Karten der Tiefenhorizonte von 50, 100 und 150 m vergleichs- weise weniger Temperaturzahlen aufweisen als die der Tiefen von 600 m u. s. w., obschon erstere auf natürlich viel reichhaltigerem Material aufgebaut sind. Auf diesen 14 Karten beruht der nachstehende Text, beruhen auch die Isotherm obathen- Karten (Taf. XXIII bis XXVII) und vorzugsweise auf ihnen endlich die Profile (Taf. XXVIII bis XXXII). Die Berechnung der Tiefenlage der Wärmegrade 20 , 15", m", 5 und 3 C (Iso- therm ob athen) erfolgte für Schnittpunkte von meist io° Länge und io° Breite, nachdem an der Hand der Karten „normale" Temperaturreihen abgeleitet und aus deren Kurven die Werte in Meter Tiefe entnommen waren. Diese 5 Karten der Isotherm obathen dürften eine neue Art der Veranschaulichung der Wärmeverteilung in der Tiefsee sein. Die Konstruktion der Profile verlangte vielfach ein Zurückgehen auf die Originalreihen selbst, welche auch zahlenmäßig ein- pfetraeen sind. — Ehe die Sprache, die unsere Karten reden, im einzelnen in Worte gekleidet wird, muß noch die tägliche Amplitude der Temperatur des Oberflächenwassers und das damit zu- sam menhängende Eindringen der Sonnenwärme von der Oberfläche her, sowie drittens die jährliche Amplitude des Tiefenwassers mit einem Worte gestreift werden. Es fand sich keine Zeit, über die zwei ersten Fragen in einem geregelten Plan - - und nur ein solcher verspricht Erfolg, da nebenbei solche Untersuchungen nicht wirklich gefördert werden können — , Beobachtungen ad hoc anzustellen. Es mag sein, daß, wie Koppen vermutet, in den Tropen die Temperatur des Oberflächenwassers manchmal etwas zu niedrig gemessen wird, 19* j .g G. Schott. indem die Schlagpütze, mit der man das Wasser aufholt, ein klein wenig einsinkt und dann nicht lediglich das Wasser der idealen Oberfläche abgeschöpft wird, es mag also sein, daß das Ober- flächenwasser manchmal etwas höher temperiert ist; aber eine nennenswerte Bedeutung für klima- tologische und meteorologische Fragen vermag ich diesem Umstand lediglich deshalb nicht zu- zuweisen, weil die Fälle, in denen die See eine völlig glatte Oberfläche besitzt, im ganzen sehjr selten sind, und somit durch den Seegang, und zwar schon durch ganz geringen Seegang, eine solch' ausgiebige und ständige Durchmischung aller oberflächlichsten Wasserteilchen stattfindet, daß die im gewöhnlichen Verfahren beobachteten Temperaturen der Wahrheit sehr nahe kommen müssen. Die vorgeschlagene Methode, durch Thermometer, die auf der Meeresoberfläche schwimmen, die Messung zu machen, würde das Arbeiten vom Boote aus bedingen und auch durch Sonnenstrahlung verursachte Fehler leicht im Gefolge haben und scheint mir daher, auf See wenigstens, vom praktischen Gesichtspunkt aussichtslos. Einige zahlenmäßige, aus eigenen und fremden früheren Beobachtungen abgeleitete Angaben über die Größe der täglichen Schwankung habe ich an anderer Stelle -veröffentlicht ' ). Die Hensen 'sehen interessanten Untersuchungen über die Wärmeverhältnisse der die Ober- fläche unmittelbar unterlagernden Wasserschichten in l / 2 , i, i'/ 2 m Tiefe u. s. w. 2 ) fortzuführen, war bei der zu großen Trägheit der Hartgummithermometer und infolge des Umstandes, daß das Schiff auch bei dem Fischen fast ständig manövriert werden mußte, unmöglich. Hensen selbst weist auf die vielen, zum Teil unerklärlichen und durcheinander gehenden \Vrschiedenheiten in den Wärmeverhältnissen der obersten Schichten hin ; meist dürften sie durch die Ortsveränderuno" seitens des Schiffes und durch Einwirkungen des Schiffskörpers selbst hervorgerufen sein. Mit Erfolg können [nach meiner Meinung derartige Probleme nur von einer festen Station aus in Angriff genommen werden. Die jährliche Temperaturschwankung scheint viel weniger tief zu gehen, als man zunächst annehmen möchte. In den hohen und höheren Breiten mögen beträchtliche Unterschiede wohl bis zu großen Tiefen (vielleicht 7 — 800 m) vorkommen, wenn die Lufttemperatur sehr stark, wie z. B. im europäischen Nordmeer, im Laufe des Jahres schwankt, aber es fehlen da meist Tem- peraturreihen aus der kalten, unruhigi :n Jahreszeit. Für die Gewässer der Far Oer-Shetland-Rinne bis zur Breite von Kap Lizard herab wurden in den Arbeitskarten die Tiefseetemperaturen nach den 4 Jahreszeiten getrennt eingetragen; doch ergab sich schließlich auch hieraus kein brauch- barer Einblick in die jährliche Temperaturamplitude tieferer Schichten. In den Tropen hinwiederum kann unmöglich die Jahresamplitude nennensw( rte Tiefen erreichen, weil sie schon an der Oberfläche an sich sehr gering ist 3 ), i° bis 3 , nur sehr stellenweise über 4 und 5 , und weil der weitaus größte Teil der tropischen Wassermassen in ständigen und vergleichsweise kräftigen Horizontalströmungen bewegt wird, deren unausbleibliche und andauernde Geschwindig- keitsänderungen ebenso häufige Aenderungen in den Mengen des mitgerissenen und in die Höhe -(■saugten Tiefenwassers bedingen, mit anderen Worten, weil das innige Verknüpftsein von Ver- tikal- und Horizontalbewegungen bis dicht unter die Oberfläche für die Wärmeverhältnisse gerade der oberen Niveaus in niederen geographischen Breiten ausschlaggebend ist. Auch die Zahlen, 11 „Forschungsreise zur See" in Peterm. Mitteil. Ergänz.-Heft No. 100. Gotha [893, S. 10 ff. 2) Plankton-Expedition, Methodik der Untersuchungen, Kiel 1895, S. 121 ff. 5) Schot] in Peterm. Mitteil. [895, S. 153 ff. und lal. 10. § ji. Bearbeitung des Gesamtmaterials. Bemerkunger übei die Veränderlichkeit der Tiefseetemperaturen. I 4 9 welche die hier eingefügte Tabelle enthält, zeigen, daß schon in 100 m Tiefe [ahresschwankungen, die direkt oder indirekt auf Schwankungen der Insolationsgröße zurückzuführen wären, fehlen. Hiermit ist natürlich nicht gesagt, daß die direkte und die konvektive Wärmeleitung, zumal die erstere, im Laufe der Zeit nicht bis in große Tiefen vordringen können. Man darf, wenn man einwandfreie Ergebnisse über jahreszeitliche Unterschiede der Wärmeverteilung gewinnen will, nur Stationen, die in einem und demselben Stromgebiet liegen, benutzen. Die 7 Temperatur- reihen der Tabelle gehören alle in das Bereich des Guinea-Stromes südlich der Kap Verdischen Inseln, und es ist ein glückliches Zusammentreffen, daß die 7 Temperaturreihen alle in großer Nähe von einander liegen - - „Buccaneer" hat sogar absichtlich die alte „Challenger"-Station 101 aufgesucht - und zugleich die Jahre der Beobachtung ganz verschiedene sind. Man beachte, daß selbst für 511 m Tiefe die Januartemperatur von 2o",o auch im August einmal beobachtet ist, und daß in größeren Tiefen die beobachtete Maximal- und Minimalzahl erst recht nicht in der jeweilig entsprechenden Jahreszeit auftritt. Dies ist auch gar nicht verwunderlich: bei dem sehr großen Temperaturgradienten, der gerade für diese oberen Wasserschichten giltig ist, muß schon ein kleiner Fehler in der Tiefe - - und solche Fehler sind gerade in diesen heftigen, äquatornahen Strömungen fast unvermeidlich - - das Resultat gänzlich fälschen, und man darf vielmehr erstaunt sein, daß schon in 100 m Tiefe die Uebereinstimmung der Messungen der verschiedenen Ex- peditionsschiffe untereinander eine so große und befriedigende ist. T c m p e ratur e n i m G uinea-St r o in , zu verschiedener Jahreszeit und in verschiedenen Jahren beobachtet ,, Buccaneer" „Challenger" „Gazelle" ..Challenger" ,, National" „Waterwitch" „Valdivia" Am- 1 iefe Stat. 7 in Stat. 350 in Stat. 20 in Stat. 101 in Stat. 28/27 i» Stat. 56/57 in Stat. 41 in pH- tude Monat Monat in 5 48' X. Br. 7° 33' N. Br. 4" 18' N. Br. 5 48' N. Br. 5 40' X. Br. 5°— 6° X. Br. 8° 58' N. Br. des des Meter 14" 20' W. L. 15° 16' W. L. 10" 3;' W. L. 14° 20' W. L. 20° 2' W. L. 1 4 1 ° — i2i°W.L. 16 28' W. L. Maximums Minimums 5. I. 1886 1. IV. 1876 8. VIII. [874 hi. VIII. [873 4. IX. 1889 22/23. IX - lSc >) 2. IX. 1898 a -v\; 28°,9 2 5 °,0 26°,2 26», 5 26", 3 26°,6 4 •, ■ VIII. 5° 20",0 2I°,I 20",0 2! ".7 — 22",5 22°,7 2"." IX. I. u. VIII. 100 i4°,8 [6°,2 i5".o [6°, 5 (i8°>3) iS°,5 [4°,S 2°,0 VIII. IX. 150 i 3 °,8 '4"4 13".- T.l i5".o I4°,i 1 V'.', [°,7 IX. IX. 200 13»,! ■3"ö I2°,6 1 J°,2 i3°,i I2",9 I2°,3 [°,2 IV. IX. 400 8°,7 9°,3 7".<> 8°,3 9 Ü Ö 8°,7 9°,3 I".<) IX. VIII. 600 6°.2 — 6°,o -0 - 5 ■- — ''"■4 6<>,9 t°,2 IX VIII. 800 4°,S — 5°,o 4°,5 — 5".o 5".= o°,7 IX. VIII. 1000 4°-5 — 4".6 fö 5°.o 4°.7 4»,8 o",7 IX. VIII. 1500 5°,6 — 3".9 S°,9 — 4'M ,11 _ 3 •/ o», 5 IX. I. 2000 3°,4 — j a°,s — 3".<- — o".3 IX. VIII. Es ist außerdem lehrreich, zu sehen, daß in rund 25 Jahren (von 1873 — 1898) die Wärmeverteilung in der Tiefsee des Guinea-Stromes Aenderungen von langer Periode jedenfalls nichter littenhat; was von Unterschieden vorhanden ist, sind Messungs- fehler, besten Falles unregelmäßige Abweichungen einzelner Jahre. Aus diesen den Gegenstand bei weitem nicht erschöpfenden Angaben wollen wir nur die Folgerung ziehen, daß es durchaus erlaubt ist, alle Tiefseetemperatur-Serien promiscue zu einem Kartenbild in je einer Tiefenstufe zu vereinigen, ohne Rücksicht auf Monat und Jahrgang, solange nur die großen Fragen der oceanischen Cirkulation zur Erörterung stehen. Bei Einzelforschungen ■liegt die Sache freilich anders. 150 1 i Sl HOTT, § 32. Die grossen Charakterzüge der Wärmeverteilung in der Tiefsee. Wenn man von der Anschauung ausgeht, daß in den obersten Schichten bis 100 oder 150 m Tiefe horizontale Bewegungen vorherrschen, d. h. die „Meeresströmungen" im gewöhn- lichen Sinne des Wortes, daß von 100 m oder 200 m an bis 800 oder 1000 m Tiefe vertikale Wasserversetzungen vorhanden sind, die in noch größeren Tiefen wiederum von horizontalen, aber äußerst langsamen Strömungen abgelöst werden — wenn man dies überall sich aufdrängende Verhältnis als Grundlage nimmt, so wird man die geographischen Besonderheiten, welche Tat". IX bis XXXII aufweisen, ziemlich gut erklären können. I. Die Temperaturen in bestimmten Tiefenhorizonten (Isothermen). In 50 m Tiefe (Taf. X) ist die Uebereinstimmung des Verlaufes der Isothermen mit demjenigen der Oberflächenisothermen auffallend; man erkennt die Wirkung der jjOberflächen- strömungen zum Teil sogar besser als in der Karte für die Oberfläche selbst. Am deutlichsten wird dies bei der Südäquatorialströmung des Atlantischen Oceans, die in ihrem östlichen, zwischen der Kongo-Mündung und St. Paul gelegenen Teil außerordentlich niedrige Temperaturen auf- weist (20 und darunter), in einem ganz gewaltigen Gegensatz zu den Verhältnissen des Indischen Oceans unter gleicher Breite. Auch der Golfstrom, der Kanarische, der Brasilien- und der Agulhas- Strom markieren sich noch auf das beste. Die Oberflächenbewesninoen sind ausschlaggebend für die meisten Besonderheiten der Wärmeverteilung. In 100 m Tiefe (Taf. XI) ist das Bild noch nicht wesentlich verändert, obschon An- deutungen des Einflusses vertikaler Bewegungen bemerkbarer werden. Besonders auffällig ist, daß die Abkühlung gerade in den äquatorialen Teilen des Atlantisehen Oceans reißende Fort- schritte gemacht hat, so daß man nur noch 14 — 16 unter der Linie antrifft; dagegen beginnen die Warmwasser-Ansammlungen um die beiden Wendekreise hervorzutreten. Auch im Indischen Ocean schiebt sich eine Zone relativ warmen Wassers zwischen die kühleren Gewässer im west- lichen Teil des Aequators einerseits und in den höheren Breiten andererseits. Allerdings ist - wiederum in großem Kontrast zum atlantischen Guinea-Gebiet - - die östliche Hälfte des äqua- torialen Indischen ( heans noch sehr warm (über 25 ). In 1 50 m Tiefe (Taf. XII) hat man die untere Grenze des direkten Einflusses der horizontalen Oberflächenströmungen im allgemeinen überschritten -- wohlgemerkt, des direkten Einflusses, da ihr Einfluß indirekt in ausgedehnten Gebieten bis in die größten Tiefen reicht, wie wir noch sehen werden. Die vertikalen Versetzunge n d e r W ; i s s e rraassen de r Tiefsei.' prägen bereits dem Bilde den Charakter auf. Im Indischen Ocean sind die niedrigen Temperaturen unter dem Aequator mit 15 — 18 durch irgendwelche Oberflächen- strömungen unerklärbar, da zwischen 10" und 2o u S. Br. eine breite Fläche höherer Wasserwärme (über 21") vorhanden ist. Das ("deiche gilt von der Kaltwasser-Zone im tropischen Atlantischen Ocean, sie hat sich gewaltig ausgedehnt und die zwei .subtropischen Warmwasser-Zonen von einander abgeschnürt Das Bild der Oberflächenströme bietet nur noch an ganz wenigen, eng begrenzten Stellen eine Hilfe zur Erklärung, /.. B. im Gebiete des Golf- und des Asrulhas-Stromes. Im all- D roßen Charalt ' Verteilung in der Tiefsee. r m -(•meinen ist der thermische Gradient, d. h. die Abnahme der Temperatur in °C pro i oder iom Tiefenzunahme, hier in der Schicht von too bis 150 m Tiefe am größten 1 ), wir nähern uns mit Riesenschritten wirklichen Tiefsee-Verhältnissen . In 200 m Tiefe (Taf. XIII) fallen besonders einige Kaltwasser-Inseln im tropischen At- lantischen Ocean auf, so bei Fernando Noronha, dann nordöstlich von ^-y Amazonas-Mündung und östlich von Ascension; daselbst findet man bereits nur noch 10" bis 11", also in einer Tiefe, die, verglichen mit den gewaltigen Tiefen von 5 — 6000 m der grollen oceanischen Becken. verschwindend gering genannt werden muß, und wenn man dann auf das in den höheren Breiten der Wendekreise durchweg um 7" bis i<>" wärmere Wasser die Aufmerksamkeit hinlenkt, so hat man den hervorstechendsten Grundzug der Wärmeverteilung der Tiefsee in ihren oberen Teilen erschlossen. Der außertropische Nordatlantische Ocean ist von vergleichsweise sehr warmem Wasser erfüllt; die äquatorialen Temperaturen von io° bis 1 1° treten auf der europäischen Seite erst wieder nördlich von 50 N. Br. (Kap Lizard!) auf; am wärmsten sind die Gewässer nördlich von den Antillen bis zu den Bermudas (über 20"), und diese relative Erwärmung erstreckt sich, aller- dings allmählich abnehmend, von der Sargasso-See über die ganze Breite bis zu den Kanarischen Inseln herüber. Im Südatlantischen Ocean nimmt das subtropische Temperatur-Maximum die West- seite des Meeres ein, während es im Indischen Ocean in der Mitte zwischen Afrika und Australien zu liegen scheint. Wenn für die Temperaturen des Atlantischen Meeres in 1 50 m Tiefe eine Er- klärung lediglich durch Horizontalströmungen noch hätte versucht werden können -- allerdings auch nur unter Anwendung großen Zwanges — , so ist dies jetzt in 200 m überall und gänzlich unmöglich geworden. Die niedrig temperierten Wassermassen des atlantischen Aequators sind allseitig von einer direkten Zufuhr ähnlich kalten Wassers auf dem Wege horizontaler Bewegungen abge_ schlössen. In 400 m Tiefe (Taf. XIV) tritt die Aehnlichkeit unserer Temperaturkarten mit bekannten Karten der Luftdruckverteilung im Meeresniveau immer mehr hervor: es ist dies natürlich eine Aeußerlichkeit, der aber doch, wie wir in den Schlußbetrachtungen sehen werden, ein tieferer Sinn abgewonnen werden kann. Die drei subtropischen Temperatur-Maxima, je eins im Nord- im Südatlantischen und im südlichen Indischen Meer entsprechen den Zonen hohen Luftdruckes in den sogenannten Roßbreiten der drei Meere ; der nördliche Indische Ocean zeigt keine Warm- wasser-Zone oder doch nur teilweise im Arabischen Meer in bestimmten Tiefenniveaus, ganz so, wie auch der Luftocean über Nordindien mit nur zeitweise relativ hohem Druck liegt, zeitweise aber mit niedrigem. Die großen und ständigen äquatorialen Auflockerungsgebiete (Furchen niedrigen Druckes) sind ohne weiteres ihrer geographischen Lage nach den äquatorialen Kaltwasser- oder Auftrieb-Zonen des Wasseroceans vergleichbar. Bleibt man bei dem Meere, so ist in den Niveaus von 200 m und 400 m, im ganzen ge- nommen, der große hier eindringlich geschilderte Charakterzug der Wärmeverteilung der Tiefsee am schärfsten ausgeprägt; die Temperaturdifferenzen zwischen Maximal- und Minimal-Zone er- reichen im Durchschnitt im Atlantischen Ocean volle io°, im Indischen Ocean 5° bis 7". Schon in 600 m Tiefe (Taf. XV) beginnen die Gegensätze sich ganz bedeutend zu mildern, wenigstens gilt dies für den Südatlantischen und den Indischen Ocean. Als Beispiel sei angeführt, 1 1 Vergl. hierzu V j - -, G. Schott, daß das thermische Gefälle von dem nordatlantischen Maximum zum Aequator zwar noch g° bis 10" beträgt, dagegen vom südatlantischen Maximum zum Aequator nur reichlich 3 und vom südindischen Maximum zum Aequator gar nur 2° bis höchstens 3 . Auf die in den verschiedenen Oceanen gfanz verschiedene Stärke und Ausdehnung der vertikal srerichteten Bewesrunersvorpängre wirft diese Karte ein besonders helles Licht; wir werden darauf nachher (§ 34) zurückkommen müssen. Immerhin ist der Weg für durchgehende, in der Richtung der Meridiane laufende Horizontalströmungen der Tiefsee noch nicht frei, auch noch nicht in 800 m Tiefe (Tai. XVI). Aber das bisherige Bild der geographischen Verteilung der Tiefseetemperaturen hat seine Eigenart schon in ganz wesentlichem Grade eingebüßt, selbst im Nordatlantischen Ocean beginnt die Ansammlung des warmen Wassers an relativer Temperatur- höhe zu verlieren. So beträgt der Unterschied zwischen thermischer Maximal- und Minimal-Zone in diesem Niveau auf atlantischer Nord-Breite: circa 7" (ii",s — 4"ö) „ atlantischer Süd-Breite: „ i° ( s",.S — To) „ indischer Breite: „ 1" ( 8°,5 — 7°,5). Dabei ist im ("istlichen Teil des südlichen Indischen Oceans, d. h. östlich und nördlich von St. Paul und Neu-Amsterdam nach Australien hin die Wasserwärme bereits so weit herabgegangen, daß an sich nichts im Wege stehen würde, hier einen polaren, in horizontaler Richtung nordwärts ziehenden Tiefen- oder Unterstrom zur Erklärung der thermischen Verhältnisse in der Nähe des indischen Aequators anzunehmen; jedenfalls ist das Temperatur-Maximum ganz nach dem west- lichen Teil des Oceans (Mauritius-, Madagaskar-Gegend) verlagert. Das südatlantische Maximum, soweit von ihm noch die Rede sein kann, bevorzugt in dieser Tiefe die afrikanische oder östliche Seite, und endlich beginnt im Nordatlantischen Ocean in höchst eigentümlicher Weise ein sekundäres, immerhin nicht unbedeutendes Wärme-Maximum von der portugiesischen und marok- kanischen Küste aus seewärts sich auszudehnen. In 1000 m Tiefe (Taf. XVII) ist in der Hauptsache die Bahn für den viel besprochenen submarinen, langsam vorschreitenden, antarktischen Tiefenstrom frei, er soll von rund 1000 m Tiefe an bis zum Grunde alles Wasser in seine Bewegungsrichtung mehr oder weniger vollständig hineinziehen. Wohl sind Reste der Warmwasser-Anhäufung unter den subtropischen Breiten auch der Südhalbkugel vorhanden, aber es sind sehr weite Strecken im westlichen Südatlantischen und im ("istlichen Indischen Ocean, auf denen eine langsame, aber gleichmäßige Temperaturzunahme vom höchsten Süden bis zum Aequator und darüber hinaus herrscht, womit die Wahrscheinlichkeit für den Beginn des antarktischen horizontalen Unterstromes vorliegt. Nur im Nordatlantischen Ocean liegen die Verhältnisse für einen nordpolaren Unterstrom, der äquator- wärts zieht, noch ungünstig; hier bleiben nämlich die von der nach Umfang und Intensität weitaus bedeutendsten Warmwasser-Anhäufung geschaffenen Temperaturverhältnisse und damit die vertikal absteigenden Bewegungen noch bis in Tiefen hinab maßgebend und bestehen, welche auf 2000 m, ja stellenweise 3000 m beziffert werden können. Zwischen Sargasso-See und Aequator ist unter diesen Umständen noch eine Temperaturdifferenz von 3°,5 bis 4 möglich und thatsächlich vor- handen, und zwar im Sinne eines Gefälles zum Aequator hin; dagegen besteht auf südlicher Breite kein thermisches Gefälle mehr zum Aequator, einzelne ganz kleine Reste ausgenommen. 12. Dir großen Charakterzüge der Wärmeverteilung in der l C53 In 1 500 m Tiefe (Taf. XVIII) sind auch diese letztgenannten Reste verschwunden, es genügen im Südatlantischen und im Indischen Ocean für die Erklärung der Wärmeverteilang ausschließlich bereits horizontal gerichtete Versetzungen. Im Nordatlantischen Meere ist noch ein nur 1" bis 2 Temperaturerhöhung zur Umgebung besitzendes Band warmen Wassers nördlich vom Wendekreis unverkennbar, es lehnt sich, im Gegensatz zu den Verhältnissen in den Niveaus von 2 — 600 m, ganz entschieden an die europäischen Küsten an und läßt den Rück- schluß zu, daß hier die absteigende Vertikalbewegung bis in die vergleichsweise größten Tiefen greift. Was die Wärmegrade als solche betrifft, so erreichen in dem Niveau von 1000 m Tiefe die höchsten Temperaturen im offenen Atlantischen und Indischen Ocean — von den abgeschlossenen Binnenmeeren wird dabei natürlich abgesehen nur knapp io° noch (westlich von der portugiesischen Küste und im Arabischen Meer); 4°, 5 ist die Temperatur des atlantischen, 6° bis 6°,5 die des indischen Aequators in 1000 m Tiefe. Diese auch für alle geringeren Tiefen giltige größere Wärme des indischen Gebietes hält jedoch nur noch bis rund 1500 m an; von diesem Niveau abwärts sind auch diese Unterschiede fast vollkommen ausgeglichen, denn in 1 soo m Tiefe ist die Temperatur der äquatornächsten Zone in beiden Meeren auf 3" bis 4" gesunken. In 2000 m Tiefe (Taf. XIX) hat die immer weiter greifende Ausgleichung der Temperatur- gegensätze wiederum Fortschritte gemacht; wenn wir für das nordpolare wie für das südpolare Eismeer - - i° als absolutes Minimum ansetzen (im Süden ist es zwar nicht beobachtet, sondern bisher nur - - o°,2 von der „Valdivia"), so beziffert sich die ganze Amplitude der geographischen Verschiedenheiten der Temperatur der Tiefsee dieses Niveaus jetzt nur noch auf höchstens 5 bis 5°,5. Auch im Nordatlantischen Ocean dürften von diesem Niveau ab horizontal gerichtete Wasserbewegungen größeren Umfanges einsetzen, und es ist durchaus wahrscheinlich, ja aus anderen, später zu nennenden Gründen sicher, daß von 2000 m Tiefe an ein ausgiebiger Tiefen- strom auch von hohen nördlichen Breiten, zumal aus der Baffins-Bucht, äquatorwärts zieht und in den mittleren Breiten von io°, 20" N. Br. dem südpolaren Tiefenstrom begegnet. Im Indischen Ocean auf Nord-Breite scheint ein solcher nord-südlich gerichteter Unterstrom zu fehlen. In 3000 m Tiefe (Taf. XX) beginnt das Bodenrelief des Meeres sich bemerkbar zu machen; große Flächen erreichen nicht mehr diese Tiefe. 3" bis 3 ",3 sind die höchsten gemessenen Temperaturen. Schon in 2000 m, aber auch in 3000 m Tiefe scheint dabei der Indische Ocean auffallenderweise durchweg um etwa V 2 ° kälter zu sein als der Atlantische Ocean unter gleichen Breiten. In 4000 m Tiefe (Taf. XXI) ist die Temperatur des großen ostatlantischen Längsthaies (auf Nord- und Süd -Breite) beachtenswert, sie ist um fast i° höher als die des parallelen westatlantischen auf Süd-Breite und höher auch als die des Indischen Beckens. Zweifellos sind die Reliefformen - - ein etwas größerer Abschluß gegen die kalten polaren Zuströmungen - hierfür die Ursache. Die Verhältnisse am Meeresgrund (Taf. XXII) endlich bieten nach verschiedenen Richtungen ein besonderes Interesse; es sei nur an die biologische Wissenschaft erinnert, welche den Wunsch hat, die Wärmegrade, in denen die eigenartige Grundfauna lebt, kennen zu lernen. Noch nicht oft sind Darstellungen der Verteilung der Bodentemperaturen gegeben; eine der seiner Zeit zutreffendsten ist die freilich in sehr kleinem Maßstab gehaltene, im BERGHAUs'schen „Physikalischen Deutsche Tiefsee-Eipedition 1898— 189g. Bd. I. ... G. Schott, Atlas" l ). Für den Atlantischen Ocean gab ferner Agassiz 2 ) nach Vorlagen des hydrographischen Amtes zu Washington eine größere Karte, sowie eine Specialkarte der westindischen Gewässer, auf w dch' letzterer man sehr schön das in den Passagen zwischen den großen Antillen vor sich gehende Zuströmen des atlantischen Wassers in die Karaibische Tiefsee verfolgen kann. Auf allen 3 citierten Karten sind noch im westlichen Teile des Südatlantischen Oceans auf der Höhe der La Plata- Mündung angeblich bis unter o" herabgehende Bodentemperaturen eingetragen, was neuere Autoren (Buchax, Hann) mit Recht beseitigt haben, da diese Minus-Werte durch eine zu große Druck- Korrektion der Thermometer entstanden sind. Temperaturen unter o° C am Meeresgrund sind mit Sicherheit erstens nur im Nördlichen Polarmeer beobachtet - hier reichen sie in der Fär- Oer-Shetland-Rinne bekanntlich sogar bis 6o° N. Br. herab -- und zweitens im Südlichen Eismeer zwischen der Bouvet-Insel und Enderby-Land. Bei der Betrachtung der neuen Karte wolle man beachten, daß nur wirklich oceanische Tiefen berücksichtigt werden konnten und deshalb nur die Bodentemperaturen auf 1000 m über- schreitenden Tiefen dargestellt sind. Die wichtigsten Charakterzüge der Karte dürften sein: 1) Der antarktische Bodenstrom bevorzugt die westliche Mulde des atlantischen Längs- thaies (Temperatur o bis i°); das ostatlantische Thal ist bis zu einem gewissen Grade gegen den Bodenstrom abgesperrt (Temperaturen über 2"r ; ). 