Sichttiefe

Taucher in einem trüben Baggersee, dessen Umrisse sich nach wenigen Metern im grünlichen Schwebstoffdunst verlieren.
Illustration, mit Google Gemini erzeugt.

Die Sichttiefe ist die Tiefe, in der eine von oben ins Wasser abgelassene weiße Scheibe gerade nicht mehr zu erkennen ist. Sie wird senkrecht von der Oberfläche aus gemessen, heißt nach ihrem Messgerät auch Secchi-Sichttiefe und ist eine Kennzahl der Gewässerkunde — nicht die waagerechte Sicht, die ein Taucher unter Wasser vor Augen hat.

Sichttiefe und Sichtweite sind zwei Größen

Beide stehen in derselben Norm, ISO 7027-2:2019 („Water quality — Determination of turbidity — Part 2: Semi-quantitative methods“), und die Norm hält sie sauber auseinander. Ihr Anwendungsbereich nennt unter b) die „measurement of visual range in the upper water layers using the transparency testing disc“ und unter c) die „measurement of visibility by divers in a destined depth“. Die erste Größe ist eine Tiefe, die zweite eine Entfernung in einer bestimmten Tiefe.

Für die Taucher-Sichtweite sieht die Norm eine eigene weiße Scheibe von 25 cm vor und eine eigene Schreibweise: „VisibilityN(5) = sight distance at 5 m with the normalized disc“. Eine Umrechnung zwischen beiden Größen stellt sie nicht auf. Wer also aus „Sichttiefe 4 Meter“ auf die Sicht unter Wasser schließen will, rechnet nicht, sondern schätzt. Was Taucher meinen, wenn sie von Sicht sprechen, behandelt der Eintrag Sichtweite.

Die Secchi-Scheibe

Das Gerät ist eine matt weiße Kreisscheibe an einem Maßband, schwer genug, um senkrecht zu sinken. ISO 7027-2 empfiehlt zwei Durchmesser: „for inland waters: 20 cm; e.g. with six holes or black and white sectors“ und „for marine waters: 30 cm, e.g. without holes and sectors“. Die Ostsee-Kommission HELCOM arbeitet mit der 30-cm-Scheibe und verlangt ein Gewicht von mindestens 1,7 kg, „so as to descend quickly and not be affected by horizontal water movements“.

Die bekannte Schwarz-Weiß-Teilung in vier Sektoren ist nicht das Original. Angelo Secchi verwendete 1865 eine ganz weiße Scheibe; die Vierteilung geht auf George C. Whipple zurück, der 1899 „a disc about 8 inches in diameter, divided into quadrants painted alternately black and white“ beschrieb.

Wie gemessen wird

Die Messvorschrift der Norm ist knapp und erstaunlich streng:

  • Von der Schattenseite von Boot, Steg oder Plattform aus messen — „It is essential that no direct sunlight is present.“
  • Bester Zeitraum: „between 10 am and 2 pm“.
  • Die Scheibe langsam absenken, den Punkt des Verschwindens und den des Wiederauftauchens bestimmen und daraus das Mittel bilden. Die Blickrichtung muss senkrecht zur Wasseroberfläche stehen.
  • Die Wassertiefe soll mindestens die Hälfte über der erwarteten Sichttiefe liegen, damit die Scheibe gegen Wasser und nicht gegen den Grund gesehen wird.
  • Ergebnis auf 0,1 m runden, unter 0,5 m auf 0,05 m.

Eine Polarisationsbrille ist ausdrücklich keine Hilfe: Sie schluckt Licht und kann das Ergebnis verfälschen. HELCOM beziffert einen anderen Störeinfluss: Sonnenglitzern verkürzt die gemessene Sichttiefe im Mittel um etwa 12 Prozent. Die erreichbare Genauigkeit liegt nach denselben Richtlinien in trübem Wasser bei etwa 0,1 m, in klarem bei 0,2 bis 0,5 m.

Was die Zahl verrät

Die Sichttiefe ist in Deutschland ein Trophieparameter. Die Länderarbeitsgemeinschaft Wasser führt sie als „Kenngröße für die algenbürtige, sowie die organische und anorganische Trübung in Seen“. Das Bayerische Landesamt für Umwelt staffelt sie nach Nährstoffzustand:

Trophiestufe Sichttiefe
oligotroph in der Regel größer als sechs Meter
mesotroph noch mehr als zwei Meter
eutroph in der Regel unter zwei Metern
poly- bis hypertroph unter einem Meter

Daraus folgt die zweite Anwendung: Aus der Sichttiefe wird auf die Tiefe geschlossen, bis zu der Algen wachsen können. In der deutschen Limnologie gilt dafür das 2,5-fache der Secchi-Tiefe als Untergrenze der trophogenen beziehungsweise euphotischen Zone. HELCOM rechnet für das Meer mit dem Doppelten, hält aber fest: „In principle, the euphotic depth is twice Secchi depth, but this relation varies largely in practice.“ Die Faktoren gehen also auseinander, je nach Gewässer und Rechentradition.

