Es ist nicht gerade Badewetter im Dezember, aber dennoch kennen wir es alle aus dem Sommer: Da hat man gerade sein Feriendomizil an der Nordsee bezogen, die Badesachen und Handtücher eingepackt und will zum Strand – doch dann das: Das Wasser ist weg! Es herrscht Ebbe. Warum ist das Wasser mal da und mal nicht? Und wo bitte geht es hin, wenn es nicht bei uns am Strand ist?

Sonne, Mond und Erde

Das Geheimnis um die Gezeiten in unseren Meeren liegt in physikalischen Kräften. Wenn man wissen möchte, warum es Gezeiten gibt, muss man eine kleine Reise zum Mond unternehmen. Das Zusammenspiel und die Konstellation von Erde, Sonne und Mond bilden nämlich den wahren Grund für das Auftreten von Ebbe und Flut.

Physikalische Kräfte wirken

Die Schwerkraft oder auch Gravitation der Erde sorgt dafür, dass wir auf ihr stehen können und nicht bei einem Sprung in die Luft ins Weltall fliegen, sondern wieder auf dem Boden landen. Der Mond, der um die Erde kreist, hat – obwohl er sehr weit weg ist – ebenfalls eine solche Anziehungskraft, auch wenn sie viel kleiner und leichter ist, als die der Erde. Doch der Einfluss des Mondes ist immer noch groß genug, um auf das Wasser wirken zu können und um das Wasser auf der mondzugewandten Seite in seine Richtung zu ziehen.

Eine andere Kraft ist die Fliehkraft. Nimmt man es ganz genau, kreist der Mond nämlich gar nicht um die Erde, sondern Erde und Mond kreisen gemeinsam um einen Punkt, den die Physiker Schwerpunkt nennen. Dadurch entstehen Fliehkräfte. Wir kennen das vom Karussellfahren auf der Kirmes, wenn wir weit nach außen gedrückt werden. Deswegen wird das Wasser auf der mondabgewandten Seite vom Mond weggedrückt.

Gezeiten gibt es überall

So entstehen also zwei „Flutberge“: Der eine Wasserberg türmt sich durch die Anziehungskraft in Richtung des Mondes auf, der andere Flutberg entsteht auf der genau gegenüberliegenden Seite der Erde durch die Fliehkraft. Da der Mond aber nicht über einem Punkt der Erde steht, sondern die ebenfalls rotierende Erde umkreist, wechseln auch die Wasserberge und -täler ihren Ort. Das ist auch der Grund, warum es Gezeiten überall auf der Welt gibt, sowohl an der Küste als auch auf dem offenen Meer.

Die Springflut

Flieh- und Anziehungskräfte treten auch im Verhältnis von Erde und Sonne auf, so dass je nach Stellung der Himmelskörper verstärkende oder aufhebende Kräfte auf die Gezeiten wirken können. Befinden sich die drei Himmelskörper im Weltall auf einer Geraden, ist die Gezeitenkraft besonders stark, weil sich die Gravitationskräfte und Fliehkräfte addieren und die Flutberge sich dadurch noch höher auftürmen. Eine solche Flut, bei der das Wasser dann höher als gewöhnliches Hochwasser steht, nennt man Springflut.

Die Griechen haben es immer gewusst

Ganz neu ist die Theorie der Gezeitenkräfte übrigens nicht: Bereits im antiken Griechenland wusste man, welchen Einfluss Meere und Himmelskörper aufeinander haben. Wissenschaftliche Beobachtungen zu dem Phänomen der Gezeiten ereigneten sich danach erst wieder im Spätmittelalter. In den folgenden Jahrhunderten versuchten sich auch Galilei und Kepler an den Gezeiten, bis Isaak Newton Beweise lieferte.

Vorsicht vor Gezeiten!

Die Differenz zwischen dem Hochwasserpegel bei Flut und dem Niedrigwasserpegel bei Ebbe bezeichnet man als Tidenhub. Dieser kann stark variieren und hängt von der verfügbaren Wassermenge sowie der Küstenform ab und ist in Buchten größer als an Küsten, die keine Buchten haben. Rekordhalter ist die Bay of Fundy in Kanada, wo ein Tidenhub von 21 Metern vorkommt.

Gezeiten können aber auch für die Menschen an den deutschen Küsten gefährlich sein. So warnen Wattführer vor Wattwanderungen auf eigene Faust, denn unerfahrene Wattwanderer können durch schnell steigende Fluten überrascht werden, wenn man Ebbe oder Flut falsch einschätzt. Umgekehrt gibt es einen Wassersog, der Schwimmer ins offene Meer hinausziehen kann, sobald das Wasser zurücktritt.

Strom durch Ebbe und Flut?

Aber auch Potenzial zur Energiegewinnung schlummert in der Kraft des Tidenhubs. Denn wenn man einen Staudamm vor der Küste errichtet, dessen Turbinen durch den Fluss des Wassers je nach Wasserstand angetrieben werden, kann Strom erzeugt werden.