2) Im Indischen Ocean scheint der Bodenstrom in zwei grölten Zungen, zwischen 6o° bis 70 O. L. einerseits und zwischen 100 bis 110" O. L. andererseits am weitesten nordwärts vorzudringen, während zwischen 80" und 0,0" O. L. (Kerguelen — St. Paul und nordwärts davon) der mit einer Wasserwärme von weniger als i° andringende Bodenstrom der tiefstgelegenen antarktischen Meeresteile aufgehalten wird. 3) Im Nordatlantischen Ocean sind die Bodentemperaturen weitaus am höchsten und liegen fast durchweg, auch in den tiefsten Teilen von 5. — 6000 m, zwischen 2 und 3"; die gute Uebereinstimmung der von den verschiedensten Schiffen in verschiedenen Jahren gemessenen Wärmegrade ist ein gutes Zeichen für die Zuverlässigkeit der Beobachtungen und auch für die Konstanz der Temperatur selbst. Nur einige neuere Messungen der „Britannia" zwischen den Bermudas und Bahamas dürften um fast i° zu niedrig ausgefallen sein. Wenn, wie wir durchaus annehmen, ein Unterstrom auch von Norden nach Süden im Nordatlantischen Ocean besteht, so wird derselbe nur wenig Wasser des eigentlichen Polarmeer-Beckens führen , sondern hauptsächlich aus allmählich im Vertikalkreislauf niedergesunkenem atlantischen Wasser bestehen müssen. 4) Im ganzen genommen, scheint das Indische Meer bis an seine nördlichsten Grenzen hin dem südpolaren Unterstrom viel freier geöffnet zu sein als das Atlantische Meer. Schließlich sei besonders darauf aufmerksam gemacht, daß in der großen Tabelle „A" am Schlüsse dieses Paragraphen der wichtigste Inhalt sämtlicher Karten N o. IX bis XXI enthalten ist; daselbst ist für den Schnittpunkt jedes zehnten Breiten- und Längengrades deraus den Karten graphisch interpolierte Wert der Tiefseetemperatur sämtlicher Niveaus zu finden. Fs sind dies 1) Abteilung Hydrographie, Gotha 1891, Taf. XXI (VI). 2) Three cruüei of S. S. „Blaie", London [888, Vol. I. S. 216, 218. i) Vergl. zu diesem wichtigen Punkt den Abschnitt „Tieflotungen", S 17, S. [08. § 32. D len Charakt Wärmeverteilung in der Tiefsee. 155 also sozusagen die Normalwerte idealer Temperaturserien für die ver- schiedenen Teile der zwei Oceane. II. Die Tiefenlage bestimmter Temperaturen < Isothermobathen). Fraet man nun in umgekehrter Weise: bis zu welcher Tiefe muß man in den verschiedenen Teilen der Weltmeere hinabsteigen, um stets in ein- und derselben bestimmten Temperatur zu bleiben, so geben hierüber Tai. XXIII bis XXVII Auskunft, soweit die Wärmegrade 20", 1 5 , io°, 5 und 3 C in Betracht kommen. Die Tafeln sind sozusagen das „virtuelle" Bild der eben besprochenen Tafeln IX bis XXI 1. Die großen Charakterzüge der Wärmeverteilung in der Tiefsee treten uns hier, auf den Karten der Isothermobathen, in ganz besonders lehrreicher Weise ent- gegen; die nach Metern bezifferten und in relativ großen Zahlen sich bewegenden Unterschiede der Tiefenlage ein- und derselben Temperatur sprechen fast eindringlicher als die Temperatur- karten bestimmter Tiefenhorizonte. 90°-60"S.Br 30-20"S.Br Aequator 20'-30'N.Br 60-9trN.Br T.efe x Theoretisch, ut ern r arteiide GefillsiTrhältrussc der Tiefenisothermen Fig. 3 1 a. 9ir-6irs.Br 30'-2Q'S.Br Aequator ZO-30°N.Br. 60'-90'N.Br. Tiefe x Wirkliche, GefdllsverhAltnisse der Ttefenisothermais. Fig. 3] 1>. Auf das deutlichste wird das Absteigen oder Aufsteigen der Isothermobathen ersichtlich; die geographische Lage der Gegenden starker Neigung des thermischen Gefälles kann direkt abgelesen werden. Bald liegen die Flächen der Isothermobathen am tiefsten im Westen des betreffenden Oceans (z. B. für 20 und 1 5 im Nordatlantischen Ocean), bald in der Mitte (Indischer Ocean), bald auf der Ostseite (so z. B. für io° und 5° des Nordatlantischen Oceans), so- daß die wechselnden, in keinem einfachen Verhältnis zur geographischen Breite stehenden Tiefen- lagen einer bestimmten Wasserwärme die unmittelbare Vorstellung des Steigens und Fallens der Schichten in ähnlicher Weise wie bei einem geologischen Profil ermöglichen. Aus den Karten dürfte man, um nur auf eine Verwertung der Karten in der biologischen Meereskunde hinzuweisen, bequem ablesen können, bis zu welchen Tiefen Organismen, die in polaren Gegenden bei bestimmter Temperatur an der Oberfläche leben, in tropischen Gewässern hinabsteigen müßten, um gleiche Temperatur wie vorher an der Oberfläche anzutreffen; bekanntlich ist es seiner Zeit von Prof. Chux als möglich hinbestellt, daß noch heute in der Tiefsee der Tropen ein Austausch, i56 G. Schott, bezw. willenloses Ueberwandern von pelagischen Tierformen zwischen beiden Polarmeeren stattfinde („Bipolarität"). Die Tiefenlage der Isotherme von 20" schwankt zwischen o m und etwa 250 — 260 m (im Maximum), diejenige von 1 5 zwischen o und 610 m, diejenige von io° zwischen o und 840 m, diejenige von 5" zwischen o und 1 700 m, und endlich diejenige von 3 zwischen o und 3600 m. Doch ist das Gefälle der Isothermobathen im allgemeinen nicht gleichmäßig von polaren Breiten zum Aequator gerichtet, wie an sich gemäß der Zunahme der Lufttemperatur nach den Tropen hin und gemäß der damit verbundenen Leitung größerer Wärmemengen im Meere zu erwarten wäre, das Gefälle hat also nicht die in Fig. 31 a dargestellte einfache Form. Vielmehr läßt Big. 31 b welche das, was die Karten Taf. XXIII bis XXYII im einzelnen geben, schematisch zusammenfaßt, erkennen, daß schon in den sogenannten Roßbreiten das gleichmäßige, äquatorwärts gerichtete Gefälle unterbrochen wird durch ein Ansteigen der Isothermenflächen zum Aequator hin; im Atlantischen Ocean gilt dies für beide Halbkugeln. Es ist dieser Satz begreiflicherweise nur ein anderer Ausdruck für die im vorigen Ab- schnitt beschriebenen auffälligen thermischen Zustände der Tiefsee in den mittleren Tiefen von etwa 1 50 — 800 m. Dieser Satz von der „Knickung" der Isothermobathen in den Roßbreiten gilt für die Temperaturflächen von 10" und darüber durchweg, für die von 5" und darunter nicht mehr, weil auf der südlichen Halbkugel sowohl im Indischen als auch im Atlantischen Ocean von einer gewissen Tiefe ab ') die Warmwasser-Ansammlung verschwindet und die Bahn für einen von Süden nach X T orden durchlaufenden L Fnterstrom freigiebt: diese und andere Besonderheiten markieren sich in der nachstehenden Tabelle in den „Niveaudifferenzen" deutlich durch das Minuszeichen. Die Tabelle enthält im Auszug zur Klarstellung der zwischen den Wendekreisen, bezw. Roßbreiten und dem Aequator vorhandenen thermischen Zustände einige aus meist 5 — 6 Einzelwerten abgeleitete Mittelwerte der Tiefenlage mehrerer Temperaturen und bedarf keiner weiteren Erklärung. Man wolle sich aber hiernach vergegenwärtigen, daß z. B. unter den Roß- breiten des Nordatlantischen Oceans die Temperatur von 15" 375 m, die von io° 475 m, die von 5 gar 810 m tiefer liegt als unter dem Aequator, und daß die letztgenannte Zahl eine Mittelwerte, in m Tiefe. Isoriermobathe von 1 ni 20" iS° In" 5 ■■>' Atlantischer 30 , bezw. 20" N. Br. 190 510 790 1480 3130 ( icean A 1 [uator 65 '35 315 (170 2300 c 30", bezw. 20" S. Br. 145 250 470 880 1520 Indischer Aequator 130 1 90 44° 1250 1930 1 leean 30 , bezw. 20" S. Br. 170 33° 670 1140 1780 Atlantischer 30", bezw. 20" X. Br. minus Aequator 125 375 475 810 57o CJ £ ( leean 50 , bezw. 20" S. Br. ■■=> c minus Aequator 80 115 155 210 — 1040 Indischer 30 . bezw. 20" S. Br. £ Ocean minus Aequator 40 140 230 — 1 10 — 15° ii Siehe oben S. 132 den fexl für 1000 m Tiefe. I 1 groß i Charakterzüge der Warmeverteilung in der Tiefsee. 157 Neigung der 5 u -Isothermobathe zwischen Aequator und ,}o° N. Br. von 1 : ,v Si » ' ergiebt, u.a.m. Man erkennt zugleich die beträchtlichen Unterschiede, die die drei einzelnen Oceane untereinander hinsichtlich der [mehr oder weniger starken Ausbildung dieser merkwürdigen Wärmeverteilung aufweisen; davon wird nachher in § 34 zu sprechen sein. In der grollen Tabelle „B" am Schlüsse dieses Paragraphen sind sämt- liche Zahlen, auf denen die 5 Karten (Taf. XXIII bis XXVII) aufgebaut wurden, nach Oceanteilen, und zwar nach Streifen von je io° Breite geordnet, vereinigt. III. Die thermischen Profile (Taf. XXYI1I bis XXXII) geben, allerdings nur für einige wenige Schnittflächen in der Richtung der Breitenkreise <><|er Meridiane, Antwort auf alle beide unter I und II behandelten Fragen, nämlich sowohl auf die Frage, welche Temperatur in einer be a\ 5|0 4J0 1 qo 1 6 t lo 2{0 3J0 40 5J0 sio 7 ' stimmten Tiefe herrscht, als auch auf die Frage, in welcher Tiefe man eine bestimmte Temperatur antrifft. Daher sind die Profile in den meisten oceano- graphischen /\bhandlungen besonders beliebt; Verhältnisse wie die der „Sprung- schicht" in tropischen Meeren, des Auf- triebes und Anstaues kommen fast nirgends so klar zu Tage wie in Vertikal- schnitten. Ein Mangel der Profile liegt hauptsächlich darin, daß die geogra- phische Verbreitung der Er- scheinungen in der horizontalen Ebene nicht ersichtlich wird und daher oft die wichtigsten geographischen Unterschiede verschwinden und unbeachtet bleiben. Für die Ableitung des § 33 ge- schilderten Vertikalkreislaufes sind die Längsprofile No. I — III die wichtigsten. Der Schnitt durch den Atlantischen Ocean längs 30 W. L. (Profil I) reicht auf beiden Enden nicht bis in die polaren Gegenden hinein; er soll in erster Linie den Vertikalkreislauf zwischen den Wendekreisen veranschaulichen. Der Schnitt längs 7" bis 8° O. L. durch den Südatlantischen Ocean (II) und derjenige längs 55 , bezw. 75 O. L. durch den Indischen Ocean (III) ist besonders durch die ausgiebige Ver- wendung der ,.Valdivia"-Beobachtungen im Südlichen Eismeer beachtenswert; wir erkennen, daß offenbar ein Teil des polwärts fließenden Oberflächenwassers niederer Breiten unter das eiskalte Wasser am Eisrande sinkt und dasselbe unterlagert, zungenförmig vordringend. Diese Ver- hältnisse, deren Klarlegung auch Profil IX dient, sollen erst später in § 38 geschildert werden. Die übrig bleibenden Ouerprofile (No. IV — VIII) illustrieren viele Einzelheiten der großen und kleinen Charakterzüge der oceanischen Wärmeverteilung. Es genügt hier vorläufig, zu sagen, ^0 3JD 4fr) fo GJO 7|0 e|0 9fr 'fr" '4° ' j<> Fig. 32. Lageplan der thermischen Profile. t 5 8 1 1. Schott, daß Profil No. IV die Zone der Warmwasser-Anhäufung der mittleren Breiten des Nordatlantischen Oceans in der Richtung West-Ost durchschneidet, dabei zugleich die Verhältnisse im Golfstrom- Gebiet und dem westlich davon sich anschließenden „kalten Wall" darstellt. Profil VII und VIII bilden einen einzigen Schnitt auf 35 S. Br., durch den Südatlantischen und südlichen Indischen Ocean, sodaß die Agulhas-Bank in der Mitte erscheint; sie sind das Gegenstück zu No. IV, da sie ebenfalls das Gebiet des Warmw asser- Anstaues abbilden. Profil V und VI endlich gehören wieder zusammen, da sie die Verhältnisse der Auftriebgegenden nahe dem Aequator, einmal für den Atlantischen, das andere Mal für den Indischen Ocean, erkennen lassen sollen. Normalwerte der Wärmeverteilung in der Tielsee. A. Die Temperaturen in bestimmten Tiefenhorizonten (Isothermen). °Cels. Schnittpunkt von Breite Länge 50 m 150 ra | 200 m 400 m 600 m | 800 m 1000 m 1500 m 2000 m 3000 m 4000 m Nord atlantischer Ocean. 65» N 65°N 6o° X 6o° X 6o° X 6o° X 50 X 50" X 50° X 50 X 50« X 40" X 40" N 40" N 40" N 40" X 40» X 40" X 30° N 30 X 30" X jo" X 30 X 30" X }O X ;„" X 20" X 20° X 20" X 20° N 20" X 2O X 20° X 10" X 1.1" X Kl" X 10° \ 10° \ 10" w 3-o — °-5 — 0,9 — 1.0 o° L 7.7 4-3 4,5 4.0 3.5 2,0 — 0.3 — o,5 — 0,8 — 0,9 — !,[ — 1,2 40" W 5-3 5-2 44 4.2 4,2 3,8 3.3 3-2 3.i 2,8 2.3 i.(. 30" W 8,3 7-7 7.3 7-3 7,2 (»4 5-5 5.0 4."' 3.3 20" w 9,8 94 0.1 8,7 84 8,[ 8,0 74 6,5 4-2 34 10" w 10,0 9,9 9,] 9.i 8.5 8,3 S.i 7,6 6,6 50" w 2,0 2,0 2.0 1,8 1,8 40" w 12,0 10.0 7-o 5.5 5.0 4.'' 3,6 2,9 2.S 2-5 24 2.3 30" w 13.0 1 2.0 10,9 9,4 9,2 8-3 5,3 4.8 3,8 3-3 3-0 2.5 20" w 13.S '2,-1 n,5 10,8 10.4 9,9 7,8 7.'-' '■4 4.2 34 2.0 10" w 12,8 12,0 11,6 10,8 1 0,6 10.3 70" w 11.8 10.0 7.0 4,8 4,0 5,5 3-5 3,4 3-3 3-2 2.5 (10" w ">4 18,2 17.0 ' 5 '5 [5,0 15,0 1 1,0 '1.0 6,0 3-8 34 2.7 50" w 18,2 15.8 '4.5 13,0 12,(1 12.0 IO,2 94 6,6 3,9 3-8 2,8 40" w 19.1 17.0 ■ 5.8 15." 14,7 [3,8 12 2 1 1.1 7.o 3,9 3-7 2,8 50 W 18.1 16,5 [4,9 14.4 I4.O 12.4 to,7 8,6 7.0 44 3,7 20" w 17.1 15.5 [4,2 13-5 '3-3 1 i,d 1 1.2 9,7 8,6 5.2 3-3 2,6 10" w [6,0 [3,6 13.0 127 12,5 1 1.1 1 1.1 10.8 9.3 IM 4.2 8o° W 25,2 20.0 [9,5 1 6.0 14-5 10,0 9,5 70" w 23,0 22.7 21.3 20,2 [9,8 17.5 15,3 1 1.0 7-5 4.3 3,8 2.9 6o W 23-3 21,8 20,0 18,8 18,2 [7,5 14,5 ■(.8 6,7 4.') 1-2 3-3 50" w 23-1 21,4 "»•5 18.7 [8,3 17.0 ■3 8 IO,[ 7,9 4,8 4.0 3-3 4 .r w 22.3 21,2 [9,8 18,7 [8,0 [5,8 12.7 9.8 7-7 4-7 3,8 3-3 30" w 2 1,1' 20,4 [9,2 18,3 17-3 [4,8 [i,3 8.5 7-5 5-2 3,6 2.9 20" w 20.7 11.2 18,0 17.0 16,0 12,2 10.(1 9,7 8,4 5,6 4.0 2.7 in" \Y 17.3 I7.0 15:9 'S- 2 14,8 13.2 n,4 80" w 27,9 25.5 24,5 22.5 21.2 1 5-5 (0,9 7.'-' 5.5 44 44 44 70" w 26,9 25,2 24.0 22.0 20,8 [5,8 9,8 74 (.,2 3> 3.3 2.8 6o° W 26,2 24.5 23.5 22,2 21.5 [6,3 I Ü„S 7.o 5,8 4-2 3-7 2.(1 50" w 25,6 23,8 22.(1 20,8 "1.7 [5.0 "4 :-'i 5.6 44 3.9 2,6 41 >" w 24. Ii 22.8 21,5 20,2 1 8,6 '3,5 '(•7 7,8 (..2 3,9 3,8 2.5 30" w 2 5,6 2 1.7 20.5 [8,6 17.9 13-5 [0,0 7,5 6,6 4,7 3.8 2.7 20° W 22,0 [8,9 "7.5 [6,5 1 6,0 I2,(. 9,5 7,6 l'.2 4-3 3-5 2-5 6o° W 27,1 25-3 24,5 Ml." [3,2 10,0 7,3 3-7 4-" 50° w z 7,o 244 21,5 [4,9 [1,5 S.8 '•4 5,3 4,8 3.8 3.3 2,(, (.," vv 2(1.2 23,6 [9,3 13,9 1 1 .1 8,6 6,6 54 4.8 3-7 34 2-5 30° w 25,9 22,3 17,8 144 12,0 9,4 6,8 5.5 4.8 3,8 3-3 2.(3 20° \\ 25.') [9,0 14.5 '2.3 ". (. 9,3 6,7 5.3 4.7 3,9 3-2 ■> - 2,3 24 24 2,6 2,5 2,6 2,8 24 2-3 2.5 4.2 2.5 2.5 2.5 24 1.9 2.5 2.(. ;j 32. Die großen Charakterzügi der Wärmeverteilung in der Tiefsee. '59 Schnittpunkt von m 50 m 100 m 150 m 200 111 400 m 600 m 800 in IOOO m 1 500 m 2000 m 3000 m 4000 m Breite Länge Südatlantischer O c e a n. 0° Br. 40" W 26,2 24,2 20, 1 15.2 15.0 8.7 5,1 4-3 4.2 5,7 3,3 2,4 1.7 0" 30 W 2i.,; 23,5 [6,3 13.3 1 2,1. 7.7 5.1 44 4.1 3,8 3.3 2.5 [,8 0" 20" w 2S-7 22,0 r 5 ,6 134 12.1, 7,8 5.3 +.8 44 3,8 3-3 2,6 i,7 0" in" W 25,1 19,9 14.5 13.9 1 2.1, 8,5 6,3 5-2 4.8 4,2 3,8 3,1 2,8 0" 0" L 26,5 19.7 14,5 1 l-l 13." 8.5 54 5.0 4." 44 3,8 3,1 0" 7" 26,9 22,0 18.3 16,5 [4,5 9.0 5,6 44 4-2 4.1 3-3 io° S 30" W 26,3 25.; 24-3 iS.S 14.0 84 54 3,8 3,6 3,4 3,o 2,5 [,6 10" s 20" w 25,3 24,0 22. ii 15,1 "4 8,0 34 44 3,8 i,6 3.o 2,6 [,6 10" s in" W 24,0 21.9 18,5 14,8 12.2 8,3 6,0 4-5 44 3-7 3,5 2,8 10" s 0" L 22,9 19,8 Ki. 4 [3,9 ' 1.7 8,5 54 4-5 4-2 !,6 3-3 2,8 2.1, 10" s in" 23.8 15.2 '44 ! 3,7 [3,1 8-5 5,9 4.7 44 5,7 3.1 2.7 2,6 20" s 37° W 2 ).'' 22.0 21,7 21,0 20,3 10,0 5-5 4.1 3." 3.2 20" s 30" W 24.7 23,8 2 1 ,9 19,5 [6,6 12.5 6,0 3.9 3,7 3-1 2,8 2,4 1,5 20" s 20" W 23,6 22.7 21,9 20,2 1(1,0 9.5 5-8 3.8 5,3 34 2,9 2,4 1,5 20" S 10" W 2 1 .<) 20.7 19,4 17.5 14.8 9,3 5-5 4.3 4.1 3.3 3.i 2,7 2,5 20" S <»" 1. 2O.4 18.3 17,0 4.8 12,7 8.8 5.7 4.9 4-7 3-3 3,i 2,6 2.5 20" s 10" (» 17.9 [4,8 13,0 12, 7 12,0 8.3 6,0 5-2 3-7 3,4 2,8 2.5 30" s 50" w I9.0 17.0 14.0 30° S 40° W 20,7 19,8 19,0 1 7,3 i'ö 7-3 44 3,5 3.2 2,8 2,1 1,0 30"- s 30" W 20,3 [8,0 17-5 '5-5 15.0 ".5 8-5 5ö 3-7 2,9 2.8 2,1 30" s 20" w 20,3 18,7 17,5 10,0 14,5 10.5 7-3 5,6 !,6 2..) 2,8 2.4 1.5 30" s in" \Y 19,5 19.0 17,6 16,4 '4-8 ".3 8,0 5-3 3,8 3.3 2,8 2-4 30" s 0" L [8,5 17.4 17.0 16.0 [5,2 13.2 8,0 6,1 5-1 3-3 2.7 2,5 2,4 30" s 10" 17.9 15-3 15.0 13,8 12,7 10.2 7-5 5.8 4*2 2,9 2,0 2,2 1,6 30" s ,7" '5-5 12.7 1 1.0 40" s 60" W 12,8 6,8 40" s 50" w .6,5 '3-9 11,4 8,0 8,0 3.8 3.6 3.3 2,8 2.5 2 2 1,6 1,0 40" s 40" w 13.8 12,3 10.3 94 8,2 4.0 4.0 3.7 2,8 2,7 2,6 2,2 1,0 40" s 30" w 13,7 1 1,0 10,0 9.0 8,1 4.8 44 3,8 2,9 2,7 2,6 2 2 1,1 40" s 20" w 134 9.0 84 7-8 74 44 4.2 3.6 2.8 2,7 40" s 10" w 12,6 8.8 8,0 74 7.2 4,6 4.3 3.5 3.0 2,8 40" s 0" L 11,8 8,9 7,9 7,8 7,5 4.8 4.1 3-<> 2.9 2.S 2,5 l,<, 40" s 10" 12..) 8.4 8,4 8.3 7 ', 7.2 3.8 3-2 2,8 2.3 2,0 i,5 1.1 40". s 170 17,4 15,0 14.2 12.0 "ö 10,0 5.0 44 3-3 2,9 2,4 i>5 0,9 5°" s 60" w 7-3 6,1 5-o 44 2.5 50" s 50" w 5-7 3,9 50" s 40" w 4.8 2.9 50» s io° 4-2 — 0,4 — 0,2 i,3 2.2 '•7 1.3 1.2 i,3 I.I 0,8 o,5 0,4 50» s 20" 3-5 0,1 0,0 2.7 1,7 '.7 1,6 1,5 1,6 ',4 I 2 04 0.3 Indis eher Ocea n, N< 3rdlic he B reite. 20" N 60" 25.8 234 21,7 19.8 '7ö '3-5 13. 1 12,2 10.5 7.7 4.2 2,9 20" N 70° 1 ' 26,6 22,8 20,5 18,0 17.0 '3.2 12,0 n,8 20" X 90° 2(1.') 23-5 20.2 17.0 15,0 10,4 84 — 5,8 4,5 20" _N i,;"(. 25.5 22,2 19.5 17.5 15.5 10,2 6,5 5.5 4-9 3.3 3.1 2,8 10" N 53° 25,8 24,5 23,0 10.; 15.2 12,3 u,6 10,9 9.2 5-7 3.7 2,9 1.9 10" N 6o° O 27,3 26,5 23.5 19,0 15.7 12,2 10,8 94 8,3 5-3 3.4 2.7 i,9 10" N -o» 28,0 26,4 22,8 15.8 14.2 ". 7 10,4 8.9 7.8 5.o 3.3 2.7 i,9 10" X 82° 27,8 26,4 23,0 16,0 12.7 10,5 9.1 8.1 6,7 4-8 3.5 10" X 90° 28,1 26,5 20,0 'S .8 13.9 10,5 9.2 8.7 7.1 4." 3-2 2.5 10" X 115° O 27.* 26,0 21.5 18,5 16,0 1 1,0 7.0 6,3 5.0 3.7 3.5 0° Br. 50" 1 1 26.9 26,1 22,4 U 1.3 14.5 10,3 8,8 8,0 6,1 44 2,6 2 2 i,5 0" 6o° O 2S.0 26,8 23,3 17.0 15-7 10,6 8,6 7-3 6,6 4.2 2.5 2,3 1.9 0" 70° 28,3 27.3 24,0 '7.2 14.5 10,1 8,6 7,5 (,.2 3,8 2.5 2.3 i.9 0" 8o° O 28,3 27.3 25,6 '7-3 13,6 10,2 9.2 7,6 6,1 3,8 2.S 2,1 1,11 0" 90" 28,3 27,7 26,2 17.8 4.3 10,4 94 7,8 6,2 4-3 3-2 2,0 14 O» 97° 28,6 27.7 27,0 15.8 12,6 9,0 8,1 6,1 5,6 44 34 2,1 i6o G. Schott, Schnittpunkt von Breite Länge 50 m 100 m 150 m 200 m 400 m 600 m 800 m 1 500 m 2000 m 3000 m 4000 m Indischer Ocean, Südliche Breite. 10 s Im" S 10" s io 1 S 10° s 10" s io° S 20° S 20" S 20" s 20° s 20° s 20" s 20° s 30° s 30° s 30° s 30» s 30" s 30° s 30" s 30« s 55° s 40" s 40° s 40" s 40° s 40" s 40° s 40" s 40" s 40" s 30" s 50" s 50" s 50" s S o" s 50" s 50° s 60" o 70° O 8o° O 90° O ioo° O [10° 11 120° O 60" o 70° 8o° 1 1 90 < 1 100" O 110" o 411" I I 50 1 ' 60" O 70° 1 1 .So" O i|(>" I I 100" o 110" I > 26 1 1 30" o 40" ( I 50 O 60° 1 1 ;,," 1 1 80" o 90° 1 1 100" o 110" O 50» 11 40" o 50" o 6o° O 70 1 1 8o° ' 1 90° 1 > -<>.; 25-5 2 2,2 Hl. 7 16,0 lo.N 9,3 6.7 5-7 3,8 2.4 26,7 25-5 22,5 20.3 17.1 IO,9 9.4 1.,, 5-7 5,8 2-4 i,S 26,- 25-5 22,8 20,4 17.3 ".3 9,2 7-4 5-7 3-8 2,6 1,8 27,0 25-5 23.3 20.6 17.8 ii,4 9-5 t •< 5-7 3-3 3-0 [,9 26,9 25-7 24-3 iS.O 15.0 9.7 7.8 6-5 5-7 4-i 3-i 2,3 27.1 26,4 25.3 15,8 13.4 8.8 5,9 4.3 4-3 4.2 3-2 2,3 27,8 2(1.1 24.1 I7.0 14.7 9.0 6,8 5,3 4.8 4.2 3-2 25-3 24. i) 21,5 19,1 ■5-8 11,8 9,8 7-1 5-4 3.5 2-4 i,7 24,5 23,8 21.8 20,4 18,5 12,3 9,8 7-3 5,0 3,8 2.4 i,4 24.3 23.8 22, i> 212 20,2 14,0 9-5 7-o 4.8 3-8 2-4 1-7 24,2 22,8 22,0 20,2 19.2 14,0 10,8 7-7 4-9 3,6 2-5 1.7 23,6 21,8 21.3 19,5 18,3 13.0 [0,0 6,8 4.6 3-3 2-7 1,9 23.1 22.4 22,2 20,3 •7.7 11,6 8.6 6,5 4-7 3,3 2,9 2,2 24,4 23-4 22.5 20,5 17.4 11,8 8,6 6.2 4-6 3-3 2.S 2,4 22,0 2 1 .3 20,0 i8,o 15.8 12.4 21,4 H 1,8 18,0 K'.3 15.3 12,4 1 [,6 9,0 6,9 3-3 2.3 1.8 20,1 I9.I [7.8 [5,6 15,2 1 2,(1 11,4 11.2 6,7 4-o 2.4 1,8 20,4 I9.0 17.0 K'.2 15,0 12,7 [0,8 8.7 6,0 4.0 2-4 1,7 19.1 18,7 17.9 15,8 (4.4 [2,8 10,2 8,1 4.9 5,6 2-5 i-4 [8,7 16,7 15.7 Ij.O 14.(1 13,0 10.2 7.5 4-5 3-3 2,6 1.4 18,3 16,0 15-1 [4,9 [4,6 11.4 '1.7 7-3 4-3 5,4 2,7 i-5 [8,9 18,6 18,3 17. 1 15,1 9,8 7-5 5-7 4-5 5-3 2.6 i,7 20,3 19,8 19,3 17.1 14,8 8,3 6,9 6,0 4-4 4.1 2.4 16,1 13-3 ir,7 IO,() 9.3 / .2 5,0 4-6 3-7 3-2 2.2 1,4 13.7 10,0 8,8 7-' 6,3 6,0 5.> 4,8 4,° 3-2 2-4 1,6 13.4 12,0 10,7 IO.O 9.0 8.3 6,8 5-5 5-o 3-4 2.4 1,6 14,5 12,7 12,0 11,8 11,6 10,8 9,o 6,8 5-2 3-i 2,4 1,6 13.; 12.8 12,5 12.2 11. 7 10,6 '(•5 6,5 5,° 2.8 2-4 1,6 13.2 12. i) 12,6 11,8 ".5 11.3 9,4 7-3 4-»' 3-4 2-5 i-3 12,7 122 11,8 II-3 10.8 10,3 7,6 6,5 4-7 3.i 2,6 i-3 1 2,1 i.!o 10,4 9.3 9,2 s.s 7,o 5-° 3,8 2,8 2,4 i-4 ■2.3 n,8 1 1,0 9.7 9.o 6,8 5.8 4-7 3-3 2.5 2-3 3'3 3.o 2,8 3-3 3.2 1.6 3.o 2,0 1.8 2.5 1,8 1.7 2,8 2.7 2.5 2.0 1,8 1.3 4-8 2-7 2.3 1.8 24 2 2 2,0 i,9 1.8 1,7 [,6 0,8 3-1 2.5 2,0 2,0 2,2 i,8 :-,.<> 3.4 3.8 4.0 3." 2,4 1,8 i,9 1-7 1,5 1,4 0.7 4.2 4.0 4.1 3-5 2 2 2,1 1,8 i,9 2,0 1,6 1,4 0.7 '-5 i,5 i,5 1-5 i,5 i-3 1-3 i,3 1.3 1,4 i-5 0,8 0,8 i-3 1,1 1-3 0,8 0,8 0,8 1,1 0,4 B. Die T iefenlage bestimmter Temperaturen (Isotherm obathen). Meter. Schnittpunkt von 20" IS" 10° 5° ,u Schnittpunkt von 20° ■5° IO° 5° 3° Breite Länge Breite Länge Nord i itlantischer Ocean. 40" X (,o" W 200 690 1 120 2570 65 N 10" w 40° N 50" w — 80 630 1230 2S00 (,S"X 0" L 4° 260 1"" x 40" w '5° 850 1210 2800 1.0" X 40" \v 60 II 00 I' 1 " x 30" w — 90 630 1300 — 1.0" X $0° W 800 1620 40" X 20" w — 70 77o '530 2600 60" X 20" w — — — 1320 40" X in" YV 20 'im 1740 — 1.0" X 10" w — — — — 30° N So" W 5° 180 400 — — So" X 50" w 30° N 70" W 160 610 S40 131,0 2770 Vi" X 40" w 5° 200 750 30 X 6o° W 100 57o 790 1450 3600 50 X 30" w '3° 670 2000 J0° X 50" w 80 53o 800 1450 3300 50° x 20" vv 560 1220 2500 30" N 40" w 90 45° 780 1430 3100 v>"X 10" YV — — 500 IS 50 — v" x 30" N V" W 2O W 60 20 37o 250 75° 720 [550 Hon 2900 2700 40° x 70" w — — 50 130 II 131. 30" N 11," W — 170 — 5 J2. Die großen Charakterzüge der Wärmeverteilung in der Tiefsee. 161 Schnittpunkt von Breite Länge 20" 15" 240 410 230 43° 260 440 180 400 160 330 120 320 30 270 150 170 I 10 150 90 130 7° 140 40 90 Schnittpunkt von Breite Länge i5 u 20" N 20" N 20" N 20" N 20" X 20" N 2O N 10" X iu" X 1 o" N [0° X [0° X o" Br. o" o" o° 0° o" 10' 10' 10' 10' 10' 20' 20 1 20 1 20' 20' 20' 30" 30" 30" 3"" 3°° s 30" S 50° S 30" S s s s s s s s s s 50" s 50" s 30" s 30" s Indi 20" X 20" X 40' 40' 40' 40' 40' 40' 40' 40' 40' atlantischer 560 590 1,;,, 680 580 600 560 400 300 270 35° 34° Oc 1 120 1230 1 190 11 50 1230 1400 1270 900 880 910 93° 890 1 ■ ; 1 11. 8o° W 70" W 6o° W 50" W in" \V jo° W 20° W 6o° W 50" W 40" w 30" W 2O W Süd 40" w 30" w 20" w io° W o° L f O 30" w 20" w 10" w o" L 10" O 37" W 30" W 20" w 10" w o" L 10" O 50" W 40" W 30" W 20" W 10" W o° L Kl" II 20" ( 1 Im," W 50" w 40" w 30" w 20" w 10" w o" L 10" O 20" 6o° W 50" W 40" w Kl" I I 20" o scher Ocean, Nördliche Bre 6o° O 7O O 100 200 35° ()20 70 120 290 Ö20 70 I IO 29O •'7' ' 50 I20 310 — 40 130 34° 73° 70 l80 360 670 140 ISO 330 640 130 ISO 270 640 80 150 290 — 40 130 280 650 20 60 33° 720 220 33° 400 650 I40 260 480 660 15° 220 37o 660 70 190 37o ii ),i 10 I4O 320 720 40 310 730 — 80 — — 3° 210 470 730 IO 200 480 840 10 180 420 870 — 190 470 840 — 220 540 IOIO — IOO 420 890 -- 20 — 30 140 330 — — 1 10 420 — — 100 470 — — 40 450 — 20 39° — — 20 37o — — 3° 54° — 5° 380 600 10 — — — 00 2500 2500 2700 2600 2700 2550 2500 2450 2500 2500 2400 2300 2300 2700 3100 2000 2100 24OO 25OO 23OO 1750 I 9OO 2280 2200 l800 I770 I300 I200 K17O 1700 I4OO 880 920 95° 920 1000 960 890 1400 140 1 10 3io 290 1090 860 [860 ite. 2800 2O X 20" N Kl" X io" N 1 1 ." X io° X 10" N 10" X o" Br. o° o" 0° 0° o" Ind 10" s io» S 10" S 10" s 10" S 10" S io° S 20 20 ( 20 ( 20 ( 20 1 20 c 20 l 3°' 3°' 30' 3°' 30' 3o< 30' 30' 40" 40" 40" 40" 40" 40° 40 40" 40" 50» 5 o» 5 o» 50» 50° 50° 5 o ü 90" O 115" O 53« O 6o° 1 ' 7,," 1 1 So" I ) 90° O ti 5 °0 50« 60" O ;,," ( 1 80° ( > 90° O 98° ( 1 i s c h e r im" 1 1 70" o 8o u O 90° 1 ' ioo° O 110" 120" O 50» O 6o° O 70" O 80" o 90° O ioo» O 110" O 40" O 50° 60" o 70° o 8o° O 90° O 100" O iio° O 26° O 30» O 40" o 50" o 60" o 70° O 8o° O 90" O ioo O 110" O 30" o 40" o 50" o 60" o 70° o 80" o 90° o 100 90 140 140 [30 120 IOO 120 120 130 130 130 140 140 200 220 210 230 17° l6o 170 230 ISO 230 190 I70 l8o IÖO 430 4IO 910 700 47" 460 450 440 450 420 440 460 330 1 j6o 900 1620 1570 1500 1420 1430 090 1200 1330 1230 1200 1270 Ocean, Südliche Brei 140 230 500 II 90 160 240 490 II5O 160 260 520 II30 160 260 530 I I20 140 210 380 I OtiO 140 160 340 660 130 190 360 900 130 230 560 1230 160 300 580 1000 210 370 570 1020 160 360 650 990 140 320 600 950 160 280 ,1,1, 960 160 280 510 940 IOO 230 — — 40 210 730 I2IO 10 2IO 730 I29O 10 200 670 I200 — I70 620 990 — 150 620 IOIO — I20 550 990 — 200 380 900 20 KJO 330 920 — 10 180 600 — — 50 690 — — 150 1000 — — 4X0 1030 — — 490 1000 — — 540 960 — — 420 970 — — 120 800 — — 130 — — — — — 2900 2600 2500 2600 [880 1870 1800 1900 2 200 I800 1S00 1800 2000 2100 2300 •73° 1810 1740 1730 1710 1820 1610 1820 1820 1750 1750 1700 1770 1720 1620 1600 1700 1600 1440 1730 1640 1270 250 250 Deutsche Tiefsee-Expedition 1808— 1809. Bd. I. IÖ2 G. Schott, § $3. Die Ursachen der Wärmeverteiluno- in der Tiefsee. (Oceanische Cirkulation.) Schon die vorstehende Beschreibung des Inhaltes der zahlreichen Temperaturkarten dieses Werkes wird einen Zweifel darüber nicht gelassen haben, daß zwar die Verschiedenheiten der Wärmemengen, welche durch die Sonnenstrahlung dem Meere in direkter und in konvektiver Leitung zugeführt werden, auf die Wärmeverteilung der Tiefsee im großen und ganzen ihren selbstverständlichen Einfluß äußern, daßjedoch allegeographisch interessanten Charakter- züge dieser Verteilung auf Bewegungsvorgänge verschiedener Art zurück- geführt werden müssen und nur durch solche erklärt werden können. Dieser Gedanke ist nicht neu, doch dürfte das jetzt vorgelegte Kartenmaterial die Möglichkeit gewähren, die Erscheinungen in ihrem ganzen Umfang zu verstehen und besonders ihre je nach der geographischen Lage recht verschiedene Ausbildung, sozusagen ihre geographischen Differenzierungen zu erkennen. Die Isothermenkarten der Oberfläche und der Tiefen von 1 00, vielleicht noch stellenweise von 1 50 m, lehrten , daß auf die vergleichsweise außerordentlich dünne oberste Schicht von 100 oder höchstens 150 m die „Meeresströmungen", welche den Seefahrer und auch den Geographen und Klimatologen in erster Linie interessieren, im allgemeinen beschränkt sind. Hier spielen sich die allein unter allen Wasserversetzungen eine nennenswerte Schnelligkeit erreichenden Horizontalbewegungen ab; sie genügen im großen vollkommen zur Erklärung der Besonderheiten des Bildes. Gleichwohl müssen wir in diesem Oberflächenphänomen die Grund- ursache, ja das alleinige agens für alle Tiefsee-Bewegungen sehen, nach dem buchstäblich zu nehmenden Satze des Varenius „si pars oceani movetur, totus oceanus movetur". Dabei denke man nicht an die berühmten ZöpPRrrz'schen Untersuchungen über die Fort- pflanzung der Oberflächengeschwindigkeiten in die Tiefe; sie halten ein vorzugsweise theoretisches Interesse, sie zeigten, daß an sich sehr wohl Strömungen der Oberfläche im Laufe der Jahrhundert! • und Jahrtausende bis zu den größten Tiefen in direkter Uebertragung durch Reibung sich ausdehnen können, daß aber die Geschwindigkeiten nach unten so stark abnehmen, daß schon in einigen Hundert Meter Tiefe unmeßbare, praktisch unmerkliche Geschwindigkeiten resultieren. Es kommen vielmehr vorzugsweise Ausgleichsbewegungen oder Ko'mpensations Vorgänge großen, ja größten Stiles in Betracht. Doch fassen wir dabei nicht diejenigen Kompensationsvorgänge in das Auge, welche unter der unmittelbaren Wirkung eines Windes oder einer Strömung zustande kommen, für die großen Landseen zumal durch J. Murray nachgewiesen und auch für den Ocean unter dem Titel „Das warme Anstauwasser der tropischen Luvküsten" 1 ) und „Das kalte Auftriebwasser der tropischen Leeküsten" 2 ) mancherorts beschrieben sind. Diese kleinen Ausgleichsbewegungen sind im Hinblick auf die Deformierung der Niveauflächen und ihre Wiederherstellung wesentlich mechanischer Natur. Hier, bei der großen Cirkulation der eigentlichen Tiefsee, handelt es sich dagegen in der 1 I Nicht I 1 1 küsten 21 Nicht Luvküsten! \ä ■ rergleiche zu dieses Ausdrücken meine Ausführungen in ..Ans dem Arclm dei Deutschen See- fahrgang X1W Hamburg [891, No. 3, S. 13 — 14. § 33- Die Ursachen der Wärmeverteüung in der Tiefsee. 