Zahlen aus deutschen Gewässern

Für die Ostsee führt HELCOM Sommermittelwerte der Jahre 2016 bis 2021: Kieler Bucht 7,4 m, Arkonabecken 6,1 m, Mecklenburger Bucht 5,6 m, Pommersche Bucht 3,2 m. In den Bodden fällt die Zahl steil ab — Greifswalder Bodden 1,81 m, Strelasund 1,29 m, Peenestrom 0,57 m, Saaler Bodden 0,23 m. HELCOM hält außerdem fest, dass die sommerliche Wasserklarheit in weiten Teilen der Ostsee seit dem frühen 20. Jahrhundert langfristig abgenommen hat.

An der Nordseeküste taugt die Größe kaum. Der deutsche Zustandsbericht zur Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie schreibt: „Aufgrund der starken natürlichen Trübung ist die Sichttiefe in den Küstengewässern kein relevanter Eutrophierungsindikator.“ Die Trübung dort ist Gezeiten- und Sedimentsache, nicht Algensache.

Binnengewässer streuen stark. Für den Baggersee Schladen nennt der niedersächsische Landesbetrieb Sichttiefen von „im Mittel 5,5 m“, für den Baggersee Stolzenau dagegen im Frühjahr 3 bis 4 m und im September 2006 nur 0,7 m, weil über die Weser und das Spülwasser des Kiesabbaus Schwebstoffe eingetragen werden.

Warum die Sicht im Jahreslauf kippt

Der Jahresgang folgt dem Plankton. Das Lehrbuch für Forschungstaucher beschreibt ihn so: „Nach einer starken Frühjahrsblüte (geringe Sichtweiten) kommt es nach Aufzehrung der Nährstoffe zu einer deutlichen Abnahme der biologischen Produktion. Die Sichtweiten bessern sich drastisch.“ Am Bodensee heißt dieses Fenster Klarwasserstadium: Die Internationale Gewässerschutzkommission beschreibt, dass dort seit 1966 alljährlich Anfang des Sommers „Sichttiefen wie in den Wintermonaten“ auftreten, weil Zooplankton die Frühjahrsblüte binnen weniger Tage wegfrisst.

Für die Tauchgangsplanung in deutschen Seen ist das die eigentlich brauchbare Information: Die beste Sicht gibt es im Winter und im Frühsommerfenster, die schlechteste während der Blüten im Frühjahr und Herbst.

Das messtechnische Gegenstück

Die Scheibe liefert eine semiquantitative Feldgröße. Die zugehörige Labormessung steht im ersten Teil derselben Norm, ISO 7027-1:2016: Trübung, gemessen als Streulicht in NTU oder als Schwächung in FAU, bei Wellenlängen oberhalb von 800 nm. Die Norm hält fest, dass NTU und FNU zahlenmäßig gleichwertig sind. Trübung und Sichttiefe beschreiben dieselbe Eigenschaft von zwei Seiten: Die eine steigt, wenn die andere fällt.

Dass die Sicht unter Wasser nicht allein an Schwebstoffen hängt, zeigt das Lehrbuch für Forschungstaucher: Licht wird im Wasser gestreut und absorbiert, „die Lichtintensität nimmt dabei exponentiell (Lambert-Beersches Gesetz) mit der Tiefe ab. Gleichzeitig verengt sich das Spektrum des Lichts.“ Schwebeteilchen und gelöste Gelbstoffe verkürzen diese Wegstrecken zusätzlich.

Ist die Sichttiefe dasselbe wie die Sicht, die mir die Tauchbasis ansagt?
Nein. Die Tauchbasis meint die waagerechte Sichtweite in Tauchtiefe, die Sichttiefe ist eine senkrechte Messung von der Oberfläche. ISO 7027-2 führt beide Größen getrennt und gibt keine Umrechnung an.
Warum misst man im Schatten?
Spiegelungen der Sonne auf der Wasseroberfläche überstrahlen die Scheibe. Die Norm verlangt deshalb die Schattenseite und direktes Sonnenlicht als Ausschlusskriterium; HELCOM beziffert den Fehler durch Sonnenglitzern mit im Mittel rund 12 Prozent.
Wie tief reicht das Licht für Pflanzen?
Als Faustzahl gilt in der deutschen Limnologie das 2,5-fache der Sichttiefe als Untergrenze der Zone, in der Phytoplankton wachsen kann. Im Meer wird eher mit dem Doppelten gerechnet, und HELCOM weist ausdrücklich darauf hin, dass dieses Verhältnis in der Praxis stark schwankt.

Quellen

Zur Quellenlage: Der Volltext von DIN EN ISO 7027-1 ist kostenpflichtig; die Angaben zu NTU, FAU und Wellenlänge stammen aus der frei einsehbaren Normbeschreibung. Für Whipples Vierteilung von 1899 liegt eine enzyklopädische Wiedergabe vor, nicht das Original. Die Zahlen der Ostsee-Teilgebiete sind Sommermittel eines Bewertungszeitraums, keine Tageswerte.

Über Tauchbuddy 8 Artikel
Der Tauchbuddy erzählt in der Reihe „Mein erster …“, wie sich die ersten Nacht-, Wrack- und Trockentauchgänge anfühlen, und stellt die Fragen, die man sich als Taucher im ersten Jahr stellt.