163 Hauptsache um Ausgleichsbewegungen, die auf der Kontinuität aller Wasserbewegungen beruhen und auf jeder Halbkugel in je einem großen Vertikalkreislauf von vorwiegend meridionaler Richtung sich äußern ; außerdem spielen noch Vorgänge thermodynamischer Natur eine Rolle. Betrachtet man eine Karte, auf welcher in flächentreuer Projektion die Meeresströmungen der Oberfläche im Atlantischen Ocean dargestellt sind, z. B. die diesem Werke beigegebene Taf. XXXIX, so fällt im Bereiche des Atlantischen Oceans die gewaltige Breite der beiden Aequatorial- strömungen auf, welche hier außerordentlich viel mehr als auf den MERKATOR-Karten zur Geltung kommen. Die Wassermassen, welche durch sie und ihre Fortsetzungen, den Golfstrom und Brasilien-Strom, auf beiden Halbkugeln ununterbrochen unter dem ewig neuen Antrieb der Passate von niederen nach höheren Breiten geschafft werden, sind offenbar um ganz bedeutende Beträge größer als diejenigen Wassermengen, welche durch die den oberflächlichen Kreislauf schließenden sog. rückkehrenden kühlen Strömungen, den Kanarischen und den Benguela- Strom, zum Aequator wieder hingebracht werden. Es zeigt sich dies Verhältnis deutlich in den von den Schiffen beobachteten Stromversetzungen, die in den genannten zwei warmen Strömungen durchweg kräftiger sind als in den zwei kühlen, es zeigt sich dies besonders im Nordatlantischen Ocean, der einen hohen Ueberschuß an warmem Wasser von Süden, bezw. Südwesten her bekommt, und es gilt auch für einzelne größere Teile des Oceans, z. B. für das europäische Nordmeer, welchem, wie schon Mohn 1 ) ausdrücklich bemerkt hat, größere Wassermassen von Süden her zugeführt werden als von Norden her ausgeführt werden. Das Defizit an Wasser, welches in den äquatornahen Gegenden durch die sehr schnellen und sehr beständigen Passatströme geschaffen wird, muß gemäß den Kontinuitätsbedingungen aller Wasserbewegungen ersetzt werden und wird, da an der Oberfläche, wie wir eben sahen, in nicht ganz genügender Menge Wasser zuströmt, durch Tiefenwasser gedeckt, das zum Auf- steigen gezwungen und mit in die Oberflächenströmungen hineingerissen wird. Andererseits muß das in höheren Breiten angehäufte warme Oberflächenwasser in die Tiefe sinken, weil es erstens durch die unausbleibliche Abkühlung schwerer und, zumal in dem Gebiete der Roßbreiten und des Passates, durch Verdunstung salzreicher, also wiederum schwerer wird; wenn man die Karte (Taf. XXXIII) der geographischen Verteilung des Salzgehaltes an der Meeresoberfläche betrachtet, so sieht man, daß ungefähr dort, wo in der Tiefsee der Warmwasser-Anstau sich bemerkbar macht, der Salzgehalt des Oberflächenwassers am größten ist. Aus diesen Gründen also hat man in höheren Breiten eine Tendenz zu absteigenden Bewegungen, und es ist klar, daß dies Wasser immer noch mit vergleichsweise sehr hohen Temperaturen in der Tiefe ankommen muß. Die ganze Betrachtung läßt sich, wie für den Atlantischen Ocean, so auch für die anderen Oceane mit gleichem Ergebnis anstellen. Hiermit ist schon zunächst das Ansteigen der Isothermobathen in der Nähe des Aequators und das Absteigen derselben in den mittleren Breiten zwischen 30 und 40 , bezw. 30 und 6o° Br. erklärt; der äquatorialen kalten Tief- seezone steht die warme Tiefseezone der mittleren Breiten gegenüber, der ersteren sind vertikal aufsteigende, der letzteren abwärts gerichtete Bewegungen eigen. Die geographische Breite, unter welcher insonderheit das Absinken von Wasserpartikelchen noch stattfinden kann, wird in den verschiedenen Oceanen ganz verschieden sein; einen Anhalt dafür, bis zu welcher höchst- ,Die Strömungen des europäischen Nordmeeres", in Peterm. Mitteil., Ergänzungsheft No. 79, S. 19, Gotha 1885. 21 164 G. Schott, möglichen Breite der Vorgang giltig sein kann, gewinnt man durch einen Vergleich der Oberflächen- temperaturen und Tiefseetemperaturen ein- und derselben Position. Will man die hohen Temperaturen einer Tiefseezone durch abwärts gerichtete Bewegungen erklären, so müssen an der Oberfläche mindestens die gleichen, ja höhere Temperaturen im Jahresdurchschnitt herrschen ; demnach dürfte z. B. im Nordatlantischen Ocean dies Niedersinken von Wasserteilchen in be- trächtlich höheren Breiten noch stattfinden als im Südatlantischen Ocean '). Schema ozeanischer Zirkulation von der Oberfläche bis zum Grund. . Längeivprot'il Atrrch den Nord - und Südatlantischeix Ozean. . Rot: KeKci>uji£ru mit relativ warmem Wasser. Blau'. desgl mit relativ kalteuL Wasser . — v Warmwasser -Anstaii | Wasserversetzungen in ► Kaltwasser-Auftrieb ] vertikaler Richtung. -I Oberflärlu-nströTue Wasserversetzungen in .-> Tiefen. - , bezw. Bodenstrom. vrm äusserst geringer GeschR-üuti^keü horizontaler Richtung. KTS-Br. 1000 m 2000 m 3000m N:Br. 100 m 1 2000 m 30O0m Fig. 33- Die Versetzungen auf- und absteigender Wassermassen können nun natürlich, ihre Ge- schwindigkeit mag noch so gering oder praktisch unmeßbar sein, nicht bestehen, ohne auf der einen Seite immer von neuem Kompensationsbedurfnis.se zu erwecken und auf der anderen Seite stets einen Ueberschuß von Wasser herbeizuführen. Die einfachste Lösung, die unsere Text- figur 33 zeigt, ist daher die Annahme je eines vollkommenen Kreislaufes in vertikalen Ebenen 11 Näheres hierüber vergl. man in Die Ursacher der Wärmeverteüung in der! j fj - zwischen Aequator und mittleren Breiten, auf beiden Halbkugeln; das in den mittleren Breiten bis in Tiefen von 500, 1000 oder mehr Meter in äußerst langsamem Prozeß ab- sinkende Wasser bewegt sieh horizontal als Tiefenstrom wieder zum Aequator hin und gerät dort in die aufsteigende Bewegung, um bis zur Oberfläche zu gelangen und so den Kreislaui von neuem zu beginnen. Der Antrieb zur ganzen Systembewegung kommt von der O b e r f 1 ä c h e. Vorausgesetzt wird dabei, daß die in jedem Teile des Profiles in der Zeiteinheit bewegten Wassermassen konstant sind, d.h. daß das Quantum, welches durch die sehr schnellen, aber nur wenig tief reichenden Oberflächenströme polwärt-- in der Zeiteinheit transportiert wird, gleich der Summe der äquatorwärts in der Zeiteinheit zurückgeführten Wassermengen ist Letztere setzen sich aus den rückkehrenden Oberflächenströmen und aus dem im System der Vertikal- cirkulation bewegten Tiefenstrom zusammen. Wie viel Prozent der Gesamtmenge auf den rückkehrenden Oberflächenstrom, wie viel Prozent auf den Tiefenstrom im einzelnen Falle kommen, darüber kann man nur Schätzungen aufstellen; manchmal mag auf den Tiefenstrom 0% kommen, d. h. die notwendige Kompensation wird vollkommen durch Oberflächenbewegungen beschafft manchmal mögen es vielleicht bis 25% sein. Im allgemeinen wird es sich immer nur um einen geringen Prozentsatz handeln, der durch die Vertikalcirkulation einzubringen ist; und in diesem Sinne allein ist auch unsere schematische Figur 33 zu betrachten, welche nur die Tendenz, in der das Wasser zu fließen 1 »estrel >t ist, angeben soll, ohne daß es möglich wäre, die relativen Massen- und Schnelligkeitsdifferenzen in einem annähernd richtigen Verhältnis zu einander zum Ausdruck zu bringen. Besonders sei dagegen Verwahrung eingelegt, daß dem äquatorialen Auftriebstrome eine Geschwindigkeit zukomme, die irgendwie mit derjenigen der Oberflächenströme vergleichbar ist; davon kann mit Rücksicht auf die wirklich beobachteten Temperaturen nicht die Rede sein. Andererseits verlangt die Rücksicht auf die beschriebene Wärmeverteilung in der Tiefsee, daß die Neigung, dem horizontalen Tiefenstrom ä< iiiatorwärts zu folgen, für sehr mächtige Wasser- schichten gelten muß; von rund 1000 m Tieft; ab, stellenweise, wie im Südatlantischen Ocean, schon von noch geringerer Tiefe ab dürfte bis zum Meeresgrund hin dieser Unterstrom herrschen. Gerade diese außerordentliche Mächtigkeit läßt aber schließlich, da nur für relativ geringe Wassermengen der Oberfläche ein Ausgleich zu bringen ist, einen sehr deutlichen Rückschluß darauf zu, wie ungemein schwach die Vorwärtsbewegung des Unterstromes nur sein kann, weil ja doch Konstanz der Verhältnisse in jedem Augenblick vorliegen muß. Ein Beispiel wird am besten eine Vorstellung von den unterschiedlichen Massen- und Schnelligkeitsverhältnissen vermitteln. Nehmen wir an, es handle sich um einen vertikalen Kreis- lauf zwischen dem Aequator und nur 30 N. Br.; der Oberflächenstrom besitze eine polwärts gerichtete durchschnittliche Vorwärtsbewegung von 24 Seemeilen im Etmal was sicherlich nicht zu viel, eher zu wenig gerechnet sein dürfte, wenn man an den Golfstrom denkt - - oder von rund 500 mm pro Sekunde, seine Mächtigkeit sei 100 m, so wird für jede 100 m Breite durch jeden Querschnitt in der Sekunde eine Wassermasse von 5000 cbm Inhalt befördert Von dieser Menge dürften 95% auf demselben Wege der Oberflächenbewegungen zurücktransportiert werden, während die übrigen 5% oder 2 50 cbm allmählich in die Tiefe al »sinken, um als horizontaler Tiefenstrom äquatorwärts wieder aspiriert zu werden. Die Mächtigkeit des Unterstromes kann, ö 11,1, G. Schott, wenn wir 4 soo m als mittlere Tiefe für die Strecken zwischen 30 Br. und Aequator ansetzen - was wiederum gering gerechnet ist - - und von dem Niveau in 1000 m ab den Unterstrom beginnen lassen (man vergl. die Temperaturkarten), auf 3500 m geschätzt werden. Die 250 cbm haben also in der Zeiteinheit ein 3500 m hohes und 100 m breites Ouerprofil zu 2 so passieren, es geschieht dies mit der Geschwindigkeit von - m = rund 0,7 mm, d. h. von 1 ö • 100.3500 der Wassermenge, die mit 500 mm Schnelligkeit pro Sekunde an der Ober- fläche durch ein 100 m mächtiges Profil nordwärts setzt, bewegen sich 5% durch ein 3500 m mächtiges Profil als Tiefenstrom mit nur 0,7 mm Schnellig- keit pro Sekunde s ü d w ä r t s zur ü c k. Der Oberflächenstrom braucht zur Zurücklegung der Strecke von Aequator bis nach 30 N. Br., den kürzesten Weg auf dem Meridian gerechnet, etwa 80 Tage - - in Wirklichkeit ist der Weg und der Zeitverbrauch beträchtlich größer, wie schon aus den Flaschenposten geschlossen werden darf - — ; ein Wasserteilchen des Tiefenstromes dagegen würde von 30 N. Br. bis zum Aequator etwa 1 50 Jahre unterwegs sein ! Hierzu kommen noch die in vertikaler Richtung zurückzulegenden Entfernungen von etwa 6 — 8 km. Das Verhältnis der Geschwindigkeit der Oberflächenbewegung zu derjenigen der Tiefenbewegung ist nach diesen Annahmen wie 700 : 1 . Selbstverständlich soll die ganze Rechnung nur einen ungefähren Anhalt geben, welche Zeiträume für die oceanische Tiefsee-Cirkulation oder, um den treffenden Ausdruck H. Wagners ') zu gebrauchen, für die „säkulare Verschiebung" des Tiefseewassers in Betracht gezogen werden müssen. Der Zeitraum wird leicht die doppelte und mehrfache Größe erreichen können, wenn der Wasseraustausch in noch höhere Breiten sich erstreckt; andererseits ist anzunehmen, daß ein ewig wechselndes Auf- und Absteigen von Wassermengen innerhalb beschränkter Gebiete und beschränkter Zeiträume stattfindet und daher das Spiel der großen Kreisläufe stets mehr oder weniger von sekundären, kleineren überdeckt wird. Auch hängt ja in erster Linie die für den Tiefenstrom berechnete Bewegungsgröße von der Annahme ab, welche man über den Prozentsatz macht, den die überhaupt zur Vertikalbewegung übergehende Wassermenge im Vergleich zu der oberflächlich rückkehrenden Wassermenge bildet. Im allgemeinen, wird man sagen können, ist eine Geschwindigkeit von 0,7 mm pro Sekunde oder rund 60 m pro Tag für die große unterseeische Kompensationsströmung nicht zu groß; schon mit Rücksicht auf die Ernährung der meist reichen Bodenfauna muß die Zufuhr von stets neuem Wasser gefordert werden, ein stagnierendes Bodenwasser scheint undenkbar. Mit dieser Geschwindigkeit aus 3000 m Tiefe aufsteigendes Wasser würde 50 Tage benötigen, um an die Oberfläche zu gelangen : auch diese rein theoretisch geltende Berechnung scheint mir nichts an sich Unmögliches zu enthalten. Wenn man sich nämlich vergegenwärtigt, daß das aufsteigende Tiefenwasser in den obersten Schichten einer äußerst intensiven Durchmischung mit warmem Oberflächenwasser ausgesetzt wird, daß ferner die Wasserteilchen nicht in gerader zeitlicher und örtlicher Folge zur Oberfläche gelangen dürften, so sind die Temperaturen, die wir unter dem Aequator beobachten, nicht so hoch, um nicht mit diesem Vertikalkreislauf vereinbar zu bleiben. Nichts steht aber im Wege, die Geschwindigkeit des Unterstromes im System der Vertikalbewegungen noch 1h ■deutend geringer als in unserem Beispiele anzusetzen. - 1) Lehrbuch dei Geographie, 6. Aufl., S. j6o. § 33- Die Ursachen dei Warmeverteilung in der Tiefsee. l67 Es ist dem Verfasser wohl bekannt, daß mehrfach einzelne Gedanken und Darlegungen zu einer Theorie der oceanischen Vertikalcirkulation vorliegen, aus älterer Zeit besonders von E. Lenz 1 ), aus jüngerer Zeit von Zöppritz -), Krümmel 3 ), Hann 4 ), aber es sind zum Teil andere Ursachen als hier in das Auge gefaßt, und nirgends jedenfalls ist ein Gesamtbild in diesem auf die Kontinuitätsbedingung aller Wasserbewegungen gegründeten Sinne gegeben. Im Gegenteil, man hat die Oberflächenströmungen bisher ganz außerordentlich streng von der Vertikal- cirkulation getrennt und die wesentliche Verschiedenheit beider Phänomene betont 5 ), während ich bei beiden Bewegungsvorgängen nur Unterschiede gradueller Natur zu erkennen vermag. Es wird nicht der Anspruch erhoben, daß die längst erkannte Notwendigkeit einer Vertikal- cirkulation auf das neue bewiesen wäre, sondern ich möchte alle Bewegungen der Tiefsee auf die eine Grundursache, die Oberflächenströme, zurückgeführt sehen. Alle Bewegungen des Meeres gehen in einander über und hängen mit einander zusammen, müssen von einem Ge- sichtspunkte aus gefaßt werden, dem der Kontinuität und Kompensation. Bisher wurde nicht klar, wie das System der Horizontalbewegungen der Oberfläche, d. h. der Meeresströmungen im landläufigen Sinne, sich einordnen könne in ein das erstere durchsetzendes und generell von ihm verschiedenes System der Vertikalbewegungen ; hier wird angenommen, daß alle zur Beobachtung gelangenden oder aus der Wärmeverteilung abzulesenden Wasserversetzungen, seien sie vertikal oder horizontal gerichtet, Ober- flächen- oder Tiefenbewegungen, immer nur Teile eines einzigen großen System es sind, welches in jedem Augenblick von einer außerhalb des Meeres gelegenen Energiequelle, den Luftströmungen, angetrieben wird. Es möge gestattet sein, bei dieser Gelegenheit mit ein paar Worten auf die unverkenn- baren Analogien zwischen den Bewegungen des Wasser- und des Luftoceans hinzuweisen, die sich herausstellen, wenn wir das in Fig. 33 dargestellte Schema der oceanischen Cirkulation als richtig annehmen. Aus diesem Bild und dem an vielen Stellen 6 ) skizzierten Schema der Luft- strömungen läßt sich unsere kleine Fig. 34 kombinieren, welche als Vertikalschnitt durch Atmosphäre und Ocean gedacht ist. Dem vom Passat und Antipassat innerhalb der Roßbreiten gebildeten Luftkreislauf entspricht genau der von den Aequatorialströmungen und ihren in 1000 — 4000 m Tiefe rückkehrenden Tiefenbewegungen gebildete Wasserkreislauf. Anscheinend weht dabei der Passat beider Halbkugeln direkt den beiden Aequatorialströmen entgegen, was natür- lich widersinnig sein würde; doch ist diese entgegengesetzte Richtung nur scheinbar vorhanden, in Wirklichkeit erfolgt bekanntlich das Fließen sowohl der Luft wie des Wassers zwischen den Wende- kreisen in der Hauptsache von Osten nach Westen, in unserer Figur senkrecht zur Papierfläche. Die subtropischen Roßbreiten mit den Zonen der barometrischen Maxima und der Wind- stillen finden wir wieder in den Warmwasser-Anhäufungen derselben geographischen Breiten mit Stromstillen, die äquatorialen' Furchen niedrigen Luftdruckes mit aufsteigendem Luftstrome sind das Spiegelbild der kühlen, äquatorialen Gewässer, die im Aufsteigen aus der Tiefe begriffen sind. 1) Poggend. Annalen d. Phys. u. Chem., Ergänzungsband II. Leipzig 184S. S. 615 ff. 2) Handbuch der Oceanogr. Bd. II, S. 281 ff. 3) Ebenda, Bd. II, S. 361, 414 u. s. w. (i Allgemeine Erdkunde, 5. Aufl., AVien 1896, S. 266, 294 ff. 5) Handb. der Oceanogr., Bd. II. S. 285, 291 (4). 6) z. B. bei Hann in der Allgemeinen Erdkunde, 5. Aufl. S. 150. i68 i .. Schott, Die zwei Kreisläufe zwischen Aequator und ca. 30" Breite werden außerdem sowohl in der Luft wie im Wasser noch über-, bezw. unterlagert von einer höchsten, bezw. tiefsten großen Strömung, die die gesamte Strecke zwischen Aequator und Pol in Anspruch nimmt; während aber in der Atmosphäre die oberste Luftströmung von o° Breite nach go° Breite hinfließt, ist im Meere die unterste oder Bodenströmung von den Polen zum Aequator gerichtet. Wie in der Meteorologie die Frage, wo denn die am Pol in den oberen Luftschichten an- kommenden Luftmengen bleiben, d. h. auf welchen Wegen sie äquatorwärts rückkehren, zu den schwierigsten gehört, so ist in der Oceanographie die Frage, ob die in den polaren Meeren an der Eiskante und unter dem Eis in die größten Tiefen absinkenden Wassermassen auf direktem Wege als Bodenstrom zurückkehren, auch nicht leicht zu beantworten. Unmittelbar evident und aus der Wärmeverteilung herzuleiten sind ja hauptsächlich nur die zwei Kreisläufe der mittleren Vergleich der GruiLdz.ii-£e cLer Lu/£t - titi_cL Was s erljewe^uiigea . Fig. 34- Tiefen zwischen Aequator und etwa 30 bis 40" Breite. Im ganzen betrachtet, könnte vielleicht das, was uns Fig. 34 zeigt, eine geographische Homologie in wahrem Sinne des Wortes genannt werden. Wie sich zu diesem allgemeinen Bilde der Bewegungen und der Wärmeverteilung der Tiefsee die zoologische Wissenschaft wird stellen können, wie im besonderen die vertikale und horizontale Verbreitung der Tiefsee-Organismen sich diesem Bilde wird einordnen lassen. bleibt abzuwarten; es sei in der schon oben gestreiften Frage der „Bipolarität" nur darauf hin- gewiesen, daß ein von den höheren Breiten auch des Nordatlantischen Oceans kommender Unter- strom ein ganz unentbehrliches Glied unserer gesamten Schlußfolge bildet, und somit nicht an- genommen werden kann, daß der Zufluß zu der äquatorialen Tiefsee in einseitiger Weise lediglich vom antarktischen Gebiet aus erfolge. Auf Grund der in Vorstehendem entwickelten Anschauungen wird es nun meist möglich sein, die vielfachen Besonderheiten «1er Wärmeverteilung der Tiefsee zu verstehen. § 34' Vergleich der Oceane unter ein 16g § 34. Vergleich der Oceane unter einander. Der Nordatlantische Ocean ist. wie hinsichtlich fast aller anderen Faktoren, so auch in Bezug- auf die Wärmeverteilung dasjenige Weltmeer, welches die jeweiligen Erscheinungen am intensivsten ausgebildet hat. Der Indische Ocean nimmt zwischen den Gegensätzen, die in dem Nordatlantischen und Südatlantischen Ocean liegen, eine vermittelnde Stellung ein. In der folgenden kleinen Tabelle sind die aus meist 5 — 8 einzelnen Zahlen berechneten Mitteltemperaturen der verschiedenen Tiefenstufen erstens für den Aequator (Zone des Auftriebes) und sodann für 30" N. und S. Br. (Zone des Anstaues) zusammengestellt. Man sieht sofort, wenn man die Reihen I, II, III untereinander vergleicht, daß im Nordatlantischen Ocean die in den sogenannten Roßbreiten, zum Teil schon im Gebiet der Sargasso-See beginnende An- sammlung warmen Wassers mit absteigender Bewegungsrichtung weitaus am größten ist, am geringsten im .Südatlantischen Ocean, während die Temperaturwerte auf 30° S. Br. des Indischen Oceans ziemlich in der Mitte der beiden Extreme liegen. Mittelwerte. /.ml.' hoher Wärmegrade Zone niedriger Wärmegrade Tiefe in I. II. III. IV. V. Bemerkungen in Nordatl. < Icean Südatl. Ocean Südind. Ocean Atlant. Ocean Indischer Ocean 30" Br. 30" Br. 30" Br. Aequator Aequator 22,; 19,5 20,0 26.0 27,8 Vergl. hierzu die Tabelle 5° 20,9 18,0 19.0 21.8 27.0 der Tiefenlage der 100 [9,6 17.3 [8,9 16,3 24-3 Iso tn e 1 m ob athen 150 18,6 15,8 '7-4 [3,6 17. 1 auf S. 160 und 161. 2ÜO i?.'l 14.4 15.0 13-3 14,5 400 15.8 11.4 12,5 8,1 10,3 60O 13,0 7ü lü.ii 54 8,9 800 9,8 5-4 v; 4-7 7,5 IOOO 7,6 3-9 5,5 4-4 6,2 2000 3,9 2,8 2,5 30 2,7 3OOO 3.1 — — 2,7 Diese Beobachtung ordnet sich vorzüglich in unsere Vorstellungen von den Meeres- strömungen der Oberfläche ein, zum weiteren Beweis, daß die oben ausgeführte Theorie, welche den Vertikalkreislauf mit den Horizontalbewegungen der Oberfläche in innigen Zusammenhang bringt, zutreffen dürfte. Der Nordatlantische Ocean erhält bekanntlich infolge des Um- standes, daß sehr beträchtliche Wassermassen der Südäquatorialströmung zwischen St. Paul und Kap San Roque auf die nördliche Halbkugel übertreten, einen Ueberschuß an Wasser, der dem Golfstrom sich anschließt; der Brasilien-Strom kann ebensowenig wie der Agulhas- oder der Mada- gaskar-Strom mit dem Golfstrom sich messen, und so wird, da noch außerdem der oberflächliche Abfluß nach hohen und höchsten Breiten im Nordatlantischen Ocean sehr eingeengt ist (vergl. Mohn), in den zwei anderen Oceanen dagegen ganz offen steht, naturgemäß der in die Vertikal- cirkulation übergehende Prozentsatz des warmen Wassers relativ- am größten sein müssen. Damit erklärt sich auch zwanglos der oben S. 154 erwähnte Umstand, daß im Nordatlantischen Ocean die Bodentemperaturen am höchsten sind: dies ist nicht etwa, w i p h \ s Vi c r w o Vi 1 meist a n p- e. n o m m e n w urde, dur c h die lies ist n 1 c n t etwa, wie Deutsche Tiefsee-Expedition l8o8-l8gg. Bd. 1 bisher wohl meist angenommen wurde, durch j -q G. Schott, relativ größte Entfernung von den antarktischen Gewässern bedingt, sondern eine Folge des im Nordatlantischen Ocean am kräftigsten ausgebildeten Vertikalkreislaufes; es ist der letzte Ausdruck der anfänglich und relativ sehr h o hen Temperaturen des allmählich niedersinkenden O b e r f 1 ä c h e n w a s s e r s. Damit ist aber die weitere Konsequenz gegeben, daß man nicht einen einseitig vom Südpol kommen- den Unterstrom anzunehmen hat, sondern daß, wie unsere schematische Figur 33 es schon andeutete, vom Norden ebenso gut wie vom Süden in der Tief e Wasser äquatorwärts sich bewegt \ Auf Grund der speciellen Temperaturverteilung in den Tiefen des Nordatlantischen Oceans wird man ferner anzunehmen haben, daß die Yertikalcirkulation, welche unserem bisher ge- schilderten Schema vorzugsweise entspricht, zwischen dem Aequator und der Sargasso-See, vielleicht die Meeresteile bis 50 N. Br. einbegreifend, sich vollzieht. Der nördlichste Teil des offenen Nordatlantischen Oceans, d. h. die Gewässer zwischen Neufundland, Grönland, Island und Irland mögen wieder ihre besonderen Bewegungen der Tiefsee mit vertikaler und horizontaler Richtung- besitzen, wie sie ja in der Golfstrom-Trift und ihren Zweigen einerseits und den polaren Zu- Strömungen andererseits auch ein besonders geartetes System von Oberflächenströmungen auf- weisen; es mag für diese Gewässer richtig sein, daß nur in der sogenannten Westatlantischen Mulde, d. h. in dem Tiefbecken westlich vom Reykjanaes-Rücken, das Oberflächenwasser bis zum Grund absteigt, in der Ostatlantischen Mulde aber das Oberflächenwasser nur bis 700 — 800 m Tiefe absinkt, wie dies Knudsen 2 ) in so plausibler Weise an der Hand von Temperaturen und ( rasanalysen dargelegt hat. Solche Anschauung paßt durchaus in unsere Vorstellungen hinein. Ja es ist gerade lehrreich, zu sehen, daß andere Forscher, von ganz anderen Gesichtspunkten aus- gehend und auf wesentlich anders geartetem Material fußend, auch dazu kommen, außerordent- lich tiefgreifenden Wasseraustausch anzunehmen, dal) sie auch gerade dasjenige Tiefenniveau als untere Grenze der vertikalen Abwärtsbewegung ansetzen, welches wir für die Oceane im großen Durchschnitt an der Hand unserer Karten oben S. 1 s 1 ff. ermittelten. Es ist ferner lehrreich, daraus zu entnehmen, daß natürlich in den meisten Fällen mehr oder weniger große Modifi- kationen des dargelegten Schemas zur Beobachtung gelangen und gelangen müssen. Hier handelt es sich nur um die Anerkennung des Prinzipes im großen. Von den Besonderheiten des Nordatlantischen Oceans zu denen der südhemisphärischen Meere übergehend, möchten wir auf die relativen Unterschiede von Südatlantischem und Süd indischem Ocean hinweisen. Nach allem, was wir wissen, ist der Agulhas-Strom mächtiger als der Brasilien-Strom, und besonders fehlt in dem Indischen Ocean der Passattrift an der West- küste Australiens der ausgeprägt kalte Charakter der Benguela-Strömung fast gänzlich. Es folgt hieraus, dal) im südlichen Indischen Ocean der Ueberschuß der polwärts geführten Wassermengen über die äquatorwärts rückkehrenden Wassermengen ein vergleichsweise größerer sein muß als der entsprechende Ueberschuß im südlichen Atlantischen Ocean; es muß also in den südindischen Gewässern ein größerer prozentischer Anteil in den Vertikalkreislauf übergehen als in den süd- atlantischen Gewässern: und in der That ist der Warmwasser-Anstau der Tiefsee der Roßbreiten im südlichen Indischen Ocean stärker als der entsprechende im Südatlantischen Ocean. 1 ) Vergl. oben s. [54. 1 ! !i D oi li „Ingolf "-Expedition : Hydrografhy, Copenhagen 1899, S. 103, 117, 152 »• s. w., vergl. auch Petterssons weitergehende I'" iprechung dei „Ingoli"-Arbeiten in Peterm. Mitteil.. 1900, besonders S. 64—65. § 35- D^ kleinen Charakterzüge der Warmeverteilung in der Tiefsee. I - [ Am interessantesten ist vielleicht der Vergleich der äquatorialen Temperaturen (Reihe IV und V der Tabelle auf S. [69). Auch hier, im Gebiet des Auftriebes, ist der Atlantische Ocean wieder der extremste. 13er aufwärts gerichtete Ast des atlantischen Vertikalkreislaufes ist durchweg in offenbar viel stärkerer Bewegung begriffen als der des indischen; die Diffe- renzen für die Niveaus von 50, 100, 150 m sind außerordentlich groß (5°,2, 8°,o und ,V'ö). Im Atlantischen Ocean kommt das emporsteigende, kalte Tiefenwasser unmittelbar bis an die Oberfläche und geht direkt in die horizontalen Strömungen über. Im äquatorialen Indischen Ocean dagegen ist an der Meeresoberfläche die Auftriebzone im System der großen Tiefsee Cirkulation, welch' letztere allein hier in Frage steht, nicht nachweisbar, es lagert vielmehr eine reichlich 100 m mächtige Schicht durchaus warmen Wassers obenauf. Der indische Vertikal- kreislauf ist also nur teilweise ausgebildet, vollständig nur in der Anstauzone der südlichen Roß- breiten, unvollständig aber in dem äquatorialen Gebiet, wo er nicht bis zur Oberfläche reicht. Die Erklärung liegt auf den Hand. Aus dem äquatorialen Indischen Ocean nördlicher Breite wird kein Oberflächenwasser dauernd fortgeführt; infolge der Monsune und des damit unmittelbar zusammenhängenden halbjährlichen Kenterns der gesamten Oberflächenströmungen um genau 180 findet nur ein Hin- und Hertransportieren der Wassermassen von Westen nach Osten und wieder zurück in umgekehrter Richtung und in halbjährlichen Epochen statt, es entsteht kein wirkliches Deficit an Wasser, es fehlt also auch ein von der Oberfläche aus wirkender Antrieb zu einem Vertikalaufstieg aus der Tiefe bis an die Oberfläche. Man sieht, wie ausgezeichnet diese Einzel- verhältnisse der Wärmeverteilung der Tiefsee sich in die Herleitung aus den Oberflächen- bewegungen einfügen. Daß durch diesen eigentümlichen Zustand der obersten 100 m Wasser des tropischen Indischen Oceans auf Nord-Breite zugleich die größere Tiefe, in der die „Sprung- schicht" sich findet, bedingt ist und sein muß, davon wird nachher noch in § 36 zu sprechen sein. Am deutlichsten lassen sich die erörterten geographischen Verschiedenheiten in der Aus- bildung der einzelnen Teile der Vertikalkreisläufe der drei Oceane an der Hand der Längs- profile (No. I, II, III, Tat". XXVIII und XXIX) verfolgen. Die einzig dastehende Warmwasser-An- sammlung des Nordatlantischen Oceans tritt uns in dem äußerst stark nach unten gekrümmten Verlauf der Isothermen deutlich entgegen, und die Notwendigkeit vertikaler Bewegungen nach unten ist so augenfällig wie nur möglich; stellenweise ist auch die Auftrieb-Bewegung aus den aufwärts gebogenen Isothermen ersichtlich, so z. B. im Südatlantischen Ocean unter 6° bis 8° S. Br. an den Isothermen von 10" bis 15". Endlich wird bei dieser Frage nachdrücklich an die Tabelle auf S. 160 und 161 erinnert, da sie gewissermaßen das Spiegelbild der hier stehenden Tabelle ist und die Verschiedenheiten der Tiefenlage der Isothermobathen in den verschiedenen Oceanen zahlenmäßig nach Metern enthält. v> 35. Die kleinen Charakterzüge der Wärmeverteilung in der Tielsee. Ganz in derselben Weise, nach welcher innerhalb der großen Systeme der Strömungen des Luftmeeres kleinere von besonderer Art auftreten und sich den großen Zonen niedrigen oder hohen Luftdruckes lokale Depressionen oder auch Maxima des atmosphärischen Druckes super- f: j - -, G. Schott, ponieren, in derselben Weise finden sich im Weltmeere neben den großen, durchgreifenden Charakterzügen der Wärmeverteilung und den sie bedingenden Bewegungsvorgängen sekundäre, lokal und zeitlich oft sehr beschränkte, aber meist analoge Bewegungen und Wärmeverhältnisse, die im kleinen das wiederholen, was die oceanische Cirkulation im großen zeigte, oder die doch von letzterer irgendwie abhängig sind. Derjenige Komplex von Erscheinungen z. B., den die Oceanographie gewöhnlich unter dem Titel „Das kalte Auftriebwasser der tropischen Leeküsten" 1 ) und „Das warme Anstauwasser der tropischen Luvküsten" 1 ) behandelt, stellt, wie unsere Temperaturkarten und zumal die Profile erkennen lassen, ein nur sehr unbedeutendes Phänomen dar im Vergleich zu den in den vorher- gehenden zwei Abschnitten besprochenen großen Vorgängen des Anstaues und Auftriebes. I. Das (warme) Oberflächenwasser mancher Meeresgegenden wird, vor- zugsweise an den Luvküsten tropischer Wind gebiete, durch direkte mecha- nische Wirkung des Windes oder auch d er St r ö m ung aufgehäuft und m u ß , wenigstens zum Teil, abwärts durch Niedersinken in die Tiefe entweichen. (Phänomen des mechanischen Warmwasser-Anstaues oder des mechanischen Warm wasser-,, Ab- triebes", wie man zum Gegensatz von „Auftrieb" vielleicht auch sagen könnte.) Es ist richtig, wenn Krümmel 1 ) bemerkt, daß die Beweise für das durch lokalen Anstau oder Abtrieb bewirkte Hinabsteigen der Isothermobathen nicht so leicht zu erbringen sind wie diejenigen für ein Aufsteigen derselben, weil das letztere ja in vielen Fällen bis zur Oberfläche durch niedrige Temperaturen sich bemerkbar macht. Man kann an der Oberfläche nichts von den Wirkungen des Windstaues auf die vertikale Temperaturverteilung erkennen ; aber auf unseren ■neuen Karten für die horizontale Verteilung der Wasserwärme in der Tiefe und auf den Profilen ist manches, was hierher gehört, ablesbar. Im Atlantischen Ocean scheint der innerste Teil des Golfes von Guinea, zumal die Bucht von Kamerun, ein hervorragendes Beispiel für Anstauwasser zu sein. Der thermische Unter- schied zwischen dem Guinea-Strom und dem Südäquatorialstrom, der im Jahresdurchschnitt an der Oberfläche nicht groß ist (2° bis 3 ), ist in 50 m Tiefe auf vergleichsweise geringen Ent- fernungen scharf ausgeprägt, es stehen Wärmegrade von 22" bis 24" im Kamerungebiet solchen von' nur 18 , ja i6 u bis 1 7 auf 3" bis 4 S. Br. im offenen Ocean gegenüber, und bemerkens- werte Differenzen zu Gunsten der Kamerun-Gewässer bleiben, in manchen Niveaus zwar abge- schwächt, bis etwa 1000 m Tiefe nachweisbar. Im Mittel mag der Wärmeüberschuß im Anstau- gebiet 2 bis 3 ausmachen und die Tieferlegung der Isothermobathen 200 — 300 m betragen. Diese Senkung der Flächen gleicher Wärme wird in Profil V sehr deutlich; wenigstens gilt dies für die Temperaturen von ungefähr 13 ab und darunter. Aus dem Profil gewinnt man nämlich den Eindruck, als ob in den obersten Schichten von o — 100 oder 150 m Tiefe mit den höheren Temperaturen keine Neigung der Mächen nach abwärts, sondern eher ein Ansteigen aufwärts zum Lande hin vorläge. Man könnte dies einen Zufall nennen, wenn nicht an der gegenüber- liegenden Küste vor der Amazonenstrom-Mündung ein ganz ähnliches Verhalten der Isothermo- 1 ) Vergl. hierzu die Fußm >te aui S. [62. 1 1 indbui h dei < H eanographie, Bd. II, S. 5 1 1 11 173 bathen sich zeigte; auch dort wird die Senkung der Linien zur Küste erst in den Tiefen von rund 150 m ab deutlicher und am deutlichstell in 200 — 600 m. Der An stau macht sich also, wenigstens hier, erst in der Region unterhalb der Oberflächen- strömungen zweifellos bemerkbar, während innerhall) der Oberflächenströmung selbst (o — 50 — 100 m Tiefe) nach wie vor auch Bedürfnisse der Kompensation auftreten und deshalb stellenweise etwas kühleres Wasser aus den nächst belegenen Schichten in die Höhe und in horizontaler Richtung fortgeführt wird. Die Guinea-Strömung als solche giebt, da sie in der Kameruner Bucht sozusagen in eine Sackgasse rennt, aus der sie bei den vorwiegenden südlichen Winden zwischen Kongo und Kamerun südwärts nicht entweichen kann, Veranlassung zu einem Anstau von Warmwasser mit der Tendenz vertikal abwärts gerichteter Bewegungen; es kommt die anstauende Wirkung des so ziemlich während des ganzen Jahres wehenden SW-Monsuns hinzu, um das Wasser in der Bucht festzuhalten. Daher wird man sich den Vorgang so denken müssen, daß die Gesamtheit der Wassermasse von oben bis etwa 1000 m Tiefe an sich die Neigung hat, abwärts zu sinken, daß jedoch innerhalb dieses sich senkenden Profiles, zumal in der obersten Schicht, Auftriebs- erscheinungen gelegentlich vorkommen, ungefähr so, wie auch in dem absteigenden Luftstrom eines Luftdruckmaximums Störungen mit Depressionserscheinungen beobachtet werden. Eine Anstauwirkung unter dem vorwiegenden Einfluß des Windes, und zwar des SO- Passates, ist auch zweifellos die unmittelbar der Küste von Brasilien etwa zwischen 1 o ° und 2 o ° S. B r. sich anlagernde Zone hoher Temperaturen, welche wir in den Tiefen von 50 — 200 m beobachten. Daß diese Zone nordwärts nicht ganz bis Kap San Roque reicht, ist sehr charakteristisch ; denn an diesem Kap kann bei der hier ein- tretenden Stromteilung und den durchweg sehr erheblichen Geschwindigkeiten der Strömungen trotz auflandigen Windes kein Staueffekt zustande kommen, muß vielmehr Tiefenwasser aspiriert werden. Daher ist gerade bei diesem Kap die Tiefseetemperatur meist mehrere Grade niedriger als in der Umgebung: Tiefe in °Cels. 111 bei Kap San 1 bei Bahia 50 2 3 -"". ; 100 1 7"A 24"— 25" 150 Ij — 15 1 22" 200 1 1 —13 i8°-i9". Ein Profil quer durch den Südatlantischen Ocean längs 1 5 S. Br. würde klar die Anstau- zone der brasilianischen Küste und die Auftriebzone der afrikanischen Küste zeigen. Als Windstau an tropischen Luvküsten dürfte auch die Ansammlung des warmen Wassers zu deuten sein, welches die obersten 200 m am Außen ran de der großen Antillen und der Bah ama-In sein einnimmt; die Anreicherung des warmen Wassers gerade im Südwesten des Oceans scheint die unmittelbare Folge des NO-Passates zu sein. Man wolle dabei immer beachten, daß diese Anstauerscheinungen, die der Wind bedingt, auf die oberen Schichten von o — 200, höchstens 400 m Tiefe sich meist beschränken und nicht mit den großen Warmwasser- Ansammlungen, welche zur oceanischen Gesamtcirkulation gehören, verwechselt werden dürfen. J74 G. Schott, Es fehlt andererseits das Phänomen des Anstauwassers an einer Küste, an der man es erwarten könnte und wo es auch Krümmel 1 ) vermutete, nämlich an der Küste von Guiana zwischen Trinidad und dem Amazonenstrom. Die Küste ist für den Passat zweifellos die Luv- küste, alier der Aequatorialstrom hat zu große Geschwindigkeit als daß eine Stauwirkung eintreten könnte, er wird vielmehr Tiefenwasser aspirieren, und so findet man trotz auflandigen Windes in den der Oberfläche nächsten Schichten vergleichsweise sehr kühles Wasser. — Im Indischen Ocean sind Anstauwirkungen an Luvküsten nicht in dem Maße wie im Atlantischen Ocean zu Tage getreten; es liegt nahe, als Ursache dafür den halbjährlichen Wechsel der vorwiegenden Luftströmungen anzusehen. Immerhin ist die Ansammlung warmen Wassers in der östlichen Hälfte des äquatorialen Indischen Oceans auffallend; sie wird sogar schon in der Karte der Oberflächenisothermen kenntlich, verschärft sich etwas für das Niveau von so m Tiefe, erreicht das Maximum der Ausbildung in ioo m Tiefe, um dann plötzlich zu verschwinden. Man vergleiche folgende Zahlen: Aequator Si imaliküste Sumatraküste A II— 1 Tiefe in o m 26.5 28.3 1,8 .. .. .so .. 25-8 2?. 7 1,9 „ ., IOO „ 23.0 26,6 5,6 „ „ 150 .. 15.3 15-3 0,0 Es muß erklärt werden, warum gerade an der sumatranischen Küste das warme Wasser sich anstaut und nicht vielleicht im Westen. Es dürften weniger die Winde, als vielmehr die Oberflächenströmungen selbst, auf deren Tiefe oder Mächtigkeit von rund 100 m die Erscheinung ja auch beschränkt ist, verantwortlich zu machen sein. Der indische Aequatorial gegen ström setzt im nördlichen Winter nach Osten und Südosten recht auf Sumatra zu, er führt warmes Wasser (wie der Guinea-Strom im Atlantischen Ocean) ostwärts, während in seinem Rücken an der Somaliküste und in der Zanzibar- Gegend von höheren Breiten etwas kühleres Wasser zuströmt. Auch im nördlichen Sommer bleibt die Sumatra-Küste die „Luvküste" für den Strom, weil dann der SW-Monsun den Aequatorialgegenstrom, welcher jetzt in die Monsuntrift selbst unmittelbar aufgenommen ist, treibt. Kurzum, während des ganzen Jahres staut sich an der sumatranischen Seite des Oceans das Wasser des Oberflächenstromes ; daher also ist die relativ wärmste Zone von 50 — 100 m Dicke an diese Ostseite des Oceans verlagert, daher ist auch die Ausbildung der Sprungschicht gerade hier sehr intensiv, wie wir noch sehen werden. II. Das kalte Au f trie b was sc r L ') k ann i n lokal besch rä nkter Verb r ei tu ng direkt durch die W indrichtung verur s acht sein oder a 1 s B eg 1 e i t e r s c h e i n u n g v n Strömungen auftreten, ganz so wie das warme Anstauwasser unter entgegen- gesetzten Verhältnissen von Wind oder Strom. Die Erscheinungen sind ja, soweit sie an der Oberfläche sich bemerkbar machen, vielfach geschildert worden 3 ); hier liegt nur die .1 I I. s. 313. 2) Vergl. auch hierzu Handbuch der Oceanographie, Bd. II, S. 307 3) /. B. oben in S§ 24 und 25. § 55. Die kleinen Charakterzüge der Wärmeverteihmg in dei I i< Nee. 17^ Aufgabe vor, anzugeben, bis zu welcher Tiefe das lokale Aufquellen von Tiefseewasser an solchen Küsten verfolgt werden kann. Nun, seine untere Grenze wird noch nicht erreicht sein, solange der Verlauf der Tiefseeisothermen eine Zufuhr von kälterem Wasser aus höheren Breiten auf horizontalem Wege ausschließt An der klassischen Auftrieb-Küste von Deutsch-Südwestafrika ist die kritische Tiefe, wie ein Blick in die Tafeln IX bis XV darthut, in 200 m noch nicht erreicht, das Küsten- wasser ist erheblich kühler als das der offenen See. In 400 m Tiefe dürfte jedoch der Gegensatz ziemlich verschwunden sein, so daß wir rund 300 m als untere Grenze des Auftriebes in diesem Falle vielleicht ansetzen können. Die Klarheit der Einzelvorgänge wird von 400 m ab dadurch stark o-etrübt, daß von diesem Niveau an das durch den grollen oceanischen Vertikalkreislauf bedingte Temperaturmaximum in der Nähe sich ausbildet. Auch an der Küste von Nordwestafrika läßt sich der lokale Auftrieb nur bis 200 m Tiefe verfolgen und ist in 400 m nicht mehr da, so daß die untere Grenze wieder in 300 m zu liegen scheint. In dieser Hinsicht achte man besonders auf die Gegend im Südwesten des Kap Verde; eine Kaltwasser-Insel ist zwischen den Kap Verdischen Inseln und dem Festlande in den Karten für 50, 100, 150 und 200 m, zumal in den zwei erstgenannten Karten, unverkennbar. Die Erscheinung hängt hier mit Stromvorgängen zusammen. Es handelt sich, wie eine Betrachtung der Stromkarte Taf. XXXIX ergiebt, um das Grenzgebiet von Nordäquatorialstrom und Guinea-Strom, und besonders wichtig wird dabei die Thatsache, daß der Nordäquatorialstrom, d.h. die Trift des NO-Passates, während eines großen Teiles des Jahres, nämlich im Nordwinter, Wasser nicht nur nach Westen und Süden sendet, sondern auch nach Südosten an der Sierra Leone-Küste entlang 1 !, so daß eine Art Teilung des Stromes stattfindet: hierdurch muß aber der Prozeß des Aufquellens von Tiefen- wasser eingeleitet werden. Ueberhaupt ist eine lokale Erniedrigung der Temperatur innerhalb heftig fließender Wassermassen eine der häufigsten Beobachtungen, die der Oceanograph auf See macht. Hierher gehören die sehr niedrigen Temperaturgrade in den engen Passagen zwischen den kleinen Antillen, hierher die an der Malabar-Küste im SW-Monsun bei heftigem Strom in 100 m Tiefe gemessenen ungemein niedrigen Wärmegrade, welche bis i8°,4 herabgingen; hierher gehört auch die an der Südküste Ceylons in 1 50 und 200 m Tiefe auffallend niedrige Temperatur, welche leicht erklärlich ist, herrscht doch in beiden Monsunperioden an dieser Küste stets eine starke Strömung, sei es von Westen nach Osten oder in umgekehrter Richtung. Im alleemeinen sind also die Einzelerscheinungen des Auftriebes und An stau es, von denen jetzt die Rede war, auf die oberen 200 — 300 m Tiefe beschränkt. Aber Ausnahmen bestätigen die Regel; in seltenen Fällen reichen lokale Vertikal- bewesrunsren auch bis in weit größere Tiefen, z. B. in der Nähe submariner Bänke oder Untiefen. Hierzu bringt die „Valdivia"-Expedition das folgende Beispiel. Auf der neu entdeckten ,,Valdivia"-Bank 2 ) im Südatlantischen Ocean war die Boden- temperatur bei 936 m Tiefe 3°,5, bei 981 m 3°,3, so daß als Mittelwert für 950 m 3°,4 anzu- nehmen ist. Die geographische Breite beträgt 25 S. In dem Niveau von 950 m herrscht aber nach Ausweis der nächstgelegenen 2 Temperaturreihen an Station 82 und 86 der „Valdivia" 1 1 ' iben S. 124. 21 Vergl. S. 107. i 7 6 G. Schott, auf 2 2° S. Br. eine Temperatur von rund 4°,3, auf 28V, S. Br. „ „ „ „ 6,2, so daß auf 25" S. Br. „ „ „ „ ^',2 normal sein würde. Die Bodentemperatur auf der „Valdivia"-Bank ist also i°,8 unter der normalen der Schichten gleicher Tiefe, und das Emporsteigen der Isothermobathen ringsum an den Gehängen des vulkanischen Kegels 1 ) dürfte, da die Temperatur von 3°,4 erst in 1025 m, bezw. 11 75 m Tiefe, im Mittel also in 1100 m Tiefe sich findet 2 ), ziemlich genau 150 m betragen. Der Vorgang ist ungefähr so zu denken, wie ihn Fig. 54 im Handbuch der Oceanographie (II, S. 360) zeigt: infolge irgend einer vergleichsweise kräftigen, horizontal gerichteten Strömung wurde noch in der Tiefe von 900 m das kühlere Wasser aus größeren Tiefen bis zu 1 1 00 m angesaugt und emporgehoben. III. Das warme Wasser der gegen die oceanische (Zirkulation mehr oder w e n i g e r v o 1 1 k m m e n a b geschlossenen M e e r e s b e c k e n ist, soweit der kleine Maßstab der Karten es gestattet, zum Ausdruck gebracht. 1 )as Mittelländische Meer mit 1 2°,8 im west- lichen, mit I3°,5 bis 14,2 im östlichen Teil, das Rote Meer mit gar 2i°,5 selbst in Tiefen von über 2000 m, die tiefen Kessel des Malayischen Archipels mit den hohen Temperaturen sind allbekannt. Aus dem Verlauf der auf den einzelnen Temperaturkarten in grüner Farbe einge- tragenen jeweils geltenden Tiefenlinie kann man ablesen, in welchem Niveau der Abschluß) vi >n der offenen See erfolgt. Die Aufmerksamkeit sei besonders auf die Andamanen-See gelenkt, d. h. auf das zwischen den Nikobaren und Andamanen einerseits, der Westküste der malayischen Halbinsel andererseits liegende Becken, welches bei sehr unruhigem Bodenrelief vereinzelte Stellen mit Tiefen von über 3000, ja 4000 m besitzt, vom Indischen Ocean jedoch in dem Niveau von rund 1200 m abgesperrt ist. Zwischen den nördlichsten Andamanen und Kap Negrais ist die größte Zugangstiefe im südlichen Preparis-Kanal mit etwa 270 m gemessen, im Zehn-Grad-Kanal zwischen den Andamanen und Nikobaren mit etwa 900 m, sie beträgt endlich zwischen den Nikobaren und Nordsumatra ungefähr 660 Faden oder 1 200 m, indem ein unterseeischer Ver- bindungsrücken von der Südspitze von Groß-Nikobar genau südwärts bis nach 5 50' N. Br. zieht (dort sind 504 Faden gemessen) und von da ostwärts nach Pulo Brass sich wendet (vergl. engl. Admiralitätskarte No. 70). Aus diesen Terrainverhältnissen ergiebt sich a priori die Notwendigkeit, daß die Andamanen- See den abgeschlossenen Binnenmeeren, wie z. B. der Sulu-See, Celebes-See u. s. w., zuzuzählen ist, obschon nirgends davon die Rede ist. In der That zeigen zwei im Besitze des englischen hydrographischen Amtes befindliche, von A. Carpexiek 1887 nach Messungen des „Investigator" handschriftlich entworfene und mir zugänglich gewordene Temperaturreihen, je eine für die Bay von Bengalen und für die Andamanen-See, daß von rund 11 00 m Tiefe ab eine Trennung der zwei Temperaturkurven eintritt. Von 1270 — 1500 m beträgt die Wasserwärme der Andamanen- See 5°,4 gegen 4",2 der Bay von Bengalen, und von 1500 m ab bis zum Grund ist sie mit s",2 konstant gegenüber [°,2 bis i°,7 des bengalischen Meeres. 1 | \ rgl. 1 ibi 11 S. 107 und 108. 2) Vergl. die Temperaturkurver auf der Diagrammtafel Nu. 13. § 35- Die kleinen Charakterzüge dei Wärmeverteilung iu dei l ■■ '77 Neu entdeckt ist ja dann, und zwar von der „Valdivia"-Expedition selbst, das Mentawei- Becken, über dessen Tiefen man die obenstehenden Ausführungen *) und besonders die Special- karte auf Taf. VII vergleichen wolle; mit 5 ",9 Bodentemperatur und einem in 000 m erfolgenden Abschluß gegen die Hochsee ist es dem Andamanen-Becken am bestem vergleichbar. Daß die westindischen Gewässer, insonderheit das Karaibische Meer, in rund 1400 m, wo man 4°,o bis 4°,4 C antrifft, gegen den Atlantischen Ocean abgesperrt sind, wissen wir aus den Untersuchungen der Amerikaner. Die hier vorgelegten Temperaturkarten lassen nun auf- fallenderweise schon von der geringen Tiefe von 1 50 m an einen in manchen Tiefenhorizonten außerordentlich großen Unterschied der YYärmeverhältnisse zwischen Binnenmeer und Ocean zu Tage treten derart, daß die hohen Temperaturgrade stets dem Binnenmeere zukommen; gerade zwischen 1 50 und 400 m sind die Differenzen sehr beträchtlich, wie die folgende Zusammen- stellung zeigt I II Tiefe in 111 Station in der Nähe von Barbados (Ocean) In der Karaibischen See (Binnenmeer) II— I Bemerkung 100 24°,Z 24"ö °>3 200 i5°,4 [ 3 °,2 22°,5 [9 »,s 7.1 6,3 1 in 4 10' X. Br., 60" 50' W L. 400 600 9°.5 6°,8 9°,o 6,0 2,2 gai mir II°,8 800 1000 5°.o 7"-o 5°.6 i-3 0,6 1500 *V 4"-' 0,0 Es ist wahrscheinlich, daß, wenn auch zwischen den einzelnen Inseln der kleinen Antillen dem in seinen tieferen Schichten kalten Aequatorialstrome Durchgangspforten von großer Tiefe sich öffnen, der Gesamtquerschnitt dieser Zugänge gleichwohl durchaus ungenügend ist, um nur annähernd die gesamten Wassermassen dieser gewaltigen Strömung passieren zu lassen. Damit wäre erklärt, daß schon von 100 — 150 m an in thermischer Beziehung das Karaibische Meer zu einem cruten Teile o-ewn den Ocean abgeschlossen ist und so die relativ hohen Wärme- grade zustande kommen ; damit wäre zugleich eine sehr annehmbare Erklärung für die Erfahrung gegeben, daß am Außenrande der kleinen Antillen, von Barbados ab, häufig sehr starke Nord- Strömungen vorhanden sind: natürlich, das Wasser, was nicht durch die engen Profile der Straßen sich hindurchdrängen kann, muß, teilweise gegen den NO-Passat fließend, nach Norden einen Ausweg suchen. Andererseits dürfte bei den sehr niedrigen Temperaturen in der Nähe von Barbados u. s. w. ein lokaler Auftrieb mit im Spiele sein, indem in ähnlicher Weise wie auf Untiefen 2 ), so hier vor den Inseln in dem reißenden Strom Tiefenwasser aspiriert wird und zur weiteren Verschärfung des Gegensatzes zum Karaibischen Meer beiträgt; ausschließlich durch solchen lokalen Auftrieb ist die ganze Differenz aber keinesfalls bedingt, denn die wertvollen Messungen auf dem „National" nördlich vom Amazonas beweisen, daß nach dem Aequator hin der Aequatorialstrom noch kälter ist, obschon dort durch Terrainhindernisse verursachter Auftrieb nicht in Fraee kommen kann. r) § 20, S. 1 15. 2) Vergl. hierzu die Bodentemperatur auf der „Valdivia"-Bank, S. 175 und 17b. Deutsche Tiefsee-Expedition 189S— l8gg. Bd. = 3 i 7 8 G Schott, 6. Die Sprungschicht der tropischen Meere. 8 5 i) That Sachenmaterial. Bei der Mehrzahl der Temperaturreihen, die man in den Tropen gewinnt, kommen in einem sehr verschiedenen Grade der Ausprägung Temperatur- differenzen zur Beobachtung, die sich auf so nahe benachbarte Schichten beziehen, daß man unwillkürlich an die Sprungschicht, die in den größeren Landseen während eines beträchtlichen Teiles des Jahres vorhanden ist, erinnert wird. Zunächst ist es notwendig, die thatsächlichen Verhältnisse der oceanischen Sprungschicht festzustellen; doch muß ich zugestehen, daß das in den folgenden Zeilen gegebene Material zur vollen Klärung der Sache noch nicht genügt. Immerhin ist die Untersuchung auf alle drei Oceane ausgedehnt worden. Je mehr Temperaturkurven studiert wurden, desto komplizierter er- schien das Bild, desto schwieriger der Versuch, auf einen oder einige wenige einheitliche Gesichte- punkte den Thatbestand zurückzuführen. Bekannt ist, daß innerhalb der obersten Hundert oder Zweihundert m die vertikale Temperaturabnahme mit zunehmender Tiefe weitaus am stärksten ist; zu den Oberflächentemperaturen der eigentlichen tropischen Meere, die etwa zwischen 25 und 28 sich bewegen, gehören für dieselben Gewässer Temperaturwerte von nur etwa 1 1" bis 14 C in 200 m Tiefe. Die mittlere Temperaturdifferenz ist demnach rund 14" oder für je 10 m Tiefenunterschied o",7 oder endlich, wenn wir 25 m aus praktischen Rücksichten als Tiefenintervall unseren Betrachtungen zu Grunde legen, für je 25 m 1 ",7 5. Nun ist innerhalb dieser kritischen Zone die Temperaturabnahme keineswegs einigermaßen gleichmäßig, der thermische Gradient also nicht etwa 1 °, 7 5 in den einzelnen Niveaus, vielmehr steht eben die Sprungschicht, deren Mächtigkeit zwischen 25 m und 75 m schwankt und oft vielleicht noch bedeutend unter 25 m bleibt und innerhall) deren der thermische Gradient hoch, bis zu berfläche als erste Tiefseetemperatur immer erst diejenige von so Faden beobachtet. Die einzigen, den Gegenstand näher in das Auge lassenden Unter- suchungen stammen, soviel ich sehe, von J. Y. Bgchaxax, welcher an Bord des genannten „Buccaneer" im Golf von Guinea wertvolle oceanographische Arbeiten ausgeführt hat 1 ). Das Vorkommen der Sprungschicht ist nicht auf einen Ocean beschränkt, sondern ist in allen tropischen Meeren konstatiert; es beläuft sich die Dicke der Schicht mit 2" über- schreitenden Gradienten auf 25, 50 oder höchstens 75 m. Die Schicht liegt stets zwischen o und 200 m Tiefe; durchgreifende Unterschiede in der Tiefenlage der Sprungschicht scheinen für bestimmte Sromgebiete innerhalb eines Oceans nicht zu existieren, wohl aber für die drei Oceane im großen Durchschnitt untereinander. Dies letzte Resultat ist das einzige, welches aus den Reihen mit vergleichsweise '-roßer Sicherheit entnommen werden kann. Die Sprungschicht in den tropischen Oceanen, Sl.,1,. .11 No. Datum Breite Länge Temperatur-Gradient :ür je 25 m Tiefenunterschied in der Obei- flächen- Schicht von ... m 25 50 75 IOO 125 150 175 200 300 400 Temp. bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis 25 50 7, 100 I2 5 150 175 200 300 : 400 500 Bemerkungen I. „Valdivia"-Beobachtungen. 29. VIII. 1898 41 46 55 12. IX. [898 IX. 1898 IX. IS.|S 48 + 49 7. 8. IX. 1898 63 73 + 74 20. J-fl ix. 1898 X. [898 i6° 1 1' N 8° 58' X 1" 28' X 2» 37' X Aequa m 2° 0' X IO° S 1. A tlantisc her Oce a n. 22° 38' w 2...; 4,o 2,7 2,6 1.0 0,4 o,4 0.2 0,2 0.3 0,4 o.5 16 28' W 2(1. i. 0,9 3,0 5,5 2,7 0.5 0,7 0,4 0,6 0,4 0,4 0,3 io° 16' W 24.3 0,8 1.1 2,8 3,4 1,0 0.9 0.8 o,S 0,8 o.5 3° 28' 1 > 2 5.2 0,8 0,2 3,7 5,3 0.4 0,4 0,2 0,6 "■5 0,4 0.2 7 °_8° W 23,0 1,1 0.3 i.5 3,o 1.1 0,9 0.9 1,1 o.5 "■4 o-3 8° 4' O 24,8 0,8 i.3 5,4 1,9 0,2 0,3 o.3 o,5 0.7 0.4 0.2 10" O 22., 3,3 4,o 0.4 0,4 0.3 0.4 °,3 °-3 0,6 0.5 0,4 270 268 261 218 214 236 229 227 221 200 — 206 239 179 4- IV. [899 13« .' X 1. IV. [899 9 0' X 29. III [899 4" 36' x 18. IL 1899 2" 30' X 10. II. 1899 7" 43' N 10. III. 1899 4° 39' S 2. III. 1899 2" 39' S 28. II. 1899 2» 57' s 22. II. 1899 4" 6' S 3-- -5. IL 1899 I°— 2° X 13- III. 1899 5" 42' S 16. I. [899 15« 8' S 190 47" n' 53° 4'' 48 38' 1 I 76» 47' " ' 88° 45' O 5." 17' O 63« 38' o 67 59' o 73° 34' O 96 — 97 O 43" 37' O 96 20' O 21. I. [899 3 41' S ' 101 o' O 30. I. 1899 u" 58' S 99" 43' O 2. I 1 ( 1 i s c h e r C 1' a 11 26,8 0.4 0.3 0,4 r,5 2.0 2,2 27.5 o.5 0,6 1.4 '•5 1.9 2,3 27,1 0.1 0.2 1,8 3,3 2,6 1,6 28.0 o.3 "■1 0,6 0,6 3,i 6,7 27.4 o,3 0,6 1.1 2,1 3,8 2,6 28,1 0,0 0,1 1.7 6,3 3,2 i,6 28,0 o.3 0.3 1,0 3,6 2,6 i,7 28,3 0.1 0,2 14 5,5 1,1 LS | 27.5 0,6 0,9 4,2 1.5 i-3 1,2 28.0 0.4 o,3 0,2 0,5 7,4 3,9 28,8 0..1 0.5 0,9 2,5 5,6 3,7 27,4 0.1 0.3 i-3 1.5 1.1 i,4 2,6 2,5 1,2 2,3 1.8 0.9 1,6 i,7 r,6 2,1 1.7 o,3 0,2 0.2 i-7 0,6 0,1 0.1 0.9 0,7 0,4 0,2 1,0 .'ö 0,2 0. 1 1,2 0.7 0,2 0,1 0,6 o,5 0.4 0.3 1.2 0,8 0,5 0.3 1,1 0,9 0,4 0,2 i-5 0,8 0,2 0,2 0.8 0.5 o,3 0,1 1.0 0.5 0,3 0.2 i-3 1 .2 0,6 0,4 Gebiet des (sommerlichen) Guinea-Stromes Guinea-Strom Guinea-Strom Guinea-Strom Südäquatorialstrom Zwischen Kamerun u. Kongo Benguela-Strom Im Golf von Aden Arabisches Meer An der Somaliküste Zwischen Ceylon und Malediven Bay von Bengalen Westlicher Teil, west- lich der Seychellen 3 => 5-Z ~ a g 3j iChagos-Seychellen ■SS'* Desgl o Indomala visrhe Becken. 29,4 0,8 1.1 0.5 0,6 o-5 0.2 0,1 7,2 4,1 2,5 0,9 0.1 7,7 3,5 3,2 0.4 0,2 0.4 0.2 0,4 0.2 0.2 Malediven-Chagos Oestlicher Teil, bei den X T ias-Inseln 1 Südäquatorial- f Im "Westen ström l Im < Isterj Mentawei-Becken I) Scottish Geograph. Magazine, Vol. I V (1888), S. 177. 233. 23 i8o G. Si hoi i , Main in No. Datum Breite Länge Ober- flächen- Temp. Tempera tui -Gradient r ür je 25 m Tiefenunterschied in der Schicht von . . . m 25 | 5° 75 IOO 125 150 175 200 300 400 bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis 25 5° 75 IOO I2 5 150 175 200 300 400 500 Bemerkungen II. „Challenger"-Beobachtungen. 1. Atlantischer Ocean. 96 100 112 34<> 199 207 205 223 264 26S 271 1. VIII. i8/3 12" 15' N 6. VIII. [873 .,, ,, N 1. IX. 1873 3" 33' s 6. IV. 1876 2" 42' S 22. X. 1874 16. 1. 1875 13. XI.1874 5° 44' N 12" 21' N 16 42' N 22 28' W 15" 55' W 32" 16' W 14" 41' W 123" 34' o 122" 15' O im" 22' O 25,9 6,0 4,6 2.0 1,2 0.3 0.3 0.3 0,2 0,2 0,2 0,2 26,1 0,0 2,2 6,2 2,3 1.2 0.5 0,8 0.3 0.4 0,4 0.3 25,6 0.0 0.1 3,2 6,2 2.0 0,8 0,6 0./ 0,6 o-5 0,4 28,2 1.0 8,0 S,o 0,6 0.3 0. 1 0,1 o,5 o,5 0.5 0,4 2. Indomalayische Bei ken. 28.3 o,5 0.4 0,6 0,9 2,0 2,6 2,9 2,2 i,i 0.7 0.4 26,7 0.4 i.5 i-4 1,8 3,3 2,2 1,1 0,9 0.5 0.3 0.1 27,8 0,6 1,9 2,6 2,5 2,3 i,5 1,4 0,6 0,6 0.5 0.4 19. III. 1875 5" 3i' N 23. VIII. 1875 14° 19' N 30. VI11. 1875 -II -.r' N 6. IX. 1875 0° 33' S 3 . St llei c e a n. H5" 13' 27,8 0,2 0.0 0.0 0,0 0.0 0,1 3,8 5,9 2,0 0.3 0.2 152" 37' W 2 5o 0,1 0,0 0.3 3,2 4,i 3,o 1.8 1,1 0.6 0,3 0,2 40" 49' W 27.2 0.9 0,0 0.8 5,1 6,7 2,6 0,8 o-3 0,2 0,2 51" 34' w 2 5>9 1,1 0,2 0,0 0,0 0,8 3,8 3,9 2,1 0,6 0,4 o,3 III. „Buccaneer"-Beobachtungen. Atlantis c h er c e a n. 1 1 28 35 54 63 84 I. I. 1886 7° 54' N 19. I. 1886 5" 15' X 20. II. r886 5" 52' s 25. II. [886 6° 0' s 7" 25' W 27,".) 1,4 7,4 3,7 1.5 0,2 0,1 0,1 o.5 0,6 0,5 0,3 3" 10' O 28,4 4,5 3,6 3,i '•4 0.5 o,5 0,2 o.5 0,8 0,(1 0,4 8" 37' O 28,7 7,4 3,9 0,9 0,8 0,6 04 0,4 0,2 0,6 0,8 0,5 3° 25' W 26,7 0,2 [,6 4,4 3,8 2,7 1,8 1.3 0,8- 0,2 o,S — IV. „Waterwitch"-Beobachtungen. Atlantischer O c e a n. 13. IX. 1894116° 1' N 28. IX. [894 1" 48' S 24" 1' w 25.8 2,9 4,2 1,6 i.5 0,8 o,5 0.3 0,7 0.3 0,3 0.4 0" 23' W 24,8 2,0 4,5 3,o 0,6 0.2 0,1 0,4 0.3 0.3 °4 o-3 V. „Investigator"-Beobachtungen. Bav von Bengalen. April 1888 10" o' X 9i" 7' O : 30,4 1,5 [,9 1,9 3,2 3,8 2,1 i,5 o,9 1 0.5 0,3 Nordäquatorialstrom, im 1 Isten Guinea-Strom Südäquatorialstrom, im AVesten Südäquatorialstrom, im Osten Celebes-See Philippinen-Gewässer China-See Ni irdäquatorialstrom, im Westen Nordäquatorialstrom, im 1 Isti n Gegenstrom, im Osten Südäquatorialstrom, im Osten Nordäquatorialstrom, im Osten Guinea-Strom Westwärts von der Kongo- mündung Südäquatorialstrom Nordäquatorialstrom, bei den Kap Verden Südäquatorialstrom, nahe der Grenze zum Guinea-Strom Vergl. „Valdivia" - Station Xi>. 214 Die 17 aus dem Atlantischen Ocean stammenden Reihen, die 18 Reihen aus dem Indischen und die 4 Reihen aus dem Stillen Ocean zeigen nämlich deutlich, daß die Sprungschicht im Atlantischen ( (cean durchweg der Oberfläche wesentlich näher liegt als im Indischen Ocean, und diejenige des Indischen Oceans ihrerseits wieder etwas höher liegt als diejenige des Stillen Oceans; im Atlantischen Ocean: 25 — 80 m im Indischen Ocean : <)o — 140 m im Stillen Ocean : 110 — 180 m. die Mittellage ist sj 36. Die Sprangschicht dei tropischen Meere. rgi Die indomalayischen Becken schließen sich mit einer Mittellage der Sprungschicht von 100 — 165 m dem paeifischen Typus an. Hieraus ist zunächst zu ersehen, daß die obenauf lagernde warme Schicht im Atlantischen Ocean am wenigsten mächtig ist 1 ), im Indischen Ocean schon 1 >eträchtlich stärker ist, um im Stillen Ocean noch ein wenig an Dicke zu gewinnen. Die Größe der thermischen Gradienten zeigt aber kein ähnliches Gesetz; es kommen in allen Oceanen Reihen mit durchschnittlich mäßigen Gradienten vor, und dann wieder einzelne mit sehr hohen Gradienten, und zwar ohne eine ersichtliche Einordnung in Beziehungen zu Stromgeschwindigkeiten. So steigt z. B. für die Stationen 200 — 206 der „Yaklivia" in einer sehr harten Nordströmung 2 ) vor der Außenseite der Niasdnseln der thermische Gradient bis zu 7",^ pro 25 m, ja er erreicht bei Station 346 des „Challenger" im Südäquatorialstrom des Atlantischen Oceans, als kräftige WSW-Versetzung bemerkbar war, 7 „ „ 100 m : 26°,6 150 m : i5°,3. Hieraus erhält man : die Dichte (.S v „) des Oberflächenwassers bei 34,0 %o = 1,02165, ' 3e ' 36,o°/ 00 = 1,02316, I für 50 m = 1,02240 die Dichte (.S -/ „) des Tiefenwassers bei 34,72°/ 00 ] für 100 m = 1,02273 I für iso m = 1,02572. „. _. t"\ T-- I wäre mit einer Temperatur von 2^,2, Die Dichte (-S „) des I lefenwassers ... ~. r .' = 1,02316. v 4 / | che in 1 1 o m 1 lele zu erwarten ist, In diesem Falle würde also der konvektive Wasseraustausch bis 1 10 m Tiefe reichen k ö nne n. Wenn der Leser hiermit die auf S. 180 angegebene mittlere Lage der Sprungschicht in den einzelnen Oceanen vergleicht, so wird die auffällige Uebereinstimmung mit den Ergebnissen der zwei Proberechnungen zu der Ueberzeugung führen, daß in der That bei der Entstehung der oceanischen Sprungschicht ein konvektiver Wasseraustausch eine große Rolle spielt, der aber nur in unbedeutendem Grade durch Aenderungen der Oberflächentemperatur (wie in den Landseen), sondern hauptsächlich durch Aenderungen des Oberflächensalzgehaltes eingeleitet wird. Manche geographischen Eigentümlichkeiten des Auftretens der Sprungschicht dürften jedenfalls in letzter Linie auf diese „statischen" Faktoren zurück- z u f ü h r e n sei n. 3) Dynamische Bewegungen. Die von der Oberfläche ausgehenden Wirkungen beziehen sich immer nur auf einen Teil, sozusagen auf das „Hangende" derjenigen "Wassermassen, die in ihrer Gesamtheit die Erscheinung der Sprungschicht darstellen. Das „Liegende", die kalte Schicht der Tiefsee ihrerseits, führt erst die Vollendung der Gegensätze herbei. Die dieser unteren Schicht zukommenden Eigenschaften müssen vorzugsweise durch Bewegungsvorgänge erklärt werden. Da es um tropische Meere sich handelt, so dürfte der aufsteigende Ast des Vertikal- kreislaufes, das Auftriebwasser, derart in Betracht kommen, daß da, wo sehr starke Kompensations- bedürfnisse der Meeresoberfläche selbst vorliegen, das Tiefenwasser sehr nahe bis zur Oberfläche in unmittelbarer Folge vordringt und somit die Sprungschicht hoch liegt - diese Vorstellung paßt vorzüglich zu den Verhältnissen, denen man im Atlantischen Ocean begegnet; in den Ge- bieten jedoch, wo die von der Oberfläche ausgehende Aspiration unbedeutend oder gleich Null ist, gelangt das Auftriebwasser natürlich nur bis an die untere Grenze der Oberflächenströmungen, die Sprungschicht liegt tief - was wiederum sieh auf das beste in die oben auf S. 171 näher besprochenen thermischen Zustände und Strömungen des Indischen Oceans einordnet. § 37- Die hohen Temperaturen im Westen von der Gibraltar-Straße und im Osten von der Bab el Mandeb-Straße. I 8 ~ Wenn man die thermischen Profile, besonders No. I — III, zu Rate zieht, so kann dieser Zusammenhang zwischen dem aufwärts strebenden Aste des Vertikalkreislaufes und der Sprung- schicht nicht verkannt werden. Auch die Intensität der Ausbildung der Sprungschicht oder, mit anderen Worten, die Größe des thermischen Gradienten wird von der Stärke des Kompensationsbedürfnisses insofern abhängen, als bei einem Vordringen des Auftriebwassers bis nahe zur Oberfläche oder zur Ober- fläche selbst eine durchgängige Durchmischung mit Tiefenwasser auch für die allerobersten Schichten und somit eine Herabsetzung des Betrages der Temperaturdifferenzen in den ver- schiedenen Niveaus eintreten muß, während in den Fällen, in welchen das Auftriebwasser nur wenig oder nicht in die warme Oberflächenschicht eindringt, der Sprung in den Wärmegraden am größten werden muß. In letzter Linie wird daher der Satz gelten: je größer die Schnelligkeit der Oberflächenströmungen ist, desto näher zur Oberfläche liegt die Sprung- schicht, desto kleiner ist aber andererseits der thermische Gradient in der- selben. Es sind also, wenn die vorstehenden Ausführungen zusammengefaßt werden, in der Haupt- sache zwei Gesichtspunkte geltend gemacht, erstens der vorwiegend unter der Wirkung der Ver- dunstung eintretende „konvektive" Wasseraustausch mit abwärts gerichteter Bewegungstendenz und zweitens der entgegengerichtete Auftrieb als Begleiterscheinung der Oberflächenströmungen; in den meisten Fällen werden beide Ursachen zu dem Endresultat zusammenwirken. Es ist zu hoffen, daß eine spätere, eingehendere Untersuchung noch besser den Einzelheiten gerecht wird ; S< • viel sieht man aber wohl bereits, daß die Aehnlichkeit zwischen der oceanischen Sprungschicht und derjenigen der Süßwasserseen fast nur äußerlicher Natur ist. § 37. Die hohen Temperaturen im Westen von der Gibraltar-Strasse und im Osten von der Bai) el Mandeb-Strasse bilden einen der interessantesten kleinen Charakterzüge der Wärmeverteilung in der Tiefsee, dessen Deutung sehr umstritten ist. Bisher hat man sich durchaus auf die merkwürdigen Tiefsee- temperaturen im Westen der Gibraltar-Straße bezogen und beschränkt; die „Valdivia"-Karten zeigen, daß im nordwestlichen Teile des Indischen Oceans, speciell im Arabischen Meere, eine ganz ähnliche Wärmevermehrung im Vergleich mit der Umgebung Platz greift. In den der Straße von Gibraltar vorgelagerten atlantischen Gewässern ist von rund 400 m Tiefe, noch deutlicher von 600 m Tiefe ab, bis mindestens 2000 m Tiefe die Temperatur des Tiefseewassers unverkennbar höher als in gleicher Tiefe auf gleicher Breite im Atlantischen Ocean, sagen wir z. B. westlich der Azoren. Die höheren Temperaturen sind auf der Temperaturkarte für 3000 m Tiefe nicht mehr nachweisbar. Die Erscheinung im ganzen besitzt eine ziemlich große räumliche Ausdehnung, sie beschränkt sich nicht auf das Gebiet unmittelbar vor der < ribraltar-Straße, sondern reicht im Norden anscheinend bis in die Biskaya-See, im Süden etwa Deutsche Tiefsee-Expedition 1808—1899. Bd. I. 2 4 i86 I , . Si HOTT, bis zu den Kanarischen Inseln, im Westen aber kaum bis zu der Länge von Madeira, meist nicht einmal bis 20 W. L. Der Wärmeüberschuß dieser Gegenden über ihre weitere Umgebung beträgt für die verschiedenen Niveaus: in 600 m ungefähr i°,o 800 1000 1 soo 2",7 i°,6 i u ,3 o°, 4 n°,5- [o°,5 9°,3- 6°,i- 8o, 5 -0 - / •/ 4°,8 „ 2000 „ „ 0.4 4 ".j Im Arabischen Meer ist eine entsprechende lokale Wärmeerhöhung schon von 1 50 m Tiefe ab bemerkbar; man hat in den Verhältnissen der Bay von Bengalen ein gutes Vergleichsobjekt und findet, daß die abnorm hohen Temperaturgrade des Arabischen Meeres bis 3000 m Tiefe reichen, also im ganzen eine viel mächtigere Wasserschicht beherrschen als im Westen der Gibraltar- Straße; man findet ferner, daß die Erscheinung für den Golf von Aden, die Gewässer von Sokotra und dann, besonders in NO-Richtung sich ausdehnend, für die nördlichsten Teile des Arabischen Meeres Geltung erlangt. Der Wärmeüberschuß nimmt hier - - zum Unterschied von dem atlantischen Gegenstück - - von oben nach unten gleichmäßig und allmählich ab und ist durchweg etwas höher, er beträgt in 1 50 m ungefähr 4°,o 1? 21 11 ) 11 1 > 3 > ö i7°,8— 14 » 4OO 11 1 2°n i3°.5— io°,5 » 60O 11 1 2°n I20, 5 _ ,,..- 11 81 ,, , n 1 3°,o 110,5- 80,5 11 IOOO 11 1 2°,5 9°,5- 7°.o 15 15OO 1» 1 ( ,5 6°,o— 4°,5 » 2000 1» 1 i°,o 4°,5- 3°,5 1? 3000 11 1 o", 4 2 °,9- 2°, 5 Es ist schwer, in diesen Temperaturerhöhungen, die am Ausgange des Mittelmeeres und des Roten Meeres sich finden, keine Wirkung der bekanntlich sehr warmen Wassermassen beider Binnenmeere zu erblicken; zuerst hat J. Y. Btjchanan 1 ) 1888 und dann Al. Buchan 2 ) [895 die aus dir Gibraltar-Straße als Unterstrom in den Atlantischen Ocean übergehenden warmen, alter sehr salzreichen, daher schweren Gewässer des Mittelmeeres zur Erklärung herangezogen, Bi < 11 \x freilich mit dem zweifellosen Fehler, daß er versuchte, die gesamte im Nordatlantischen Ocean vorhandene, für die Roßbreiten giltige Erwärmung der mittleren Tiefen darauf zurückzuführen. Daß letztere Annahme, die in der That berechtigten Widerspruch sofort fand 3 ), gänzlich un- möglich ist und auch hier durchaus abgewiesen wird, dafür zeugen die obenstehenden eingehenden Erörterungen über das Anstauwasser im System des oceanischen Yertikalkreislaufes 4 ); andererseits halte ich es für durchaus geboten, innerhalb der genau ano-earebenen Grenzen den direkten Einfluß dieser Binnengewässer zuzugeben. ii Scottish Geograph. Magazine, [888, S. 1 94 ff. .?i „Challenger-Reports", Summary, Vol. II. App. S. ;, II. X. Die« " v . in Nature, Vol. LIV, S. 2^5; Krümmei in Peterm. Mitteil., Lit.-Ber. [896. Xu. 305. I, \ ergl. S. 150 u. IT., i(.2 u. ff. § 37' Die hohen Temperaturen im Westen von der Gibraltar-Straße und im Osten \<>n der Bab el Mandeb-Straße. 187 Es ist gewiß richtig, daß die Ausgangstiefen, welche die Gibraltar-Straße und die Bal> el Mandeb-Straße gewähren, recht gering sind, und daher vergleichsweise sehr unbedeutende Volumina von Wasser des .Mittelmeeres und des Roten Meeres den offenen Ocean betreten, aber man hat dabei dem Faktor der Zeit Rechnung zu tragen, einem Faktor, der, wie bei manchen anderen oceanographischen Fragen, öfters vergessen wird. Es handelt sich ja auch nur um die Er- wärmung relativ beschränkter Gebiete. Ferner scheint wenig beachtet zu sein, daß Buchanan nicht bloß höhere Temperaturen, sondern auch viel höhere specifische Gewichte für die kritischen Niveaus noch an der Marokko-Küste ermittelt hat 1 ), Gewichte, die viel höher sind als sie in irgend einem Teile des offenen Atlantischen Oceans in gleicher Tiefe auftreten, also zweifellos auf Mittelmeerwasser zurückgeführt werden müssen. Gleiches gilt vom Golf von Aden, dessen Boden- wasser an Stat. 270 in 1840 m Tiefe nach den Messungen der „Valdivia"-Expedition 38,47 % Salz und damit 3 %o (!) mehr enthält als das Bodenwasser des offenen Indischen Oceans. Der Wert von 38,47700 Salzgehalt ist nach Lage der Dinge durchaus sicher und vom Chemiker durch Pyknometer-Wägung verbürgt, er entspricht fast genau dem Salzgehalte des Bodenwassers im südlichen Roten Meere selbst. Allerdings weichen gerade in letzterem Punkte hierher gehörige Beobachtungen der „Pola" und des „Yitiaz" etwas voneinander ab. Admiral Makaroff fand an Bord des „Yitiaz" im März 188g im Süden, in der Mitte und im Norden von der großen Bab el Mandeb-Straße an den drei Stationen 197 — 199 ") in den Tiefen von 250 m, 125 m und 150 m Salzgehalte von 38,18 bis 38,24 o/ 00 ; dies sind also Werte, die den „Valdivia"-Zahlen sich durchaus passend an- schließen lassen. Prof. Luksch dagegen hatte an Bord der „Pola" im Dezember 1897 auf dem Grunde der Bab el Mandeb-Straße nur rund 37,o°/ 00 und eben nördlich von der Meerenge 37,0 bis 38,0 %o ? )- Die Messungen des Salzgehaltes des Oberflächenwassers in der fraglichen Gegend stimmen für „Pola", „Yitiaz" und „Yaldivia" gut überein und ergeben 36,1 bis 36,5 °/ 00 . Man wird unter diesen Umständen annehmen müssen, daß der warme, salzreiche Unter- strom vom Roten Meere nach dem Arabischen Meere zeitweise, in manchen fahren und vielleicht besonders während bestimmter Monsun-Perioden, unterbrochen sein kann, wie z. B. im Dezember 1897. Eine solche Annahme ist durchaus natürlich, wissen wir doch z. B. auch von der Ostsee, daß sie am Boden nur in unregelmäßigen, langen Perioden durch die dänischen Meerengen hin- durch Zufluß von schwerem Nordseewasser erhält. Im ganzen aber dürfte, zumal in der Periode des indischen NO-Monsuns, ein Zuströmen von leichtem Oceanwasser an der Oberfläche und ein Ausströmen von schwerem Tiefenwasser für die Bab el Mandeb-Geerend in der überwiesen- den Zahl der Fälle nachweisbar sein; es kommt in dieser Beziehung als weitere Stütze hinzu, daß bei den vor verankertem Schiffe ad hoc angestellten Strommessungen des britischen Vermessungs- fahrzeuges „Stork" im Januar 1898 von 105 Faden oder 192 m Tiefe ab ein zum Golf von Aden hinaussetzender dauernder Unterstrom beobachtet wurde ' |, welcher ungefähr gleiche Ge- schwindigkeit wie der in das Rote Meer setzende Oberflächenstrom hatte. Dieser Unterstrom besitzt nun nach den Messungen der „Pola" eine Temperatur von 22 bis 2 3°, also einen solch' großen Wärmeüberschuß über das Wasser gleicher Tiefen im Ocean 1 i a. a. O. S. 194 — 195. 2) Ij „Vitiaz" et l'Oce'an Pacifiqzie, S. i j<> und Taf. XXVII, St. Petersbourg 1894. 3) Denkschr. Wiener Akad. Bd. LXIX, Kommissions-Bericht XVIII, S. 27/28 und Taf. V, Wien i'ioo. 4) Gedge, Report on undercurrents in the straits of Bab-eUMandeb. Hydrographie Department, London 1898. 24* i88 G. Schott, - an der Küste Vorderindiens in gleicher Breite hat man in rund 200 m Tiefe nur ungefähr 14" bis 15" zu erwarten — , daß ein ganz erheblicher Einfluß auf die Tiefseetemperaturen des Golfes von Aden mir zweifellos ist. Buchanan hat, ehe die Verhältnisse im Golf von Aden bekannt waren, vorhersehend erklärt 1 ): when the temperature 0/ the Indian Ocean has been more thoroughly investigated, a region will probably be found in its northwestem portion, where the overflow 0/ the Red Sea affects the bottom 0/ the open ocean in a similar way. Nicht möglich dürfte es sein, hier eine Wirkung von „lokalem Anstau" in dem Sinne der in § 35 1 besprochenen Verhältnisse anzunehmen, wozu Krümmel im Hinblick auf die Wärme- verteilung in der Tiefsee vor der Gibraltar-Gegend geneigt ist. Denn wie wir sahen, werden solche lokale Anstaugewässer meist nicht in intensiver Weise und nicht bis in große Tiefen bemerkbar - sie reichen höchstens bis 300 m im Durchschnitt — , und sodann müßte, wenn diese An- schauung richtig wäre und demgemäß auch für das Arabische Meer gelten sollte, auch in der Bay von Bengalen, welche bei gleichen Wind- und Stromverhältnissen dem Arabischen Meer analog ist, diese Temperaturerhöhung auftreten, was jedoch nicht der Fall ist. Schließlich ordnet sich auch der zwischen der Gibraltar-Gegend und dem Aden-Golf be- stehende Unterschied der Größe des Wärmeüberschusses gut in die Unterschiede der Temperaturen als solcher ein, da bekanntlich das Tiefenwasser im Mittelmeer nicht in dem Grade vom atlantischen Oceanwasser verschieden ist wie dasjenige des Roten Meeres von demjenigen des Indischen Oceans: es muß also auch der in Frage stehende Wärmeüberschuß im Golf von Aden und in den nordwestlichsten Teilen des Arabischen Meeres beträchtlicher sein als der entsprechende Ueberschuß vor der Gibraltar-Enge. Daß das Mittelmeerwasser im Westen von Gibraltar nicht bis auf den Grund des Atlantischen Oceans [zu sinken scheint (ein Umstand, der nicht zweifellos festgestellt ist), jedenfalls aber nicht in so große Tiefen hinabreicht wie im Aden-Golf das Wasser des Roten Meeres,' dürfte nur eine Folge von den verschiedenen Salzgehalten sein, und es wird, wenn erst eine genügende Zahl von Wasserproben der Tiefsee vorhanden ist, eine Sache leichter Rechnung sein, aus den Temperaturen und Salzgehalten unter Beachtung der Tiefendrucke festzustellen, ob die Lage der warmen Tiefengewässer, von denen hier die Rede ist, sich mit den Gesetzen der Statik verträgt oder nicht. § 38. Die antarktischen Tiefseetemperatnren. \'<>n neueren zuverlässigen Messungen, bei denen mit Rücksicht auf die heterotherme Wärmeschichtung in erster Linie an die Benutzung von LJmkehrthermometern gedacht wird, liegen für die südpolaren Gewässer folgende Reihen vor: 1) Die 2 ausführlichen Reihen der „Valdivia" vom 2. und 3., bezw. 15. — 18. Dezbr. 1898, welche insofern glücklich verteilt sind, als die eine Reihe dem westlichsten Teile der Reise im Eismeer zugehört und ein ganz abnorm kaltes Gebiet erschlossen hat, die andere Reihe den i) a. a. O. S. [94. i'i-, § 38. Die antarktischen Tiefseetemperaturen. I So östlichsten und südlichsten Gegenden, welche erreicht wurden, entstammt und nicht unbeträchtliche Abweichungen von der ersten erkennen läßt (Diagrammtafel X<>. t.S); 2) Die von der „Bellica" im Süden vom Kap Hörn gemachten Beobachtungen, von denen ich nur die 4 kenne, welche durch Dr. Arctowski veröffentlicht sind 1 ); 3 dieser Reihen zeigen antarktische Temperaturverhältnisse, 2 davon sind in der unten stehenden Tabelle benutzt. 3) Die vom „Challenger" im Februar 1874 in der Nähe von Termination-Land gemessenen Tiefseetemperaturen, .scheinen nicht sämtlich ganz einwandsfrei zu sein, was jedoch keinen Vor- wurf einschließt. Der „Challenger" hat sich bekanntlich noch mit Max.-Min.-Thermometern beliehen müssen, und wenn auch durch verschiedene Mittel 2 ), wie z. B. vorherige Abkühlung, den Uebel- Ständen, die diese Thermometer bei katothermer Wärmeschichtung zeigen, im allgemeinen begegnet worden ist, so dürfte dies doch nicht in allen Fällen gelungen sein, z. B. bei Station 153, auch erstrecken sich die Beobachtungen nur bis etwa goo m Tiefe, die Bodentemperaturen sind zum Teil unsicher. Um so wertvoller erscheinen die zahlreichen Wasserproben, die Buchanan entnahm. 4) An Bord des schottischen Waldampfers „Balaena" hat Bruce 1892/93 während der Fahrt nach dem Südlichen Eismeer im Osten von Graham-Land einige Temperaturbestimmungen, und zwar mit Umkehrthermometern, angestellt 3 ), aber leider sind sie zu unvollständig, um zu einem verwertbaren Ergebnis zusammengestellt werden zu können ; ich entnehme nur, daß das Wasser an der Oberfläche etwa — o°,8 hatte, in 50 — 100 Faden Tiefe das Wärmeminimum mit — 1°,4 sich fand und erst in 300 Faden Tiefe wieder eine Temperatur von 0,0 erreicht wurde. Um einen Vergleich mit nordpolaren Tiefseetemperaturen zu ermöglichen, ist der Tabelle Reihe VI eingefügt, welche Messungen Nansens auf der „Fram" enthält; dem Entgegenkommen Nansens verdanke ich die Mitteilung der einzelnen Temperaturen und besonders auch der Salzgehalte. Tabelle siehe S. 190 u. 191. Läßt man vorläufig die War meverhältnisse in der Nähe des Meeres- grundes außer acht, so erkennt man, daß die vertikale Temperaturverteilung in den Reihen I und IV einander ähnlich ist, sie ist dickothermen Charakters, indem oben relativ warmes Wasser sich befindet, dann eine kalte Schicht folgt, welche wieder von wärmerem Wasser unterlagert wird; andererseits sind die Reihen II, III, V und VI untereinander vergleichbar, sie zeigen eine katotherme Schichtung, da die obersten Wassermassen vergleichsweise kalt, die darunter befindlichen warm sind 1 ). Die Reihen I — IV sind sämtlich in der Nähe des 60. süd- lichen Breitengrades gewonnen, sie sind in der Aufeinanderfolge von Westen nach Osten an- geordnet und geben unmittelbar die geographischen Verschiedenheiten dieses Meeresstriches unter den verschiedenen Längen an; Reihe V mit rund 70 S. Br. und VI mit über 8o° N. Br. liegen wesentlich weiter polwärts. 1) Bulletin de la Soc. de Geogr. ä Bruxelles 1900, No. i, S. 103 — 1 10. 2) „Challenger"-Report, Xarrative, Vol. I, first Part, S. 399. 3) Geographica! Journal. Vol. VIT. S. 520. 41 AK Grenzwert wird dabei o" zunächst angenommen, was natürlich nur eine vorläufige Geltung haben kann: zur wirklichen Trennung der einzelnen Wasserarten ist auch die Beachtung der Salzgehaltsunterschiede notwendig. Außerdem sehen wir bei der Reihe VI ums dem Nördlichen Eismeer) von der ganz oberflächlichen, offenbar durch Insolation verursachten Erwärmung der Ober- fläche bis auf -f o"4 ab; da in 5 m Tiefe bereits — i°,6 gemessen wurde, ist ersichtlich, daß die Wärmeschichtung in Wirklichkeit eine katotherme war; anders hegt die Sache bei den 50, bezw. 25 m mächtigen wannen Schichten der Reihen I und IV. igo G. Schott, Südpolare Temperatur, Salzgehalt und Nebst einem Beispie) aus Reihen Xo. I. II. III. IV. V. VI. Gegend Kap Hörn Bouvet-Insel Enderliy-I.and Termination-Land Stiller Ocean Nördl. Eismeer Schiff Belgica Valdivia Valdivia Challenger Belgica Fram Station No. 6 No. 135 + 137 Xo. 149—153 Xo. 152 p Hin Datum 19. I. 1898 2.-3. XII. 1898 15.-18.XII.1898 I. II. 1874 20. II. 1899 22. — 27. VI. 1894 Breite 01" 5' S 56° S 62 — 63° s 60° 52' S 70° 30' S 81" 40' N Lange <>3" 4' W i 4 °^i6 O 54 °- 5 8° 80" 20' 94» 12' W 121" 1 > Tiefe in m Tempera turen °C o 3.2 — 1-5 — 1,0 i-4 — 1,8 0-4 5 3.i — 1.5 — 1,1 i-3 — 1,8 — 1,6 25 2,6 — 1,6 — 1,2 1,1 — 1.7 — 1.0 5° i,3 - i-5 i-4 — 0,6 — 1.5 — '.7 75 — 1,0 — i.3 — i,6 — 1,0 -1,6 — 1.7 100 — 0,9 — 1.5 — /./ — 0,1 — 1-7 — 1,6 125 — 1.4 — 0,6 0,1 O.I — 1.1 — 1,2 150 — 0,9 — 0,5 0,8 0,4 — ».5 — 0,8 175 0.4 0,2 1,1 o,3 °-3 — 0,4 200 1.0 0.5 1.4 0,0 1,0 — 0,3 300 i.3 0,6 1.7 0,2 i.5 o-5 400 1,8 0,6 1,6 1.9 i.7 0.4 500 1,9 0,6 1.4 1,8 i-5 °-3 1000 1,0 0,8 t,6 1,8 1,2 — 0,1 1500 1,6 0,1 1,6 ? 0,8 — 0.5 2000 1,2 — 0,2 0,6 ? — — 0,8 3000 0.6 -0.3 -0.3 ? — — Boden 0,6 — 0.3 — 0.4 — 0,4 0,8 ? Tiefe des Bodens 3690 4.090 Station 138 4636 Station 152 3612 Station [56 1750 ;- Unter diesen Umständen wird die vergleichsweise außerordentliche Kälte der gesamten Wassermassen in der Bou vet-Region deutlich. Die große negative Temperaturanomalie der Oberfläche wurde bereits oben ($ j.S S. 134) nachdrücklich hei-vorgehoben. Aus der „Yaldivia"-Reihe (No. II) lernen wir nun, dal! die abnorm niedrigen Wassertemperaturen der Bouvet-Gegend bis zum Meeresgrund in ihren Wirkungen verfolgbar bleiben; unter den vier Temperaturserien auf rund 60" S. Br. ist innerhalb der Reihe II in fast jedem Niveau das Wasser am kältesten, dies gilt sowohl von dem Wasser über o°, wie von demjenigen unter o". Südlich vom Kap Hörn ist warmes Wasser bis 50 m Tiefe vorhanden, und die kalte Zwischenschicht ist nur rund 75 m mächtig, bei Termination-Land ist die oberste warme Schicht 25 m mächtig, die kalte gar nur 50 m; in der Nähe der Bouvet-Insel aber bis nach Enderby- Land fehlt die oberste warme Schicht gänzlich, und das kalte Oberwasser erreicht eine Mächtigkeit von 150 bezw. 100 m; endlich steigt in dem warmen Unterstrom die Wasserwärme in den Reihen I, III und IV mindestens bis auf + i°,7, nur in dem Profil der Bouvet-Gegend ist 4- o",S das Maximum innerhall) dieser warmen Unterströmung. Dazu muß noch bedacht S $8. Die antarktischen riefseetemperaturen. IQI ( iewässer. Dichtigkeit des Tiefenwassers. ilcni Nördlichen Eismeer. II. + III. IV. VI. II. + III. IV. VI. Reihen No. Indischer Ocean Nordlichts Eis- Indischer Ocean Nördliches Eis- Gegend \\ estlicher Teil Oestlicher Teil meer Westlicher Teil Oestlicher Teil meer Valdivia Challenger I-'ram Valdivia Challenger Fram Schiff 135—153 152—156 lllil '35-153 I52—I5 6 (16) Station XII. 1898 II. [ST4 VI. 1894 XII. 1898 II. 1874 VI. 1894 Datum 1 1 6o° S 6o° 52' S 81° 40' N ca. 60" S 6o° 52' s 81 40' X Bi 20"- (<•" 1 1 80" 20' ( 1 121° O 20»— 4O O 8o° 20' O 121° O Länge Salzgehall " M Dichte ,s- — 10 4" Tiefe in m 33.79 33-5' ca. 5-°5 29,82 2725 2688 0397 2389 5 33,74 30,04 2721 2408 25 33,8o 33-93 33-4' 2725 2732 2678 5° 54.03 30,04 -744 2724 75 54,28 34-3+ 34,58 2760 2762 2773 100 34,35 54,53 2763 2777 125 34,35 34,58 34,66 2756 2777 2778 150 34,67 34,77 2784 2795 '75 34,6o 34,98 27S1 2/99 200 34,56 34,55 55, 14 2/65 277s 2808 300 34,58 34,72 55,18 2775 2776 2812 400 . 54,7' 35,28 277«' 2820 500 34,45 • 34-57 35,11 2758 2765 2809 1000 34.64 35-09 277" 2807 1500 2000 3000 34,5' 34-43 2780 27'"' Boden 4090 Tiefe des Bodens werden, daß gerade die Bouvet-Station unter den vier ersten Stationen die am weitesten zum Aequator vorgeschobene ist, wodurch die augenfälligen Gegensätze noch weiter verschärft werden. So kommt es, daß die Temperaturreihe der Bouvet-Gegend auf 56 S. Br. ähnlich ist der Reihe V auf 70" S. Br. im Stillen Ocean, ja sogar der NAxsEXSchen Reihe von 82 N. Br. ver- gleichbar bleibt ! Diese Angaben lassen einen ungefähren Rückschluß aufdieGrößeund die Ausdehnung der enorm mächtigen, abkühlenden Einflüsse zu, die in der Bouvet-Gegend und polwärts davon eine Rolle spielen müssen. Die Station der „Valdivia" vor Enderby-Land nimmt eine vermittelnde Stellung zwischen der Bouvet-Station und der Termination-Station ein ; Reihe III ermangelt zwar noch der warmen Oberschicht, aber die untere Grenze des kalten Oberwassers ist etwa 50 m der Oberfläche näher als bei der Bouvet-Gegend, auch zeigt hier der warme Unterstrom höhere Temperaturen als derjenige der Bouvet-Gegend. Betrachtet man dagegen Reihe I und IV, so stellt die hier auftretende oberste, 25 — 50 m mächtige Schicht mit Wärmegraden über o° ganz zweifellos ein Element vor, das mit den . q 2 G. Schott, eigentlichen antarktischen oder überhaupt polaren Verhältnissen nichts zu thun hat, im Gegenteil, hierin sind die Reste oder letzten Ausläufer von Oberflächenströmungen zu er- blicken, deren Verlauf im einzelnen nicht näher bekannt ist, die aber jeden- falls von niedrigeren Breiten pol w ä r t s , in unser e m Falle n a c h S ü d e n vor- dringen. Der vergleichsweise geringere Salzgehalt der „Challenger"-Stationen ist allerdings durch die Beimengungen von Schmelzwasser des Treibeises und Packeises zu erklären, aber daß das Wasser trotzdem nicht lokal oder zeitlich vorübergehend erwärmtes Polarwasser sein kann, dafür ist die bis auf 50, bezw. 25 m Tiefe sich ausdehnende Erwärmung ein Beweis, die in diesen Breiten nur in wirklichen Oberflächenströmungen ihren Ursprung haben kann; und wie sich die Insolationswirkung an der Oberfläche in polaren Meeren äußert, zeigt die Reihe VI der „Fram". Außerdem ist ja auch, was Reihe IV bei Termination-Land betrifft, bekannt, daß man hier seit Neumayers Arbeiten aus der relativen Eisfreiheit der Gegend und aus anderen Gründen eine südöstlich setzende Oberflächentrift vermutet; am Kap Hörn mag Wasser aus niedrigeren Breiten des Stillen Oceans südwärts gelangen. Kurzum, man ist wohl berechtigt, bei der Reihe 1 und IV den obersten, anothermen Teil in Gedanken zu streichen; man erhält dann für die Besprechung der Wärmeverteilung in der antarktischen Tiefsee 5 untereinander generell ähnliche Reihen (I — V) mit katoihermer Schichtung: für diese Schichtung eine eingehende Erklärung aber zu geben, ist nach den Arbeiten Buchanans 1 ) und zumal Petterssons 2 ) unnötig; dieses Thema ist Allgemeingut bis in unsere Lehrbücher 3 ) hinein geworden. Es sei nur gestattet, auf folgende Punkte kurz hinzuweisen. 1) Wenn man in unserer Tabelle mit den Temperaturreihen auch die nebenstehenden Reihen der Salzgehalte vergleicht, so wird man finden, daß auf den Stationen der „Valdivia" und des „Challenger" an der südpolaren Eisgrenze der große Sprung der Salinität , welcher den Unterschied gegenüber den Oberflächenverhältnissen herbeiführt, beide Male in rund 100 m Tiefe liegt; wennschon das Maximum des Salzgehaltes erst in 400 m Tiefe, stellenweise vielleicht sogar erst in 1500 - - was aber zweifelhaft ist - - erreicht wird, so ist doch eine Salinität von über 34,25%o bei der geographischen Verteilung der Salzgehalte der Oberfläche ein unverkenn- bares Zeichen dafür, daß bedeutende Wassermengen von dem salzreichen Unterstrom in dem be- treffenden Niveau von 100 m vorhanden sein müssen, selbst wenn die Temperatur noch unter o° liegen sollte. Es ist verständlich, daß bei dem Prozeß der Eisschmelze sowohl wie bei den konvektiven Bewegungen, von welchen gleich die Rede sein soll, eine weitgehende Durchmischung von Oberflächenwasser und Tiefenwasser die Folge sein muß, daß daher weder die Temperatur noch der Salzgehalt eine klare, eindeutige Scheidegrenze beider Wasserarten werden zu er- kennen geben. Interessant sind dabei die Zahlen der „Fram"-Station vom nordpolaren Eismeerbecken. Den obersten 50 m ist eine beträchtlich größere Ansüßung des Meerwassers eigentümlich, aber bereits in 75 m Tiefe ist mit genau 34,oo°/ o die Uebereinstimmung mit den südpolaren Werten eine vollkommene, eine Uebereinstimmung, welche in größeren Tiefen von 300 m bis 1500 111 i) On the distribution of the temperature in the antarctn ocean in Nahire, Vol. XXXV (Ij.ih1.ui 1887), S. 516; On ice and brines, ebenda, Vol. XXXV, S. 608, und Vol. XXXVI, S. 9. 2) On the properties of weiter and ice („Vega"-Expedition, Wissenschaft!. Resultate), Stockholm [883, auch Peterm. Mitteil., [900, s. 83. 3) Vergl. /. B. IIaw, Allgemeine Erdkunde, 5. Aufl. [896, S. 263 ff. § 38. Die antarktischen Tiefseetemperaturen. 193 sogar von einem kleinen, aber sehr charakteristischen Ueberschuß an Salzgehalt zu dunstendes nordpolaren Meeres abgelöst wird. Dieser größere Salzgehalt der wannen Mittelschicht, bei dessen Abschätzung man auch die beträchtlich höhere geographische Breite der „Fram"-Station nicht vergessen wolle, darf als ein neuer Beweis für die oft konstatierte Thatsache gelten, daß im Nordatlantischen Ocean fast alle Vorgänge, zumal auch diejenigen der Vertikalcirkulationen, der Strömungen u. s. w., immer ihre jeweilige größte Intensität erreichen. Im vorliegenden Falle ist das warme Tiefenwasser der Golfstromtrift in besonders kräftigem Vordringen von niederen Breiten her begriffen; der Umstand, daß auf gleicher Breite der Salzgehalt des Wassers der Nordhalbkugel schon an der Oberfläche meist etwas höher ist als derjenige auf der südlichen Halbkugel, kommt hinzu. 2) In den Reihen der Tabelle, welche der Dichte (.Vi des Meerwassers gewidmet sind, ist zwar eine Korrektion für den Tiefendruck nicht angebracht, aber es ist gleichwohl aus ihnen ersichtlich 1 ), daß nicht durchweg ein stabiles Gleichgewicht zwischen den einzelnen Schichten besteht; der Satz gilt auch von der nordpolaren Reihe. Es wird hierdurch die Neigung zu konvektiven Ausgleichsbewegungen angedeutet. Ich möchte nämlich annehmen, daß das Vor- handensein des Eises allein die katotherme Temperaturverteilung nicht zur Folge hat. Gewiß veranlaßt der an der Grenze der Eismeere vor sich gehende Schmelzprozeß ein Sinken der Temperatur zunächst des Tiefenwassers, dann auch desjenigen der Oberfläche, und vielleicht auch bis herab auf - - i",7 und - - i°,8 2 ) entsprechend den Salzgehalten von 30,0, bezw. 34,0" ,„,; sicherlich erfordert diese Eisschmelze eine ständige Wärmezufuhr, die zunächst nur auf Kosten des Wärmevorrates stattfindet, welcher in dem extrapolaren, vermöge seines hohen Salz- gehaltes unter der Oberfläche lagernden Unterstromes aufgespeichert ist, und es wird schon hier- durch an der Eisgrenze ein Vertikalkreislauf im kleinen in der Weise zustande kommen, daß Wassermene'en dieser Unterströmung nach senkrechtem Aufstieg in die kalte Oberflächen- strömung hineingezogen werden 3 ); und es ist gewiß noch außerdem mit Peiterssox anzunehmen, daß wenigstens ein Teil der mechanischen Arbeit, die bei der Eisschmelze durch das Freiwerden der im Eise aufgespeicherten potentiellen Energie geliefert wird, zur Bewegung der polaren Ober- flächenströme benutzt wird. Ich glaube jedoch nicht daß man lediglich durch diese mit dem Eise zusammen- hängenden Vorgänge in genügender Weise die vertikale Temperaturverteilung der antarktischen Tiefsee erklärt. Auch der Einfluß) der direkten Wärmeleitung sowie der Konvektionsbewegungen, ähnlich denen, die die Entstehung der Sprungschicht in den Binnenseen herbeiführen, muß heran- gezogen werden; die Kältegrade der Luft in den polaren Gegenden müssen als primärer Faktor abkühlend wirken, und diese Abkühlung kann, entsprechend dem Gefrierpunkt des Seewas^Ts. bis auf —i° und darunter vorschreiten, ohne daß Eisbildung eintritt; zugleich werden die abge- kühlten Partikelchen vermöge ihrer Schwere untersinken und andere, etwas wärmere, leichtere Teilchen zum Aufsteigen veranlassen, ein Vorgang, der hier in Seewasser auch bei Temperaturen unter 4° und unter o" möglich ist, da ja das Dichtigkeitsmaximum von Seewasser mit rund 11 Vergl. zu der Bedeutung der Druckkorrektion § 42 2) Gemäß Petterssons Versuchen. 31 Vergl. hierzu die Figur 33 auf S. 164. Deutsche Tiefsee-Expedition 1898 -l8gg. Bd. I. -5 G. Schott. 3 5%o Salzgehalt noch tiefer liegt als der Gefrierpunkt. Dies Absinken der kalten Wasserteilchen würde bis zum Meeresboden sich erstrecken können, wenn nicht die Zwischenschicht des salz- reichen, extrapolaren Stromes vorhanden wäre, es wird daher nur bis in diejenige Tiefe reichen, in welcher das speeifische Gewicht (S „) gleich demjenigen des zwar warmen, alier relativ sehr .salzreichen Unterstromwassers wird: so wird die kalte, obere Wasserschicht oft unmittelbar auf der warmen auflagern, wie auf einer festen Unterlage, und es wird bis zu einem gewissen Grade zur Ausbildung einer Sprungschicht kommen können. In der That ist in einigen Reihen eine solche sprungartig eintretende AVärmedifferenz wohl erkennbar, z. B. in der „Yaldivia"-Serie vor Enderby-Land zwischen ioo m ( — i°,i) und US m (+ o",i), oder an der „Fram'-Station (Reihe VI), an welcher in 225 m noch — o",i, in 250 m + o°,6 gemessen ist. Das Endresultat ist einigermaßen dem thermischen Zustand eines Süßwassersees im Winter ähnlich, aber freilich ist die Aehnlichkeit nur eine äußerliche: im Binnensee sind es die physikalischen Eigenschaften lediglich des Süßwassers, welche eine solche Wärmeschichtung hervorrufen, im Eismeer sind verschiedene Wasserarten not- wendig, und ist es nur durch ihre Kombination möglich, daß eine ähnliche Schichtung zustande kommt. Eine nicht nur äußerliche, sondern auch im Wesen ent- sprechende vertikale Temperaturverteilung wie am südpolaren Eismeerrande beobachtet man in unserer Ostsee im Winter; obenauf lagert das kalte, schwachsalzige Ostseewasser, das ungefähr in 50 m Tiefe ein Minimum der "Wärme besitzt, darunter folgt das vergleichsweise warme, aber salzreiche, in letzter Linie aus der Nordsee gekommene Wasser. Daß die Eisschmelze allein für die Temperaturen der oberen eiskalten Wasserschicht nicht ausschlaggebend sein kann, wird auch aus einem Vergleich der unteren Grenze des kalten Wassers an den verschiedenen Stationen ersichtlich. Offenbar spielen doch im Südlichen Eismeere die Eisberge eine vorherrschende Rolle, der gegenüber das Meerwassereis zurücktritt, während in dem Nördlichen Eismeere das Packeis oder Meerwassereis überwiegt. Die Eisriesen des Südpolarmeeres reichen wohl bis 400, ja soo m Tiefe mit ihrem Fuße hinab, während das Packeis im Durchschnitt nur 7 — 10 m Tiefe gewinnen dürfte. Hiernach müßte man schließen, daß, wenn das Eis allein maßgebend wäre, in der Antarktis die unter o° liegenden Wasser- temperaturen beträchtlich tiefer hinab sich erstrecken als in der Arktis: in Wirklichkeit ist aber die Mächtigkeit des oberen kalten Wassers in beiden Meeren ungefähr gleich, sie beträgt nämlich 100 — 150 m, wozu man unsere Reihen II, III, V und die folgende Reihe aus dem Packeis führenden Ostgrönlandstrom unter rund 66° N. Br., 35 W. L. (nach Hamberg) vergleiche: e in 111 50 in IOO m 150 m °C. | - i°, 5 — o»,7 j + i°, 5 | + 3»,i Diese Tiefe von rund 150 m giebt ungefähr die Grenze an, bis zu welcher die eben g( schilderten Konvekti« »nsl »ewegungen hinabreichi n kerner hat die „Valdivia"-Expedition bei der Bouvet-Insel nicht diejenige Menge und die- jenige Größe' der Eisberge beobachtet, die vor Enderby-Land reichlich 8 Breitengrade südlicher zur Beobachtung kamen: gleichwohl lag vor Enderby-Land die untere Grenze der Kaltwasser- schicht schon in 100 m, bei der Bouvet-Insel erst in 150 m Tiefe. Man wird aus allen diesen Einzelheiten entnehmen müssen, daß man nicht mit den kurzgefaßten Worten: „die Eisschmelze ;8. Die antarktischen riefseetemperaturen. iO" verursacht die katotkerme Schichtung" den ganzen Komplex der Erscheinungen nach Ursache und Wirkung faßt, daß vielmehr auch im Eismeer, vom Eise abgesehen, die Wärmeleitung u n d d a mit z usa m me nhängen de konvektive Beweg ungen bei der Ausgestal tung der Temperaturverteilung in hervorragendem Maße mitwirken. 3) Der dritte und letzte Punkt, auf den hier hingewiesen sein möge, betrifft die Wirkung, welche das treibende Eis auf die Temperatur speciell der Meeresoberfläche ausübt; die Frage hängt so innig mit den im Verstehenden erörterten Verhältnissen zusammen, daß sie erst hier nachträglich einen Platz findet 'Y Die Wirkung wird je nach der Anfangstemperatur und dem Salzgehalte des Meerwassers sowie je nach der Natur des Eises - - Meereis, Süßwassereis - verschieden sein müssen. Daß da, wo das bei - 2", 5 schmelzende Meenvassereis, im besonderen also das wirkliche Packeis beider polarer Zonen, in gewaltigen Feldern auftritt, die Wassertemperatur bis auf - 1° und darunter herabgedrückt werden kann, ist nur natürlich. Daß aber auch durch Süßwassereis, also durch Gletscherreste oder Eisberge, die Tem- peratur von Seewasser auf Grade unter Null, den sonstigen Schmelzpunkt des Süßwassereises, abgekühlt werden kann, wäre nicht anzunehmen, wenn es nicht durch experimentelle Beobachtungen über allen Zweifel sicher wäre, und zwar ist die Temperatur, welche bei dem Schmelzen von Süßwassereis in Seewasser entsteht, für oceanischen Salzgehalt nahezu konstant - i",n-i. Natürlich gilt dies nur für Meeresgegenden, denen der Charakter eines wirklichen Eismeeres zukommt. Aber auch da wolle man sich das thermische Wirkungsbereich eines noch so gewaltigen Schmelz- prozesses nicht zu groß vorstellen. Das Mischungsprodukt, welches aus dem wärmeren, salz- reichen Seewasser und dem kälteren, leichten Schmelzwasser des Eisberges rund tun dessen Fuß in der Tiefe entsteht, unterliegt seinerseits bei dem Aufsteigen zur ( »berfläche noch wieder einer weitgehenden Vermischung mit Oberflächenwasser, welches an sich schon Temperaturen unter o n aufweisen kann, so daß es schwer ist, den Einfluß der Eisschmelze an solcher zu begrenzen. Ist es doch auch in den Gewässern, die von der Seeschiffahrt regelmäßig befahren werden, bisher nicht gelungen, eine meßbare abkühlende Wirkung der Eisberge auf nur mäßig große Entfernungen selbst in vergleichsweise hohen Temperaturen festzustellen, sodaß sich aus fleißigen Messungen der Wasserwärme für die Navigierung in diesen Gewässern eine Warnung vor Eis- gefahr leider nicht erhoffen läßt. Wenn man sich die außerordentlich große Wärmekapazität des Wassers vergegenwärtigt, die größer ist als diejenige der meisten festen Körper, wenn man sich klar macht, welche ganz gewaltigen Wärmemengen dem Meerwasser bei seinem geringen Leitungsvermögen entzogen werden müssen, um die Temperatur nur um ' 10 " auf weite Strecken hin in direkter Wirkung zu erniedrigen, so erkennt man, daß in der Wirklichkeit der thermische Einfluß des Schmelzprozesses auf das Meerwasser der Oberfläche in ungemein engen Grenzen sich halten muß. Peiterssc in, welcher die rein mechanischen Vorgänge bei dem Schmelzprozeß von Meereis im atlantischen Wasser mit Hinsicht auf die dabei entwickelten Enenriemena-en untersucht hat, nimmt Schätzung- weise an, daß das Wasser des isländischen Polarstromes zu 1T 1S aus atlantischem Wasser und nur zu J / 18 aus Schmelzwasser bestehe 3 ). 1 1 Im übrigen vergl. man oben ^j 28. 2) Die Litteratur hierüber siehe oben S. 192. Fußnote 1 und 2. 3) Peterm. Mitteil.. 1900, S. 84. iq6 G. Schott. § 38. Die antarktischen Tiefseetemperaturen. Diese Ueberlegungen bildeten auch eine Ursache, weshalb oben (S. 193 ff.) bei der Er- klärung der antarktischen, unmittelbar unter der Oberfläche herrschenden Wassertemperaturen die Einwirkung der polaren Lufttemperaturen nachdrücklich betont wurde. Derselbe Gesichtspunkt verbietet es auch schließlich, anzunehmen, daß Schmelzwasser, welches von der Oberfläche der Eisberge selbst, an den Gehängen derselben, oft in vergleichs- weise großen Mengen herabstürzt, einen nennenswerten erwärmenden Einfluß auf die Temperaturen der Meeresoberfläche gewinnt, wenn letztere an sich unter o" liegt. Es ist nur die theoretische Möglichkeit einer Erwärmung zuzugeben. Prof. Chun meint zwar, daß auf der „Valdivia"-Ex- pedition einmal eine dieser Möglichkeit entsprechende Beobachtung gemacht sei 1 ), doch dürfte uns zu dieser letzteren Annahme ein sicherer Anhalt fehlen. Die Zunahme der Oberflächentemperatur von — o°,6, bezw. — o°,5 auf o°,o am 7. und 8. Dezember, auf welche Chun sich bezieht, vollzog sich im Zeiträume von 4 Stunden auf einer Entfernung von 20, bezw. über 50 km und nicht in der Nähe eines einzelnen Eisberges, kann also unmöglich hierfür beweisend sein. Durch Beobachtung lassen sich solche und ähnliche Fragen nur in systematischen Detail- studien lösen ; im vorliegenden Falle müßten von einem Boote aus in unmittelbarer Nähe eines Eisberges und in regelmäßigen Abständen von demselben zahlreiche Messungen der Wasser- wärme an der Oberfläche und unter derselben ausgeführt werden. 1) ,,Aus den Tiefen des Weltmeeres". Jena 1900. S. 200. Kapitel IV. Beobachtungen über Salzgehalt, Dichte, Farbe und Durchsichtigkeit des Meerwassers. § 39. Das während der „Valdivia"-Expedition gesammelte Material. Die nachstehende Tabelle enthält alle Beobachtungen über Salzgehalt, Dichte, Farbe und Durchsichtigkeit des Meerwassers, die ich während der neunmonatigen Fahrt ausgeführt habe; nur die das Tiefenwasser betreffenden Messungen von Salzgehalt und Dichte sind hier nicht mitgeteilt, da sie in Verbindung mit den Temperaturreihen bereits auf den Diagrammtafeln No. 1 — 26 veröffentlicht sind. In Reihe 5 stehen die Angaben der Temperatur des frisch geschöpften Oberflächenwassers; diese Temperaturen sind nicht etwa aus den regelmäßigen, von den wachegehenden Offizieren vier- bezw. zweistündlich gemessenen Temperaturen, welche das meteorologische Journal bringt, interpoliert, sondern direkt beobachtet. Kolumne 6 und 7 enthalten die unmittelbaren Ergebnisse der aräometrischen Ablesung, wobei x die Temperatur im Momente der jeweiligen einzelnen Beobachtung bedeutet und die oben S. 52 unter § 9 besprochenen Aräometer benutzt sind. Die Reduktion auf 1 y°,5 ist mittelst der bekannten KRÜMMELSchen Tafel 1 ) ausgeführt; der reduzierte Wert steht in Reihe 8. Vor allen Zahlen der Reihen 6, 8 und 9 ist natürlich stets 1,0.... gesetzt zu denken. - - Nur in einigen wenigen Fällen, z. B. bei sehr niedrigen Salzgehalten, sind die Bocic'schen Aräometer benutzt; diese Ablesungen, bei denen die große Standkorrektion jener Instrumente bereits angebracht ist, sind an einem Sternchen : kenntlich, und ihre Reduktion auf 1 7°,5 erfolgte in besonderer Weise mit Hilfe von Volumentabelle und einer für jedes Instrument gesondert berechneten Glaskorrektion 2 ). In 6 Fällen (Monat März und April) ist an Stelle der aräometrischen Ablesung die Pyknometerwägung gesetzt 3 ). Reihe 9 giebt die Dichte des Meerwassers bei der örtlich vorhandenen Temperatur /", d. h. also bei der in Reihe 5 mitgeteilten Wasserwärme, und zwar auf reines Wasser bei 4" als Einheit bezogen (S—\ 11 Ann. d. Hydrogr., i8qo. S. 381, auch Sonderabdruck. 2) S. oben S. 53. 3) S. oben S. 56. ig8 G. Schott, Reihe 10 bringt die "Werte des Salzgehaltes in Promille, mit Berücksichtigung noch der Hundertstel unter Zugrundelegung des Faktors 1310 aus S- ' abgeleitet. Ich We vor- CD CD CD V j - 11 - CD O wiegend nur auf die Zahlen der Kolumnen 9 und 10 Gewicht, weniger auf die in Reihe 8. Ferner sind in Reihe 1 1 die nach der üblichen FuREL'schen Farbenskala beobachteten Wasserfarben gegeben, doch bedeuten die Zahlen nicht die ursprüngliche Nummer der Skala, sondern lediglich die Prozente Gelb, die der rein blauen Lösung beigemischt zu denken sind, um eine der Meeresfarbe genau entsprechende Farbe zu erhalten 1 ); zugleich ist in Klammern die Tages- stunde (Ortszeit) hinzugefügt, da hiermit ein Rückschluß auf die ungefähre Sonnenhöhe möglich wird. Es enthält endlich die Reihe 1 2 die Durchsichtigkeit des Meerwassers in m, welche aus dem Verschwinden der 45 cm im Durchmesser haltenden Scheibe 2 ) abgeleitet ist. I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 Specifisches Gewicht Farbe Datum 1898 ( Irts- zeit Breite Länge z I T ^5 x" i/",5 Dichte /" Salz- gehalt in '00 nach der Im.kkl- Skala, in Klam- mern Angabe der Zeit Durch- sichtigkeit in m Bemerkungen I. Hamburg — Kamerun. N. O. 2. VIII. 10 a. 54" 47' 4" 33' W. 14.5 2699 14.5 26 p 1 2579 34.58 5 (4 P-) 3. VIII. 10 a. 55° 58' 1" 30' ■ 3-8 2677 14,0 2608 2561 34-17 M (4 P-) gering 5. VIII. 10 a. 11 p. 57° 26' 58" 51' i° 28' i° 41' 1 1,5 11.4 2738 2788 13,1 12,1) 2651 2683 2649 2683 34.73 35.15 14 5-9 '1 !'■> gering b. VIII. 9 a. 10 p. 6o° 4' 6i° i' 2" 37' 4" 5' 11,] 9,8 2788 2792 11,3 10,5 2673 2665 21,7s 2693 35.02 34.91 7. VIII. 10 a. 10 p. in" 58' 6o° 37' 7° 10' 5° 4-' 9,8 10,3 2809 -73 ■ 9,9 14.4 2673 2668 2701 2688 55.02 54,96 H S. VIII. 1 1 a. 10 p. '■,')" 5 2 ' 5<>" 5' 8° 9' [0° 2' 1 1,0 11,6 2/85 2779 11.3 ii,9 2(172 2673 2679 2669 55,00 35.02 5 (3 P-> gering 1. Vlll 1 p. 58° 37' 11" 33' '.v5 2746 [4,8 2691 2650 35.25 5 gering 10. VIII. 10 a. 57" 17' ,2" 36' 13.3 2753 [3,5 2675 2638 55,04 9 (i P-) gering II. VIII. 8 a. 54" 39' 1 3" 2')' '5.3 2729 15.5 2688 2610 35.22 5 (12 a.) gering 12. VIII. 10 a. 52» 17' 13" 47' um 2713 16,3 21, SS 2592 55. 22 2 (3 PO 13. VIII. 10 a. 9 p- 50 3' 48° 36' 14" 24' '4" 37' 17.3 [8,6 2700 2685 17.7 18,9 2702 2713 2577 2557 55.42 35.54 2 14. VIII. 10 a. 10 p. 41," 40' 44" 58' '4° 49' ■4" 36' 19,1 [9,6 2684 2649 10.2 20,7 2718 2722 2550 2541 35,61 55,66 t S . VIII. 4 P- 43" ■' 14° 24' 20,4 2666 20,9 2743 2.543 35.93 (10 a.) 4 lt.. VIII. 8 a. 8 p. 40° 49' 39° 4 2 ' 1 1" 25' 14° '7' 20,5 20,6 2686 21, SN 20,6 20,7 275 6 2757 2554 2552 36,11 36,12 17. VIII. 8 a. 37° 4'-' ■4 5 20,8 2702 21,1 2782 2572 56,44 18. VIII. 8 a. 34" 35' 14 22' 21.S 269I 22,0 2794 2559 56,60 19. VIII. 7 a. 32" 3' 15° 3' 2 1,7 2695 21,9 2797 2564 36,64 52 (12 a.) 20. Vlll. 8 a. 29" 29' >5" 57' 21,9 2708 22,1 28 1 | 2577 56,87 21. VIII. 7 a. WV-Kusü • \ . 1 enerife 2 1 ,6 2709 21.7 2801 2571 36,69 '4 gering Schmutzige Farbe Buchan-Deep, NO-Küste von Seh, ittland. Meerleuchten im Kiel- Foula-Inse] in N 69" 16 See- meilen Abstand An der Westseite Suderös, unter Land dicht Seit heute "Wasser tiefblau, offen- bar auch durchsichtiger Seine-Bank Sehr klares Wassei Leicht getrübtes Wassei | Auf der Reede von Orotava, \ ' ' Seemeile ab Land 1) S. oben s. 69, Fußnote 2. 2) S. oben S. 70. § 39. Das während der „Valdivia"-Expedition gesammelte Mat, 199 I 2 3 4 5 6 ! 7 8 9 10 11 12 13 Specifisches 1 S. Salz- nach dei A_ I licht* FoRJ - Durch- Datum I >1 ts- C, gehalt Skala, Breite Länge 2i \" i7°, 5 t" sichtigkeit 1 .emerkungen 1898 zeit S X 1 ' " s ,-- S .. in in Klam- i7."5 1, .5 4 0/ /oo mern in m £ Angabe der Zeit X. W. 23. VIII. 8 p. -X" 3°' [5° t6' 2 1,2 2682 21,8 2781 2561 36,43 24. VIII. 7 a- 2'." 20' [4» S o' 21,7 2689 21,9 2792 2559 56,57 5 gering 7 P- 25» 52' 15° 38' 21,7 2690 22.1 2798 2565 36,65 Wassei schmutzig grün, gegen 25. VIII. 7 ;>• p. 24° 48' 16» 56' 2O.4 2700 20,7 -77 3 2575 0,35 20 2 gestern verfärbt: Auftri, b 26. VIII. 8 a. 22" 57' i8° 33' 22., 2 , 22,3 2775 2533 56,35 2 27. VIII. 5 P- 20" 8' 2O 20' 26,5 2530 26,9 2766 2391 3ö. 2 3 2 1 »line entsprechende Farbe in der 28. VIII. 8 a. [8° 21,' 21" II,' 26,5 2539 26,7 -77" -'Vi-, 36,29 Grau FOREL-Skala Nahe bei Boavista, Kap Verdische 29. VIII. S a. 16 14' 22" 38' 26,5 2510 -7.7 2770 2 Vis 56,29 5 Inseln 30. VIII. 14" 39' 21» 55' 27,1 2518 27,2 2764 2372 36,21 31 Sehr großer Sprung im Salzgehalt, 31. VIII. 9 1, 12" 38' 20° IS' 2t, ,1, 2478 26,7 2703 2326 5542 s. Text § 40 II 8 p. 11° 56' 19° 32' 27,0 2353 27.3 2598 2209 54.04 1. IX. 8 a. 10" 56' l8» 3 2' 26,3 2377 21 p, 4 2596 2228 34.00 8 p. 9« 54' 17" 28' 26,0 -4-1 26.1 2634 2271, 34-5° 2. IX. '1 a. 8° 58' 11," 28' 2f),0 -4-7 26,1 2638 22X0 54.56 9 P. 8" 0' ■5" 43' 26 2 -414 26.3 2634 2270 34.50 3. IX. 8 p. 6" n' 14" 21' 21,.,, -477 21,. I 2687 2329 55-20 5 4. IX. 8 a. 5° 5' 1 5° 28' 25,7 2478 25,8 2683 2332 35.15 2 9 p. 12" 30' 25,6 2486 25.7 2686 233* 35,18 5. IX. 12 a. 2" 55' ll" 2T j 11 3i 25,6 2512 25,8 2720 2372 55.63 6. IX. 8 a. 1" 28' 10" 17' 24,6 2540 24.7 2714 2398 35.56 5-9 8 p. o° 46' s. 9° 30' 24,0 2545 24.I 2700 2403 35.37 Starker Strom -,. IX. 4 P- 0" «.' X. 8" 30' 24.O 2545 24,1 2700 2403 35.37 5 8. IX. 9 a. o" 20' ,," „■ 23.1 2558 23,3 2690 24") 35-24 2—5 12—15 9. IX. 7 a. 0" 56' 4" 38' 24-5 2529 24,6 2700 2387 55.37 2 Starker Strom 10. IX. '1 a. 1" 14' 2" 10' O. 24,6 2531 24,8 2708 2392 35.48 5 11. IX. 9 a. 1" 51' 0" 31' 25,0 2509 25.1 2692 231,4 55,26 gering 12. IX. 10 a. -" 37' 3° 29' 24. s 2518 24,9 2697 2375 35-33 2 18 11 p. 2» 53' 4" 20' 24.8 2502 24.9 2681 235') 33.12 Intensives Meerleuchten, auch auf 13. IX. 8 a. 3° 9' 50 28' 25,0 2492 25,1 2674 2346 35.o3 2 den Wellenköpfen / 4 p. 3" M< 5° 55' 25,2 2481 25-3 2667 2333 34.93 Seit Mittag Wasser ganz undurch- IO p. 3" 19' 6° 22' 25.4 2307 25Ö 2502 2160 32.77 sichtig und erfüllt von Schwärmen 14. IX. Ii a. 3° 3i' 7" 25' 25.3 2 1 08 25.4 2300 1959 30.13 14 12—13 der Salpa cylindrica 7 P- 3° 4'' 8° 24' 25.4 20 1 8 25.5 2218 1878 2,1.04 Im Südosten von den Nigermün- 15. IX. 7 a - Dichl vor 1 Bucht. 1 [er Ambas- Camerun 2 5-7 1 060 25.7 1252 0919 [6,36 dungen 20. IX. 9 a. Halbwegs Victoria u. fli zwischen Kamerun- iß 25.0 0143 25-1 0302 0004 3.89 Farbe schmutziggelb 200 G. Schott, i i 12 Datum 1898 Orts- zeit Breite Länge Specifisches Gewicht ■7 ,5 ,i7",5 Dichte /" Salz- gehalt •ijf,S Farbe nach der FOREL- Skala, in Klam- mem Angabe der Zeit Durch- sichtigkeit Bemerkungen IL Kamerun — Kapstadt. 25- 26. 27. 28. 29. 3°- I 4 . i5- 16. '7- |S. 19. 20. 22. 23- -(• 25. 26. IX. 8 P . IX. 10 a. IX. 9 a. 10 p. IX. 8 a. 9 P- IX. 8 a. 8 p. IX. 10 a. 8 p. X. 7 a - 2 p. 4 P- X. a. X. 10 a. X. 11 a. X. 9 a. X. 9 a. 5 P- X. 1 p. X. 9 a. 8 p. X. 8 a. 7 P- X. 9 a. 8 p. X. 9 a. X. 8 a. X. 10 a. X. 9 a. X. 4 P- X. 5 P- X. 5 P- X. 5 !>• a. X. 7 a. X. 7 a. N. 3" 11' 2" o' o" 26' S. o° 59' r 57' 2" 40' 3" 55' 4" 25' 50 6' 5" LS' 5" 47' 6° o' O. 8« S V 8» 4 < 7» o' 7" 21' 7" 41' / 43 "" Im' / 49 8° 42' 9° 59' io° 18' ii« 31' 12" 2' Bei Shark Pt. Kongo- mündung 9" 31 n" 28' 14" o' r6° 20' Große Fisch-Bay' 16" 30' 9° 46' io° 24' 10» 57' 11" 10' Nördl. 1, tl Innerster Teil II» 45' 17° 35' [8° ix' 10° 12' 9° 34' 19" n' 2O 2' 8» , r < 8" 7' 2 l" 20' 7° 15' 22» 2' 6» 52' 23° 18' 6° 2;' 25« 25' 0" 12' 21," L 9 ' 5 5j 28° jo' 0" 14' 30" 37' 6« 9' 51» 27- 10" i(>' J2° 0' 12" 31' 32" 54' 14" 4°' 53" I')' 15" 58' !3° ]2- [8° "' 1099 2046 25,2 1236* 25.3 1423 2325 [8,60 25.1 2200 25,2 2382 31,18 2 24,9 2470 25,0 2650 2324 2341 34-72 25,0 2470 25.1 2652 2327 34-74 2—5 24,8 24,8 2482 2470 25,0 24.9 2663 2649 2361 2347 34- s '-) 34-71 2—5 24.5 24.5 2505 2491 24. (i 24.'' 2674 2660 2284 22.X0 35.°3 34,85 2 24,6 24.5 2431 2431 24,7 -' 4-' ' 2(100 2599 2020 1796 34.06 34-05 35 24,0 24,5 26,5 2168 [9321 0248 24,1 H,7 26,6 2323 21 10 0451 0109 2555? 30,42 27,63 5.84 60 60 22,iS . 2524 21.4 2689? 21.5 2780? 2557 56,42? 2 2I.O 2658 21,1 2738 55- s 7 20 10,7 21)02 19,8 2740 35-89 9 l6, 1) 27 12 ■"■7 261 12 2584 35-24 9 15.4 2743 15.'' 2703 2622 35-42 Id.K 0—14 15,6 16,8 2 745 2 733 r 5 ,8 17.1 2712 2724 2627 261 1 35-52 35.69 9 2 — [6,6 2728 [6,8 2710 2602 35-5° 2-5 17,0 2 722 17.1 2710 2592 35.5o 17.0 17,0 2726 2730 17. 1 17.2 2716 2722 2 vis 2604 35,58 35-65 20 16,7 2728 [6,8 2711 2600 35-31 9 [6,6 2733 16,7 2720 2612 35-63 5 Id. 1) 27 V) 16,7 272 1 2613 35-65 2 l(),2 2740 [6,3 27 12 2,1 13 35Ö2 1 7,7 2700 18,5 2722 2588 35,66 O 15.6 2718 [8,9 274S 2663 36,01 2 l6,0 2700 18,7 2725 2631 35.70 5—9 [6, 4 2732 [6,6 27'4 2610 35,56 5-9 •7 Hi, 2 2741 [6,3 2717 2618 35,60 5 [4,0 2750 14.2 2683 2632 35-15 27 15 16 keine 20 20 g, ring 9 — 10 H Blauschwarze Wasserfarbe Wasser auffallend verfärbt, schwarz- grün, das Schraubenwasser hell- grün Wasser schwarzgelb und dick-un- durchsichtig, unter der Oberfläche grünlich Gruigrüne Wisserf übe Wasser tiefgrün mit schwärzlichem 'Ion Wasser ist eine übelriechende, dicke schwarzgrüne Brühe Eben außerhalb der Großen Fisch- Bay Schwarzgriin ) Grenze zwischen Auf- Blau j trieb u. Oceanwasser 19 6 Aul der neuentdeckten Bank Beide Proben 'ist am 24. X. untersucht Im NWzW vom Tafelberg § 39- Das während der „Valdivia"-Expedition gesammelte Material. 20 I 1 1 13 Datuni |S.)S Orts- z< II Bn ite Länge Specifisch.es < re-w ichl I7 U ,S i7°,S Dichte /" Salz- gehalt in Farbe nach der FOREL- Skala, in Klam- mern Angabe de: Zeil Durcl sichtigkeil in m Bemerkungen 13. XI. 14. XL 15. XL 11. XI. XI. 5 P- 1 1 a. 5 P- 8 a. 3 P- 4 P- 6 p. 8 a. III. Kapstadt — Agulhas-Bank — Kapstadt. 26. X. 4 P- 27 X. 8 a. 1 P- 28. X. 8 a. 1 P- 8 p. 29. X. 6 a. 4 P- 1. XI. 8 a. 9 P- 2. XL 10 a. 3 P- 3- XL 7 *■■ 4 P- 4- XL 8 a. 5- XI. 7 ••>• 10 a. 12 a. 7 !'• s. o. Reede von Kapstadt 34 5 ' 34" 21' 34" r 34" IO ' 34° 27 19° $8' ::" 26' 23" 27' = 3" 45' 25 6' Bei Kap Redte (Port Elizabeth), 2 See- meilen Landabstand 34" 3i' 34" 5°' 35° "' 35° 16' 35 29' 35" 19' 26 o' 24" 45' 22° 58' 99 B ->T 4 21" 20° 35« 9' 18» 33' 34" 37' 18" 20' Eingang zur False- Bay False-Bay Vor Simonstown vor Anker Auf der Reede von Kapstadt 34" 5^' 17° 5»' 56' 28' 17" 55' 37" 44' "-'" 5°' 39° 10' 16 13' 39° 3»' 39° 4 2 ' 39° 4 .r 40" 3,' 15" 59' 15" 54' 15» 48' [2,4 2741 1 -V' 2<'47 2628 54- h 7 [5,6 15,6 2735 '5-7 2696 2611 35.31 20 [6,7 17.0 [8,0 27 "' 2708 2689 [6,8 17. 1 18,2 2700 2698 2701 2589 2580 2560 35-37 35-35 35,38 14 [8,7 in.: 2673 2682 [8,7 [8,3 2696 2696 2538 2550 35.3I 35.31 5 44 21-5 21,0 2626 2626 21.1 2 1.1 2706 270h 2478 24'|2 35-45 35-45 2 20,9 18,4 2627 2678 21,0 [8,5 2705 2698 2593 2547 35-44 35-35 9-5 t6,g 111.7 2710 2718 17." 16,8 2698 2704 2582 2593 35.35 35-43 9 2 1(1,0 ^737 16,2 2710 2bl6 35-50 9 [7,8 16,6 2708 18,0 271(1 2580 35,58 [6,3 14,5 2738 '5-3 2696 2635 3531 5—2 16 IV. Kaj »Stadt — Bouvet-Insel — Kerguelen. 7,0 7.0 14.4 ■7-5 10,6 12,6 2715 2720 2725 : 7 ' 1 272S 21.. 12 27<7 2772 16.9 17- 1 17. 1 ■7-3 14-7 '7-1 11. (1 13-2 2702 2710 2714 2 7' 4 2672 2690 2626 2689 2596 2592 2596 2613 2561 2640 21 35-4° 35-5° 35-5'' 3543 35-oo 35.24 3440 35-23 5 5-9 2—5 20 — 27 Zwischen Danger-Point und Kap Agulhas Plettenberg-Bucht I rancis-Bucht, östlicher Teil Mit Passieren von Kap Recife und Eintritt in dieAlgoa-Bay Wasser- farbe schnell verändert in Hellgrün Im Agulhas-Strom Seit I h p.m. wieder auf der Agulhas- Bank; Wasser verfärbt Wasserfarbe seit 3 h p. m. wieder auflallend verändert in Reinblau, Temperatur und Salzgehalt da- gegen kaum verändert Kap der guten Hoffnung 5 See- meilen ab Deutsche Tiefsee-Expedition I8g8— 1899. Bd. I. Um 4 p Farbe schwarzblau. Sk. 2 Tagsüber kommen die mächtigen Temperatursprünge zur Beob- achtung, die hier charakteristisch sind. Die Wasserfarbe der im Sonnenlicht durchscheinenden u. --ich überstürzenden Kämme ist am Vormittag deutlich hellgrün und nicht blau. Eine Aenderung der Was-..-! färbe mit der Tem- peratur ist mit Bestimmtheit heute nicht auszumachen Ueber Mittag, als die Temperatur relativ hoch war, war das Wass. r grünlich. Wir he. ibachteten heute wiederholt, daß warmes, salz- reiches Wasser grün, kaltes, salz- armes dagegen blau erschien, im Gegensatz zu dem sonst üblichen Verhältnis. Seit ; h p. m. war das Schiff vieler in eine andere Wasserart eingetreten (vergl. Salz- gehalt!!, was auch unter anderem in der Zusammensetzung des Planktons kenntlich wurde 26 202 G. Schott, Datum Orts- 1898 , zeit Bn it. Länge Specifisches Gewicht ,i7".S t;",s Dichte Salz- gehalt in /oo Farbe nach der FOREL- Skala, in Klam- mern Angabe :\' ] /< it Durch- sichtigkeit 'S Bemerkungen 17- XI. 18. XI. 19. XI. 20. XI. 21. XI. 22. XI. 23- XI. 24. XI. 25. XI. 26. XI. 27- XI. 28. XI. 29. XI 3°- XI. I. XII. 2. XII. 3- XII. 4- XII. 5- XII. 6. XII. 7- XII. 8. XII. 9- XII. 10. XII. 1 1. XII. 1 2. XII. 3 P 8 a. 9 P- 9 a. » p. 5 P- 10 a. 9 P- 1 1 a. 9 a. 5 P- 5 P- I 1 a. P- [ 1 a. 5 P- I I a 1 1 a ') a 5 P 3 P 3 I' 8 a 8 a 9 a 8 p 10 a 1 _• a 'i a s. 4'" 5' 42" 18' 43" 1' 43" 52' 44" 5b' 4(1" 8' 47» 26' 47" 33 ; 4')" :' 50" 15' 5i° 27' 53" 42' 54" O. 14" 5- 1 ' 14 1' 13° 33' 11" 32' 10" 37' 9° 49' 8° 4 1 ' 8 o ,. 7" 24' 6° 9' 4" 21' In Sicht und unter der Bouvet-Insel Unter der Ostküste von Bouvet 7-4 6,0 4-7 44 1,0 0,7 -0,9 ■ 1.0 - 1,0 53° 5"' o' 54° 16' 3" '5' Unter der < istkiiste \ 1 m Bi mvet 55° 21' V :>>' 56° 50' 8° 47' 56 12' io° 48' 56» 28' [4° 38' 55° 57' H'" 15' 55° 57' i''" 4^' 55° 33' 'S" 59' — 0,8 54° 54' Sl" •)-' 56° 44' 58° io' ; 39" 9 59° 3' 3 S " "> 22 13' 21)" 26' 28» 59' .^" 6' V' 1 1.4 '•5 ■0,8 -0,6 -0,4 59 17' 40" 21' ' \2' M" 37' 59° t' 47" 38' ■ 1)2 0,9 0.5 2747 2762 ^754 2760 2750 2765 2760 ^735 2750 2740 2750 2748 2763 2748 2 738 2755 2 7 SS 2752 2741 2735 2738 2710 2747 271 10 27 I 2 2744 2698 2689 21.7(1 2710 10,2 2618 8,4 2608 s.i, 2602 8.0 7,6 6.7 5.6 54 5.i 6,6 5.6 8,2 "•5 7,0 8,0 8-5 6,9 5,3 7.9 7,9 7,o 7,6 9,8 8,7 5,2 9,8 5,9 7.1 9,1 8,6 8,4 2597 2606 25/6 2581 2574 2577 Z5 6 4 2565 2566 2593 2588 2578 2578 257'' 2 5' s 4 2602 2592 2581 2566 2576 2.574 2597 2573 2576 -WS 2341, 2527 2558 2648 2669 21,117 266c 2660 2680 21,77 21" 17 2700 27IO 2737 2732 272(, 2727 2748 2737 271 I 2 - ^2 2717 -X3'l 27 '4 2718 2703 34-3° 34-17 34,08 34,°2 34.14 53.74 33.81 33,76 53,59 53,6o 53,61 33,97 53,98 33-71 53,78 33-74 33,85 54,09 53,95 33,81 33,6i 33-75 33-71 34 -oi 33,71 33,75 53,58 2675 53,15 ■I.MI 267 I 2 700 53,35 53,10 33,52 2—5 5—9 o 2—5 2-0 (10a.) o o blau la. m.) gl iinlich (p. in. 1 '4 5—2 14 16 (7 a.) 9 über 15 m 13 (12 a.) 20 (7 p.) ii. Schöne blaue Farbe Trotz ständig abnehmenden Salz- gehaltes und abnehmender Tem- peratur blaues "Wasser Hellblaue Wasserfarbe Hohe, stürmische See ; schönes blaues Wassei Schwärzlich-blaues Wasser bei Nebelwetter. Sehr reiches Dia- tomeen-Plankton Wasserfarbe gänzlich verändert in Schwarzgrün. Massenhaft Dia- tomeen, daher die geringe Sicht- tiefe Eben nach dem Passieren des ersten Hissim kes Sehr starker Oststrom und Abtrift der weißen Scheibe Wasserfarbe bei der dicken Nebel- luft unbestimmbar Sehr viel Ir ihn-, zum Teil in großen Feldern, ist ringsum und dicht bei dein Schiff Treibeis nahebei In der Grotte eines Eisberges die Wasserfarbe beobachtet Schone tiefblaue Wasserfarbe § 39- 1^ IS während der „Valdivia"-Expedition gesammelte Material. 203 I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 Specifisches < rewichl 1- '.n be "** Salz- nach der d- 1 licht' ' Fori 1 - Durch - 1 l.tlnni Orts- £ gehalt Skala, 1898/99 zeit Breite 1 ,änge 11 x" . -U - in in Klam- sichtigkeil 1 lerne] kungi n r '. 5 17 ,5 4° ' 00 mern in in i Angabe der Zeil S. < ). 13. XII. 4 P- 59° 47' So" 22' — 1,1 -74" 5.9 2559 2703 33,53 14 — 20 Entschieden grünliche Wasserfarbe 14. XII. 10 a. 60" 21' 52° 58' — 1.- Z74 2 7." 2572 2717 33.69 14 Wasser schwarzgrün und undurch- sichtig. Viel Eisberge in Sicht t 5 . XII. 9 a. (.2" 21)' 53° 10' — 1,1 27;" 7.'» 2578 2722 33.78 5 '1 7 P- 63« 50' 53" (6' — 1,2 2748 5.9 2567 2712 33,63 !(,. XII. 10 a. (14" O' 54" 20' -1.3 2739 7,2 2573 2718 33.71 2 Mitten im Packeis. Südlichste Nähe von Endi rby- Position 1 .Hill 17. XII. 8 a. 63° 17' 57° 51' — 1,0 2740 7.'» 2582 2726 33,82 2—5 ■3 iS. XII. 8 a. 62° 32' 58° 40' —0,8 2753 6,0 2573 2716 33-71 14-9 Schwarzgriines Wasser 19. XII. 8 a. 1,1" 4;' Gl" !(.' —0,6 2747 6,4 2572 2714 33.7° 14 20. XII. 8 a. 6o° 6' 63» 6' 0,2 2720 7,9 2562 2700 33.56 21. XII. 4 P- 57" 55' '•V 36' 0,8 2730 ".2 251.4 2698 33-59 2-5 22. XII. 8 a. 56" 9' 66° 54' 0,8 2730 9,2 2586 2720 33.87 23. XII. 6 p. 54" 3' 68° 28' 1,9 2705 10.4 2580 270I) 33.8o 24. XII. 5 P- 5t» 50' 69» ,|V 2.7 2710 10,2 2580 2699 33-So 9-5 25. XII. 10 a. l'i" 26' 7°" 3.5' 3.1 2681 11. 7 2575 2691 33,73 14 Undurchsichtig und schwarzgrün 3 P- Foundery-Branch, 1 Ist- küste von Kerguelen 5-- 2728 8,3 2576 2691 33,75 6 p. iKerguelen, Gazelle- 4.3 27. XII. 8 p. / Basic 3-4 2684 9,4 2545 2658 33,34 20 Bei 15 m Tiefe 29. XII. 10 a. 48° 58' 70" 1' 3-8 2687 10,3 25(10 2669 33.54 14—9 10,5 In Sicht von Kerguelen Y. K< -r- 'iiclcn — Padane:. 30. XII. 31. XII. [899 10 a. .8 a. S. 47" 32' 45" 59' 5 P- 4-" 30' a. I 41 O. 7"" J5' 73° I"' 75 4 ' 76° 31' 8 6 51," 14' 7 a. 34" 14' 5 a. 32° 54' 6 P- I 3"" '" 8 a. 30" 7' 8 a. 8 a. 8 a. I Seemeile rötlich von St. Paul 5 Seemeilen nördlich von Neu-Amsb rd 78° 46' 80° 31' 85" z< 86° t8' 87" 50' 89° 59' 91" 4"' 93° 44' 95" 1 1' 96° 1 I ' 9I1" 22' 29" 6' 27 o jg. 26 4' 23° 53' 21" (.' 17" 5°' 3,8 2676 11,8 2571 21, So 33.68 -"7 9,4 2750 10,0 2618 2653 34-30 5—2 9,5 27211 [2,2 2620 2653 34.32 5 1 2.I1 2734 '3-5 21.58 2635 34-83 5-2 14.0 21, SS 17-7 2691 2640 55,25 14 15.2 2762 '5-6 27 1 2 2636 55-55 9 17.4 2684 '7- s 2690 2563 35.24 9 [7,7 2684 '8,5 -7'>5 -571 35,44 2 [9,6 2674 19,8 2721. 2545 35-71 20,9 2649 21,0 2728 2516 55-74 2 — 21,4 2645 21,9 2748 2523 $6,0) 22,0 2646 22,4 2763 2523 36,20 23,0 2647 23,1 2780 2511 36,42 23,1 2618 ?i-S 2756 2485 36,10 23,6 2587 23.7 2736 245) 35.85 24.0 -555 24,3 2718 2421 35,61 24,9 2499 25,1 2683 2358 3.5.15 42 50 ca. 40 Auffallend grünes Wasser Hier ist mit dei beträchtlichen Temperaturzunahme eine deut- liche Veränderung der zum Blau eingetreten Farbe 26* 204 G. Schi itt, I 7 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 Datum 1899 1 »rts- zeit Breite Länge tr. Specifisches Gewicht 17 ".5 [ 7°.5 Dichte 4 Salz- gehalt in Karin- nach der Fl iRI-'.I - Skala, in Klam- mern Angabe der Zeit Durch- sichtigkeit in m Bemerkungen 16. I. 17. I. 18. I. 19. I. 20. I. 21. I. 22. I. 8 a. 9 a. 7 a. 11 a. 9 a. in a. 5 P- 9 a. S. 15« 8' 12" 18' 10" 8' 8" 14' 6° 42' 3" 4-' 3° 22' 2° 4' 0. 96° 20' 96 4.1' 97° T 5' 98" 22' 'i"" 35' 101" 0' 101" 12' 100" 26' 27,0 28,1 28.0 27,6 ^r.r 28,0 28,0 2418 237« 2380 23i« 2382 234' 2308 2288 27.1 27,8 28,2 28,4 27,8 28,0 28,3 27-5 2660 2042 2654 2640 2646 2610 2585 2 54° 227] 2232 2230 2219 2239 2200 2 11. 4 21 19 34.85 34> 6 ° 54-77 34.58 34,66 34,19 33,86 33.27 2 2-5 2 über 40 2 5 26 28 18 10 Seemeilen im Süden der Cocos- Inseln Nachts sehr heftiger Regen 30 31 1 1. 12. VI. 1(1. II 17- II 18. II 19. II 6 p. I I a 8 p 8 a 8 a 8 p Padang- -Colombo. I. 5 P- T. i, ,,. II. 8 a. II. ■i a. II. 7 a. II. 7 a. II. 7 a. 8 p. II. 7 a. 8 p. II. 7 a. II. 8 a. II. 8 a. 8 ,.. II. 3 1'- II. s a. iü p. 11. 7 a. 0. 99 43' 98 34' 1)8" 2 J ,,(," 23' 97" 6' 95° 41' 94" 48' 94" 57' 93° 30' s. o" 58' o" 43' N. o" 27' 0° 46' 2" 12' 5" 23' 5° 57' 6° 40' KonduI-Insi-1, Niko- lian-n 7° >< ■' 7" 58' 7" 43' 7" 25' 6» 52' 6° 1 [' 5" 50' 6" 42' N. 6" [8' I" r5' S° «' 2" 3>' 93" 12' 91° 47' 88° ,V 87» 30' 85" 12' 82° 41' 8o° 53' 79° 45' O. 79° ( '' 7S" 12' 77" 34' 76° |V 74° 55' 294 221.1 29,6 2577 2 1 1 2 53.76 2 28,7 2287 29,2 2590 2145 33.93 2-5 28,1 224I 28,0 2508 2084 32.86 28,1 2290 28,3 2568 2144 33.65 27,8 2 24O 28.0 2508 2094 32.86 2-5 28,1 2319 28,0 2587 2163 3 3- KN 2 28,5 232: 28,5 2610 2172 34.19 27.1 2 2 (.') 2 27,6 2550 2158 334' 27.; 2259 27,9 2524 2128 33.07 '4 27,1 2288 27.1 2530 2,38 33-14 27,2 2301 27,1 2543 2147 33'32 5 27.2 2298 27-2 2541 2145 53.28 2 27.4 27,5 2363 2361 27.5 27,6 2618 26 1 7 2216 2212 54,30 34.28 27.; 2338 28,1 2610 2 200 34-19 27,0 27,1 2391 2317 27,4 27.4 2(142 256s 2253 2176 34,60 33,65 27,2 2348 27.5 2601 2205 54.°7 26 gering gering gering 26 Im Mentawei-Becken Im Westen von der Siberut-Straße Im Süden von Pulo Nias-Südküste (X ias-Groß-Kanal) 52 Seemeilen im Westen von Pulo Nias [5 Seemeilen im Süden von Bang- kai 11 (Xias-X oid-Kanal) 26 Seemeilen im Westen von Babi 20 Seemeilen im Südwesten der Surat-Passage Nach dem Verlassen von Pulo Wai. Atjeh Wasser auffallend verfärbt in Schwarzgrün Dicht unter Land Westeingang des Sombrero-Kanals Dondia 1 read K. (Südspitze Ceylons) rw. Nord co Seemeilen ab 12 Seemeilen westlich von der Westküste Cej Ions o" 5 1 Suadiva-Atol (Malediven) mbo — Cha gos- [nseln Se; y-chell en — D; 28 2 2340 28,4 21.2 1 2104 54.33 2—5 27,6 28,0 2380 2428 27.8 27.') 2646 2696 2239 227, 34.66 35-31 2 28,0 2452 28,0 2721 23OO 35.64 — 2 27,9 28,2 2451 2445 27,6 28,0 2716 228i| 2289 35.46 55.58 29 Vor Hu-wa-10-lu dicht an Land i It.is während der ,,'Valdivia"-Expeditiorj gesammelte Material. 20 = 7 I 1 1 Datum I I] 189t) zeit Länge 1 ■ .i7",5 Co Dichte 4° Salz- gehalt in uo I' arbe nach der FORE1 .Skala, in Klam- mern Angabe der Zeit Durch- sichtigkeit kungen 20. 21. 23- -4- 25- 26. 2S. II. II. II. II. IL II. 8. III. 9. III. 10. III. 11. III. 12. III. 13. III. 14. III. 1;. ni. 11. IL IL III. III. III. III. III. 4 P- 8 p. 8 p. 7 a. I. a. 4 P- 8 p. 8 a. 8 p. 8 a. 8 p. 7 a. s p. 9 a. 9 P- 8 a. 8 p. 9 P- 8 a. 6 a. 9 a 8 p 8 a 8 p. 9 a 8 P 9 a 8 p 11 a 8 P 9 a. 9 P 6 a [I 1 5 5° o« 6° 17' O. 73" 24' 73° >8' 73° 24' 73° 54' 73° >"' 73° 19' In der nördlichen Hälfte Lagune von Diego Garcia | (< hagos-Inseln) I Seemeilen südlich I vom Hauptpaß 6° 26' 50 9 - 4" 6' 3° 25' 2° 39' 2" 44' 2" 39' 2° 44' 2" 45' 3" - ,0 - 3 3 70" 69° ■: 67° 64 63" 62 (.i" 59° 58" 57° 59' 17' 59' 50' 38' 32' 11' 47' 38' 20' 4" 13' Bei der Ausfahrt aus Mähe, St. Anne quer- ab. Seychellen 55' 36' 39' 43' 4"' 59' 5° >5' 5" 29' 5° 4°' 5 54 6« ir 6° {2' 17 17' 53° 43' 52° 34' 5i° 50° r" 59' 47" 58' 46« 23' 44" ; 1' 43 58' 42" 35' 4 1 " K' 40 2' Bei der Ansegelungs- tonne vor Dar es Saläm 28,4 28,2 28,4 27, 28. 28,3 28,2 28,1 8,0 8,0 :■'> 7,5 7." 27,6 28,] 27,5 27,9 28,1 2S.6 28,8 28,4 - ,s -7 28,8 2S.4 28,8 28 2 2422 28,9 2S.h 28,6 27,8 27,5 27,6 27,2 2431 -4-5 2400 2418 2401 2386 2361 2398 -4-5 24°7 2418 Z428 2435 2444 2430 2450 2447 2469 • r ■ i 2460 -45- 2465 -M77 2470 2479 2471 2464 2468 -'457 -MS' 2432 -M32 2409 2408 2434 28,4 27-3 27.2 27,6 2 7.5 27.9 28.0 28,2 28.0 28,0 28,1 27,9 27.* 27-'i 27,5 27,6 27,4 S,o 27-5 27,9 28,2 28.6 28,8 28 28 28. 28 28. 28,2 2720 2717 2713 2665 2670 2630 2643 21.4 s 2669 2663 2673 2696 2704 2719 2700 2720 2718 2737 -757 272s 2708 2723 2729 2740 2755 2740 2707 2737 2757 2735 -755 2726 2694 2717 2693 2704 2709 2286 2290 2279 22^1 221, S 2250 2 234 2277 2258 2263 2272 2273 2288 22;3 2296 2291 2316 2316 23IO 2303 23K, 2322 2316 2330 2322 2280 23IO 2315 2288 23OI 228l 2247 2279 2259 22--,; 2282 35,63 35.60 35,85 54,9] 34.98 34.78 34.45 34- ( »3 54-70 54.97 34.89 35-02 55-5'» 55-45 55,62 35-37 35-63 J5,6i 35.86 35.86 55-74 35.48 55,68 35.89 35.83 35,89 35.48 35.85 36,12 35.83 35-83 35-71 35-29 35-59 55.28 35,43 35.49 o — 2 o 18 30 gering 50 [m A.I quatorialkanal In der Lagune war das Wassei über den fahrbaren Stellen meist blaugrün (20 — 27), über den Riffen hellgrün (44 — 50 °/ Gelb) Etwa 30 Seemeilen irn Nordwesten von Diego Garcia In Sicht der Seychellen. — Un- durchsichtiges, schmutzigesW mit treibendem Tang Bei den Amiranten Pyknometerwägung Pvknometerwägung o' , ]>. in. Stromkabbelung 20Ö G. Schott, Datum 1899 1 Irts- zeit 20. III. 22. III. 23. III. 24. III. 25. III. 26. III. 27. III. 28. III. 29. III. 30 III. 31. III. 1. IV. 2. IV. 3. IV. 4. IV. 5. IV. (.. IV. 7. IV. 8. IV. 9. IV. '1 a. 8 P . 5 P- 10 a. 9 P- 8 p '1 a. 8 p. 7 a. 8 p. 8 p. 10 a. 8 p. 8 a. 8 p. 8 a. 8 p. X a. 'I ]'■ i P- 8 p. 10 a. 9 P- ii a. ! P- 8 p. 8 .,. s p . 7 a. 8 P . Breite S. 5° 5''' 5° 5' 3" o' 1" 48' 1" 4' o» 25' o° 10' X. o" 40' 1° 30' I" 49' 2" 12' -" 59' 5" 32' 4° 35' V 4' 1," 24' 7° 8' X" ,,' 8° 40' 9° W ><" .4' io° 25' 12" o' 12" 5,2' 13" I' [ 3 2' 12" 28' X. Länge Specifisches Gewicht I7",S ,i7°,5 17*6 Dichte s Salz- gehalt in DO Farbe nach der Fl 'KEL- Skala, in Klam- mern m m Angabe der Zeit Durch- sichtigkeit 13 Bemerkungen VIII. Dar es Salam — Aden. vi" 1' 39° 56' 10 50' 41" 59' 42" 20' 42" 4')' 42" 58' 43" 44' 44" 5-' 45° 30' p5" 5' 4''" 51' 47" 53' 48° $1' pS" p,' 49° 3 2 ' 3"" 14/ 5i° 54' 52° 38' 53" 4-' 53° 55' 52" 13' 51" 12' 50» 11' 49° 10' pS" 26' 17" ' '' 1t" 4 6 ' 1 ). 28,4 28,5 28,2 28,8 27,1 26,4 26,4 26,5 26,6 26,9 26,8 27,0 26,9 27.2 27,1 - / -5 27,8 28,1 27,9 27 7 -7-5 28,0 2/ ,5 27.I 2 l '.i 26,8 26,5 26,8 27,0 In der Straß' von Perim, östl. Durch- fahrt Bei Haycock (Hanish) 14" 11' 42" 28' 15" 23' 16 49' i8° 15' 19° !3' 20° pi' 4'" 55' vi" 55' 58» 57' 58° 5' 2429 -44- -4" 7 2432 2483 2507 2528 2498 26,5 28,5 28,7 2S.2 27.1 21'. 4 20.. 2508 2516 25IO 2499 2489 2479 2481 2484 ■ m ,2 2471. 2 4 7'l 2472 2492 25 18 2i2 I 2538 2541 26,6 26,9 27,0 27.0 27,0 27.2 27,] 27.5 28,0 28,2 28,0 27,6 27,1 27.0 26,6 2714 -755 2683 2727 2726 273° 2751 2722 2736 2755 275' 2740 2728 2723 2723 2740 273 2 2748 2701 2/4° 2719 2742 2744 2762 2767 2755 2790 2280 2297 2256 2280 2334 255« 257') 2547 2359 2369 2368 2351 2342 2327 2331 2335 2318 2524 2283 2330 2514 2321 2345 2370 23/6 2379 2392 -'572 2401 35,56 35,83 55-15 2—5 35.72 55-71 55,76 5 36,04 9—14 35,65 55,84 36,09 9 56,04 35,89 5 35-74 35,68 5 35-68 55,89 2—5 3S,/8 36,01 5 35,38 55,62 35,91 56,03 36,18 2 55,95 36,18 16,24 5 2 56,09 2 36,55 15 sehr gering IX. Rotes Meer und Suez-Kanal. 27.' 2528 27,8 2 7' »4 2 |02 56,60 5-" 26,5 26,5 2548 2591 26,6 26,7 277" 2823 24O 1 2448 36,36 56,97 2—5 2(1,2 27,0 21 21. IS 26,3 27.O 2S2I 2859 2457 2470 36,95 !7,46 2—5 2—0 26,3 26,3 21")') 2708 26,5 26,3 2925 2930 2557 2Z,(,2 38r32 38,38 2—5 25.5 2777 25,2 2966 2628 38,85 2 46 Im Zanzibar-Kanal Pernba-Kanal Um 5 1 / a ]). m. Stromkabbelung NW si i. Nordstrom über 2 See- meilen pro Stunde Wasser verfärbt Keine Stromversetzung; (irenzge- biet von NO- und SW-Strom Starker WSW-Strom. Wasser grau- grün und wenig durchsichtig In Sicht der ostafrikanischen Küste 40 Seemeilen von der Küste ent- fernt P ykn om e terw ägung 170 Seemeilen im Osten von der Küste bei Ras Hafun. Pykno- meterwägung 10 Seemeilen im OSO von Kap 1 iuardafui Golf von Aden. Pyknometer- wagung Pyknomi i- rw ägung 2" Seemeilen im XW von Jebel Zukiu ij 40. Die Verteilung des Salzgehaltes an der Meeresoberfläche. 2( >7 I 2 3 4 5 6 | 7 8 9 10 1 1 12 13 Spei d 1 rev. ichl Farbe Datum 1899 ( )rts- zeit Breite 1" C t/1 x° ? '7°.5 • S .7"ö Dichte /" ■v Salz- gehall in /oo nach der Fori 1 ■ Skala, in däm- mern Durch- sichtigkeit in m Bemerkungen Angabe X. 10. IV. 7 a 23 0' 36" 52' 23.8 2852 23.4 2993 2702 59, 21 2 — II. IV. r a 10 p. 25» 30' : 35" 24' 27" '3' i 34" '5' 23.0 22.3 2891 2946 23,] 22,5 3028 5067 2759 2819 39.67 40,20 2 10 Seemeilen südlich von Shadwan- Feuer-Th. 12. IV. 9 a. 2 8» 0' 33" 17' 20.1 2866 28,1 3M4 2952 4M3 Golf von Suez 13. IV. 10 a. Auf der Reede vor Suez 18,2 3211 [8,3 3232 3086 42.3 4 P- je von Bittersce, £ Gr. „.Kl. uez-K 20,2 3061 30,0 344'' 3251 45,1 22. IV. 23. IV. 24. IV. 25. IV. 20. IV. 28. IV. 29. IV. X. Mittelmeer. '4- IV. 7 P- 31" 42' 31" 59' ir-' s 2030 17,9 2938 2S02 58,49 'S- IV. 4 P- 33" 19' 27" 57' 17,2 2040 17.4 2937 2814 38-47 2 — 16. IV. 34" 37' 24" 24' 16,5 2981 16,8 2967 2861 38,86 2—0 1 7- IV. 8 a. 36° 33' 19" 20' um 2955 10.1» 2936 2? |.0 38,46 19- IV. ... 38° 24' 11" 41' 15.4 2846 '5-7 2S11 2750 36,82 21. IV. 10 a. 56° 4'»' 0" 37' W. 16,7 2S01 [7.5 2801 2690 56,69 2 22. IV. 8 :.. 56» 10' 4" 53' 16,4 2797 16,9 2784 2680 36,47 9—14 4 P- 9 a. 8 a. 7 P- 36» o' 37" 29' 41" 44' 4;" 4"' £ 1-, 1-" iR j !'■ 4. 3° II a. j 49" 30' 9" 14' 9° 11/ 9° 28' 9° V 9" 9' 3" 27' O. 3 p. Nordsee, bei Texel Bei Helgoland 6 p. 7 P- Eibmündung. F. S. I. Oiierab von Neuwerk XI . Gibraltar — Hamburg. 17.7 2700 18,0 2 7 1 2576 35.5° 14 — 20 16,1 2752 17. 1 2745 2649 35.96 20 gering [4,6 '3-i 2755 2728 15-5 19.9 27 '3 2715 2682 35.55 55.57 14 — 20 35 iL 3 2793 1 2.0 2698 2700 35-35 14 10,0 2800 IO,9 2680 2705 35-11 27—35 8.3 265s 15-4 2613 200; 54. 2 4 35 sehr gering 7-3 255° 2308 21104 8,5 [6,7 in. I 2400 2204 [947 2467 31.44 30.05 2.5-5 In Sicht der Südküste von Kreta Nördlich von Sicilien in Sicht der Küste Vor Gibraltar: auffallende Ver- färbung des Wassers. Sehr viele S.'il; Wasser noch grünlicher als a. m. Im Westen von Trafalgar-F. Th. Bei Kap da Roca Grellgrüne Wasserfarbe. 50 See- meilen im Norden von Kap Villano, Finisterre Am Rand der Flachsee vor dem Kanal Zwischen Ouessant und den Cas- quets Bei Ebbestrom § 40. Die Verteilung" des Salzgehaltes an der Meeresoberfläche. (Taf. XXXIII.) I. Allgemeines. Beobachtungsmaterial. Es ist zweifellos, daß der Gesamtsalzgehalt, d. h. der Gehalt an aufgelösten festen Bestand- teilen, das vornehmste Kennzeichen für die Herkunft irgend einer Wasserprobe und das sicherste Unterscheidungsmerkmal zur Trennung einzelner Wasserarten abgiebt; bereits 1893 habe ich, 2o8 '*• Schott, durch die auffälligen Ergebnisse einer Reise südlich vom Kap der Guten Hoffnung geführt, nachdrücklich darauf hingewiesen x ), daß das sicherste Kriterium bei der Entscheidung der Frage, ob in einem bestimmten Falle polares oder äquatoriales Wasser gemischt vorliegt oder ob eine einheitliche Wasserart vorhanden ist, in der Beobachtung des Salzgehaltes liegt, daß die Tem- peraturmessungen dagegen erst in zweiter Linie in Betracht kommen können. Neuerdings hat O. Petterssox -') diesen Standpunkt ebenfalls betont. Wenn gleichwohl in unserem Falle die Behandlung der hierher gehörigen Verhältnisse weniger tief geht als die der Temperaturverhältnisse, so liegt dieser Umstand lediglich in dem Umfang und der Beschaffenheit des verfügbaren Materiales selbst begründet. Einer wahrschein- lich noch recht fernen Zukunft muß es überlassen bleiben, in ähnlicher Weise, wie es in diesem Werke in dem Kapitel III B 3 ) mit Benutzung der Temperaturen versucht wurde, dann mit Verwertung der Salzgehaltsmessungen auch der tieferen Schichten die Bewegungsvorgänge der Tiefsee gründlich aufzuklären. Die folgenden Darlegungen beschränken sich daher hauptsächlich auf die Verhältnisse an der Meeresoberfläche. In der beigegebenen Karte, welche die geographische Verteilung des Salzgehaltes ver- anschaulichen soll (Taf. XXXI II), sind die Messungen nachstehender Beobachter verwertet. i) E. Lenz [823 — 1826 auf O. von Kotzebues Reise um die Welt : im Atlantischen Ocean bis Kap Hörn, in der Chinasee und von der Sunda-Straße zum Kap der Guten Hoffnung und nach Lizard. (Memoires de l'Acad. Imp. des Sciences de St. Petersbourg, 6. serie, T. I, S. 293 ff.) 2) G. Forchhammer giebt eine Zusammenstellung aller von etwa 1843 — 1 ^^7 durch dänische Schiffe, ferner durch Ross u. a. ausgeführten zuverlässigen Analysen des Meerwassers. ( was ganz gewaltige Sprünge in diesem sonst auf ungeheure Entfernungen nur um minimale Beträge sich ändernden Faktor bedeutet. Die niedrigsten Werte von 34,0 — 34,5 hielten bezeichnenderweise bis zum 2. September einschließlich an und umfaßten somit den zwischen 12 und 7 N. Br. belegenen Meeresstreifen; es war dies ungefähr diejenige Strecke, auf welcher erstens sehr oft kräftige Regenböen nieder- gingen, zweitens aber der SW-Monsun noch nicht recht durchstand, vielmehr (vom 1. Sept. ab- gesehen) Windstillen und ganz leiser Zug aus Südwesten herrschten, also eine die Verdunstung fördernde, beständige trockene Brise fehlte. Als dann mit dem 3. Sept. abends dieser Kalmen- gürtel passiert war und der SW-Monsun voll durchkam, um auf der ganzen weiteren Fahrt bis Kamerun ständig als meist frische Brise mit nur seltenen Regenschauern zu wehen, hob sich der Salzgehalt im gleichen Moment auf 35,20 und schwankte innerhalb enger Grenzen um etwa 35,35 im Golf von Guinea im Guinea-Strom, bis dann die Nähe der Nigermündungen neue Aenderungen bedingt! ■. Man darf hieraus schließen, daß innerhalb der Tropen einerseits manche, besonders scharf gegen andere Strömungen abgegrenzte Stromgebiete zwar ihnen eigene und charakteristische Salzgehaltwerte besitzen, daß jedoch andererseits meteorologische Einflüsse für die Ausbildung und geographische Verteilung gewisser Salzgehaltsgrößen in hervorragendem Grade maßgebend sind : und zwar geschieht dies auf d e m Wege, daß die Größe der V erdunstu n g des Ol >< r- flächenwassers vorwiegend von der Luftbeschaffenheit und Luftbewegung reguliert wird, was schon früher an anderer Stelle 1 ) dargelegt ist. Ueberall da, wo trockene, frische Winde wehen, ist die Verdunstung energisch und der Salzgehalt hoch, dies gilt z.B. für die eigentlichen Passatgebiete in allen Monaten; wo die Luft feucht, die Luftbewegung jedoch eine vergleichsweise starke ist, hält sieh der Salzgehalt auf einer mittleren Höhe; die relativ niedrigsten Salzgehalte auf der tropischen Hochsee findet man in Gegenden, denen eine feuchte und zugleich wenig bewegte Luft oder Windstillen eigen sind. Der direkte Einfluß der Niederschläge endlich auf die Verminderung der Salinität ist meist ein verhältnismäßig geringfügiger, da der Seegang eine [) S .1. a. 1 1. S. 28, < rotha [893 § !"■ Dil Verteilung des Salzgehaltes an dei Meeresoberfläche. 21 I sofortige und gründliche Durchmischung der obersten Wasserschichten mit dem Regenwa einleitet 1 ). Hiernach erscheint es verständlich, daß der Salzgehalt in dem Bereiche des trockenen, frischen NO-Passates und damit zugleich in dem Bereiche der Nordäquatorialströmung über 3° %o> j a 57 %o betrug, im Bereiche aber des feuchten, mäßig starken SW-Monsuns und zu- gleich der Guinea-Strömung nur 3$ — 36 %o ausmachte, um endlich innerhalb des äquatorialen Kalmen- und Regengürtels, wo die Windstillen höchstens durch schwache westliche Winde mit Regenböen unterbrochen wurden, bis unter 35,0 °/co herabzugehen. Vergleicht man nun mit diesen „Valdivia"-Beobachtungen die weiter im Westen ebenfalls im tropischen Nordatlantischen Ocean gemachten Erfahrungen, nämlich Krümmels Beobachtungen im Jahre 1889 auf dem „National" unter rund 40 W. L. und Krämers Messungen im Jahre 1899 auf S. M. S. „Stosch" unter rund 50" W. L., so liefert, wie die nachstehende Tabelle zeigt, die Reise des „National" für die Mitte des Oceans den Beweis eines scharfen Sprunges und Rückganges in der Salinität (bei Süd-Nord-Kurs) an der Grenze von dem Südäquatorial- und dem Guinea-Strom, die Reise aber S. M. S. „Stosch" erbringt den entsprechenden Beweis für die Westseite des Oceans an der Grenze von dem Guinea- und dem Nordäquatorial-Strom L 'i. Datum Breite X Länge \Y Salzgehalt HO Wind von Strom nach Bemerkungen 9. X. 1889 10. X. 1889 n. X. [889 12. X. [889 13. X. ISN.) i u 24' 4" 4-' 1 2" 0' 4"" 37' 44" 30' 43" 24' 4-" 3' 40° 23' 36,1 35.8\ 34,8/ 35.o 35.8 O 3-4 O 3-4 11 3-5 ONO 4—2 XO 1 — 2 N 57° W 10 N 64" W 65 S 84" O 40 N 39° W 24 W 2 I Südäquatorialstrom Guinea-Strom. Wetter schwül und regnerisch 1 Nordäquatorialstrom 26. X. [899 25 X. 1899 21. X. [899 14" 18' .11 , - i 58° 6' 54" 57' 44° 8' 34.7 34.7\ 36.6/ W— WSW 2—0 S\V 1—2 NzO— 2 S 47» W 4 N 75° W 3 S 47° O 9 ) Gebiet des SW-Monsuns u. Guinea-Stromes NO-Passat. Nordäquatorialstrom. Allerdings scheinen die Versetzungen an Bord S. M. S. „Stosch" diesem Bilde nicht ganz zu entsprechen, jedoch waren sie in ihren Beträgen so geringfügig, daß ein Gewicht hierauf nicht gelegt werden kann; die Windverhältnisse sprachen deutlicher die vorhandene Abgrenzung der Gebiete gegeneinander aus. An Bord des „National" hinwiederum waren die Unterschiede in den Stromrichtungen sozusagen mustergiltig ausgeprägt, obschon durchweg Ost -Passat und keine Spur von SW-Monsun beobachtet wurde. Sieht man von diesen Einzelheiten ab, so ist es sicher, daß gegebenen Falles eine Zone niedrigen Salzgehaltes über die gesamte Breite des Oceans von Afrika bis zu den Antillen hin vorhanden sein kann, wobei mit der Annäherung an die westindischen Gewässer die geographische Breite, unter der die Zone sich findet, etwas wächst. Auf unserer Karte (Taf. XXXIII) ist deshalb die Isohaline von 35,5 %o beiderseits weit westwärts gezogen, sie schließt also in oceanographischer Hinsicht ein Meeres- gebiet mit vorwiegenden (?) Ost- Versetzungen, in meteorologischer Hinsicht ein Meeresgebiet mit schwachen, überwiegend südwestlichen und westlichen Winden ein. 1) Vergl. hierzu die einzelnen Beispiele a. a. O. S. 28 u. 29. 2) Es sind zu dem Zwecke, um bei dem Vorschreiten von Süden nach Norden zu bleiben, die 3 Beobachtungstage von „Stosch'' umgestellt worden. -, j -> G. Schott, Gleichwohl möchte ich glauben, daß dies Band relativ salzarmen Wassers manchmal auch unterbrochen ist, und zwar natürlich vorzugsweise im nördlichen Winter, wenn die Zone des SW-Monsuns und der Stillen am kleinsten ist, so daß dann die niedrigen Salzgehalte sich lediglich an der afrikanischen Seite des Oceans finden; jedenfalls sind sehr beträchtliche Verschiebungen nach Ort und Zeit, die in dem ewigen Wechsel der Einflüsse des Luftmeeres ihren vornehmsten Grund haben werden, sicher. So hatte z. B. Lexz im April 1826 erst auf 2 — 3 N. Br. und 24" W. L. bei Stille die Minimalwerte von 34,7 bis 35,1 %o> und ganz ähnlich S. M. S. „Gazelle" im März 1876 auf 3 — 4" N. Br. und 26" W. L. im Mittel 35,3 " „,„ als Minimum auch 34,7 " ,„,. Wichtig bleibt, daß man im Auge behält, wie scharf und unvermittelt Differenzen im Salzgehalte auf dem Meere auftreten können, viel plötzlicher, als die kartographische Darstellung vermuten läßt. In diesem Umstände liegt zu einem erheblichen Teil der Wert solcher Be- obachtungen; ist es doch durch neuere und neueste Forschungen zumal im europäischen Nord- meere zweifellos festgestellt, daß nicht bloß Planktonarten, sondern auch höhere Tierformen, Fische und dergl., unter Umständen in ihrer Verbreitung ganz streng an bestimmte Salzgehaltswerte gebunden auftreten. — In der inneren Bucht von Kamerun bis zum Aequator herrschen in der Regen- wie in der Trockenzeit Salzgehalte von etwa 30 bis 32 °/oo vor > nl der nächsten Nähe der Küste und großen Süllwasserzuflüsse sind natürlich noch viel geringere Werte zu verzeichnen; dabei wird das Niger-Wasser offenbar ostwärts fortgeführt, denn erst am 13. September abends, i\/ 2 Tages- reise vor Victoria, unter 6° O. L. konnten wir eine unverkennbare Einwirkung desselben durch Herabsetzung des Salzgehaltes auf 32" (l0 und weniger feststellen. III. Der Südatlantische Ocean. Die bedeutende Ansüßung des AYassers der Kamerun-Bucht mit etwa 32 " ,„-, als oberem Grenzwert erstreckt sich in dieser Intensität nicht unmittelbar bis zu dem Kongo- Wasser; zwischen beiden Gegenden beobachteten wir nämlich wieder 34,5 bis 35,0 %o- Diese höheren Konzen- trationen entsprechen jedoch nicht den im Südatlantischen Ocean und auch in der Guinea-Strömung normalen Werten, so daß immerhin für die ganze Strecke Kamerun-Kongo eine allgemeine Herab- setzung des Salzgehaltes zuzugeben ist. Es ist nun lehrreich, an dem durch zahlreiche Messungen durchaus gesicherten Verlaufe der Isohalinen vor der Kongo-Mündung feststellen zu können, wie groß der Einfluß eines der mächtigsten Ströme der Erde auf die oceanische Salzgehaltsver- teilung ist. Wenn 111,111 32 " '„„ wieder als Grenzwert nehmen will, so überschritt die „Valdivia - ' erst unter 5 1 // S. Br. die Grenze, bis zu der im Norden von der Strommündung Kongo-Wasser aus- gebreitet ist; da jedoch nach den Aufzeichnungen schon auf 5" 6' S. Br. (9 59' O. L.) die Farbe der Meeresoberf lache in ein auffälliges Schwarzgrün geändert war, während das Schraubenwasser hellgrün aussah, so ist, um nicht zu wenig anzunehmen, 5 S. Br. als Nordgrenze angesehen, dabei war der Salzgehalt rund 34 ",,„,. In 5" 47' S. Br., 1 i° 31' O. L., etwa 100 km von der Mündung, war das Wasser schwarzgell) und dick, undurchsichtig, bei 30,4 %o Salzgehalt. In der Mündung, als das Schiff quer zur Stromrichtung nach dem Creek von Banana zu drehte. beobachteten wir in der schon von der „Gazelle" geschilderten Weise, daß auf der Luvseite des § 4<>. Die Verteilung des Salzgehaltes an der Meeresoberfl ip Schiffes 1 ), an welche der Kongo anprallte, in ganz seichter Schicht das gelbe, süße Flußwasser lag, während an der Leeseite unter der saugenden Wirkung der Strömung das grünliche, salzige Wasser unmittelbar bis an die Oberfläche emporquoll: ein höchst fesselndes Schauspiel! Unmittelbar im Süden von der Kongo-Mündung konnte ich infolge eines Fieberanfalles keine aräometrischen Messungen sofort machen, und die an einer am 8. Oktober geschöpften Wasserprobe nachträglich bestimmte Konzentration ist mit 36,42 °/oo verdächtig hoch. Doch liegt sonstiges Material vor, wonach schon für 7" S. Br. dicht unter Land 34,5 — 35,0 °/oo Salz an- genommen werden muß; und seewärts, also westwärts hin vermögen wir in langer, schmaler Zunge die Ausbreitung des Kongo- Wassers noch zu verfolgen, welches in die nach WNW setzende Südäquatorialströmung übergeführt wird. Da nach dem oben Gesagten bei der Iso- haline von 34,0 %o zuerst eine Wasserverfärbung auftrat, so sei dieser Wert von 34,0 %o die Grenze, bis zu welcher das Kongo-Wasser in einer auch dem Auge bemerkbaren Weise fest- gestellt werden kann. Man erhält auf dieser Grundlage in der Richtung WzN — OzS eine s i c h t b a r e A u s b r e i t u n g d e s K o n g o-Wassers von r u n d 550km, in derRichtun g N — S von nur 180 km, oder eine Fläche von rund 1 00000 qkm, gleich einem Fünftel des Areales von Deutschland. Dem Aräometer freilich wird die allgemeine Herabsetzung der Salinität, die für die gesamte Fahrtstrecke Kamerun — Kongo gilt und nicht bloß vom Kongo-Strom herrührt, noch in viel bedeutenderen Entfernungen von der afrikanischen Küste fühlbar; man muß, um auf einiger- maßen normale Werte des Salzgehaltes zu stoßen, noch weiter westwärts bis zur Linie von 35,0 °/ o gehen und sagen, daß durch die Summe der Süßwasserzuflüsse Niger, Kamerun, Gabun, Kongo u. s. w. zwischen 5 N. Br. und 7 S. Br. ein dem Flächeninhalt Deutschlands gleichkommendes Areal beeinflußt erscheint. — Was sodann die Gewässer unmittelbar im Süden des Kaplandes betrifft, so zeigt unsere Karte, daß außerhalb der Bank, im eigentlichen Agulhas-Strom, das Wasser nur um eine Kleinig- keit salziger ist (mit meist 3^,5 %o un d mehr) als auf der Bank selbst (35,1 bis 354); daher dürfte auch die Bank in der Hauptsache von Wasser, welches aus der warmen Strömung stammt überflutet sein. Von dem sehr charakteristischen Moment, daß in den Buchten an der Südküste Afrikas die häufigen und meist sehr krassen Unterschiede in der Wasserfarbe von keinerlei ent- sprechenden Aenderungen im Salzgehalt begleitet waren, ist später näher zu sprechen. IV. Das Mischwassergebiet in den vierziger Breiten, dessen Temperaturverhältnisse oben 2 ) erörtert wurden, ist in scharfem Gegensatze zu den kon- stanten Werten des Agulhas-Stromes und auf der Agulhas-Bank durch sehr starke Salz- gehalts unterschiede charakterisiert, und zwar verlaufen dieselben vollkommen parallel zu den Temperatur unterschiedet: Hoher Salzgehalt ist m it hoher Temperatur verbunden, geringer Salzgehalt tritt in Verbindung mit geringer Wasserwärme auf. Dieses Moment bildet den Kernpunkt der Sache; es tritt bei einer Betrachtung nicht der Karte, sondern unserer graphischen Darstellung auf Taf. XXXVII deutlich hervor, zumal für die Tage des 16. und 17. November, als die Expedition die Breitengrade 37 — 42" Süd kreuzte. 1) Luv für Strom gerechnet, in diesem Falle auf der Steuerbordseite. 2) § 27, S. 130 ff. t j i G. Schott. Sicht man auch vorläufig von der Frage, wie sich die Farbe und die Durchsichtigkeit des Wassers verhielten, ab, so darf man in dem steten Parallelismus von Temperatur- und Salzgehalts- sprüngen »inen weiteren Beweis dafür erblicken, daß hier zweierlei Wasserarten vollkommen in einander geschoben und nebeneinander gelagert auftreten, nämlich Wasser des Agulhas-Stromes und Wasser des Benguela-Stromes 1 ), also in letzter Linie tropisches und antarktisches Wasser. Solange der Agulhas-Strom eine in sich geschlossene Wassermasse einheitlicher Herkunft darstellt, wie dies unmittelbar unter der Südküste Afrikas noch der Fall ist, beobachteten wir \\<>hl gelegentliche erhebliche Wärmeunterschiede, so stehen z. B. Temperaturen von 21 ",5 bis 2i°,o am 1. Nov. solchen von i6°,5 — i7°,o am 14. Nov. gegenüber - aber der Salzgehalt erreichte gleichmäßig den Wert von 35,45 bis 35,50 °/ 00 . Sowie aber südlich von etwa 37 S. Br. ant- arktisches Wasser in einzelnen kühlen Streifen sich ein- und zwischendrängte, begannen die Sprünge auch auf den Salzgehalt überzugreifen. Die großen Temperatursprünge dehnten sich von 37" — 42" S. Br. aus; genau so weit reichen die starken Salzgehaltssprünge, und von 42" — 45 S. Br., wo noch die kleinen Temperaturdifferenzen auftraten, sind auch noch kleine Salzgehaltsunterschiede beobachtet, wenngleich sie höchstwahrscheinlich nicht zum vollen Betrage in unserer Tabelle kenntlich werden, da in dieser Gegend nur noch zweimal innerhall) 24 Stunden der Salzgehalt beobachtet worden ist. Es ist also die gegenseitige Durchdringung des Wassers des Agulhas-Str omes und des Benguela-Stromes zwischen 3 7 ° - - 4 2 °, b e z w. 45 S. B r. auch an dem Verhalten des Salzgehaltes a u f das beste erkennbar. Weiter im Süden, jenseits der Mischwasserzone, lag die Sache wiederum anders; da begann unter etwa 47 S. Br. der Salzgehalt mit Werten von weniger als 34,0 "/,„,, meist solchen von 33,8 bis 33,9, konstant zu werden, obwohl noch Temperaturunterschiede, oft in nicht un- beträchtlichem Maße, vorhanden waren. Hieraus ist mit Sicherheit zu schließen, daß wir v< >n 47 S. Br. oder vom 20. November ab in ausschließlich antarktischem Wasser oder doch jedenfalls wieder in homogenem Wasser waren, welches keine Bei- mengungen von Wasser des Agulhas-Stromes enthielt"). Aehnlich war der Grundzug der Messungen, als wir im Meridian der Kerguelen vom hohen Süden bis nach St. Paul hin die verschiedenen Wasserarten wiederum durchquerten. Diese Erfahrungen, welche bei der „Valdivia"-Expedition gewonnen sind, als das Misch- wassergebiet zweimal in der Querrichtung durchfahren wurde, werden von den Beobachtungen noch weit übertroffen, welche ich 1891/1892 an Bord der Segelschiffe „Peter Rickmers" und „Robert Rickmers" auf Reisen anstellte 3 ), die durch die Mischwasserzone in der Längs- richtung hindurchgingen; zumal die rund zwölftägigen Messungen auf dem letztgenannten Schiff, welche in den Tagen vom 12. bis 23. Dezember 1891 unter durchschnittlich 41 S. Br. von 14° O. L. bis 65° O. L. in regelmäßigen Intervallen von 4 zu 4 Stunden ausgeführt und ausführlich auf Taf 4 b a. a. O. veröffentlicht sind, zeigen, daß der vollkommene Parallelismus der Temperatur- und Salzgehaltsschwankung in der gesamten Längserstreckung des Misch- wassergebietes vorhanden ist, und zeigen ferner, daß in dieser Richtung die Sprünge noch er- i) Vergl. hierzu oben S. 132. 2) Vergl. wiederum üben S. 133. a. O. S. 60—62, Taf. 4 b. § 40. Die Verteilung des Salzgehaltes an der Meeresoberfläche. ,.. heblichere Beträge erreichen als in der Querrichtung. Auf der „Valdivia" betrug der größte Sprung in der Temperatur + 6°,8, im Salzgehalt + 0,84 "' und zwar wurden diese Unter- schiede in einem Zeitintervall von nur 2 Stunden am 16. November 1898 nachmittags auf ziemlich genau 40 S. Br. beobachtet; die sonstigen Schwankungen waren wesentlich kleiner und weniger plötzlich. Auf dem „Robert Rickmcrs" kamen im Dezember 1891 wiederholt Temperatur- sprünge von +6,7, + 6°,3, + 7°>3 vor, verbunden mit Salinitätsdifferenzen von etwa + 1,78 " (H1 . Andererseits habe ich auch die während der „Valdivia"-Reise festgestellte Thatsache, daß Konstanz des Salzgehaltes im eigentlichen Agulhas-Strom trotz einiger Temperaturschwankungen besteht, damals bereits auf dem „Peter Rickmers" in genau gleicher Weise beobachtet. Die vorstehenden Ausführungen über die Herkunft und Ausbreitung bestimmter Wasser arten im Süden von Afrika dürften für die biologische Meeresforschung in mancher Hinsicht beachtenswert sein; eine wichtige Ergänzung finden sie noch in § 44 durch Hinzuziehung der gleichzeitigen Beobachtungen über die Farbe und Durchsichtigkeit des Wassers. Diese Ergeb- nisse sind auch wichtig bei der Beurteilung ähnlicher Erscheinungen, z. B. bei der Frage, ob man innerhalb des Golfstromes in den viel beschriebenen warmen und kalten Bändern die Folgen einer Mischung- von tropischem und polarem Wasser zu erblicken hat oder nur Temperatur- differenzen, welche durch Geschwindigkeitsunterschiede und temporäre Einflüsse des Luftmeeres erklärt werden können, ohne die Zuhilfenahme des Eindringens von polarem Wasser: hierüber würden eben genaue Messungen des Salzgehaltes wohl einen Aufschluß geben. V. Im