Upsweep: der Klang, den der Pazifik schon machte, als wir zu horchen begannen
Der Klang war schon da, bevor jemand hinhörte.
Im August 1991 begann das Pacific Marine Environmental Laboratory, ein Forschungszweig der US-Ozean- und Atmosphärenbehörde NOAA mit Sitz in Newport, Oregon, Aufzeichnungen von SOSUS. SOSUS, das Sound Surveillance System, war ein Instrument des Kalten Krieges: ein Netz von Hydrofonen, das die US-Marine auf dem Meeresboden verlegt hatte, um sowjetische U-Boote am Geräusch ihrer Maschinen zu verfolgen. Als der Kalte Krieg endete, wurden Teile des Netzes für die zivile Wissenschaft geöffnet, und eine kleine Gruppe von Ozeanografen hatte plötzlich ein durchgehendes Ohr auf einem ganzen Ozeanbecken, etwas, das kein Forschungsbudget hätte kaufen können.
Das erste Unerklärliche, das das Labor in den Pazifikdaten fand, war kein U-Boot und kein Wal. Es war ein wiederkehrendes Muster, das niemand benennen konnte. Man nannte es Upsweep, und mehr als drei Jahrzehnte später ist das immer noch alles, was es hat: einen Namen.
Upsweep ist kein einzelnes Geräusch. Die NOAA beschreibt es als einen langen Zug schmalbandiger, aufsteigender Töne von jeweils mehreren Sekunden Dauer. Innerhalb jedes Sweeps klettert die Frequenz von tief nach hoch, dann beginnt der nächste Sweep, und der nächste, in einer Folge, die endlos weiterlaufen kann. Wer die beschleunigten Aufnahmen gehört hat, greift meist zu denselben Vergleichen, eine ferne Sirene oder das Auf und Ab eines Rettungswagens, obwohl es in echter Geschwindigkeit und Tonhöhe weit langsamer und schwerer ist. Technisch entscheidend ist, dass die Sweeps schmalbandig sind: die akustische Energie steckt in einem engen Frequenzbereich und ist nicht über das Spektrum verschmiert. Natürliche breitbandige Ereignisse wie brechendes Eis klingen üblicherweise anders.
Die zweite technische Tatsache ist die Lautstärke. Der Quellpegel von Upsweep ist hoch genug, um im gesamten Pazifik aufgezeichnet zu werden. Das ist sehr viel akustische Energie für etwas, das nie jemand gesehen hat.
Einen Klang in der Tiefsee zu orten ist eine Rechenaufgabe. Schall im Meer läuft durch einen natürlichen Wellenleiter, den Tiefenschallkanal, manchmal SOFAR-Kanal genannt, eine Schicht in mittlerer Tiefe, in der Temperatur und Druck zusammen die minimale Schallgeschwindigkeit ergeben. Niederfrequente Energie, die in den Kanal gelangt, wird zur Mitte zurückgebrochen, statt nach oben oder unten zu entweichen, und kann so Tausende Kilometer mit sehr geringem Verlust zurücklegen. Trifft ein Signal auf drei oder mehr weit auseinanderliegende Hydrofone, lassen sich die Laufzeitunterschiede in eine Position umrechnen. Mit nur einem Gerät gibt es überhaupt keine Position.
Upsweep erreichte genug Geräte, um geortet zu werden. Die NOAA gibt die Quelle mit etwa 54 Grad Süd und 140 Grad West an. Das ist einer der leersten Orte des Planeten: offener Südpazifik, weit südlich der Schifffahrtswege, östlich von Neuseeland und rund 2.500 Meilen westlich der Südspitze Südamerikas. Es gibt dort keine Insel, keine Forschungsstation und keine dauerhafte menschliche Präsenz.
Auf den Karten steht allerdings etwas. Die NOAA vermerkt, dass die Position nahe einem Gebiet vermuteter vulkanischer Seismizität liegt. Das Wort vermutet leistet hier echte Arbeit. Es heißt nicht, dass jemand an dieser Stelle einen ausbrechenden Schlot fotografiert hätte. Es heißt, dass die seismischen Aufzeichnungen der Region mit vulkanischer Aktivität irgendwo im Gebiet vereinbar sind. Die eigene Zusammenfassung des Labors endet mit einem Satz, den es nicht überarbeitet hat: der Ursprung des Klangs ist ungeklärt.
Dann ist da der Kalender. Upsweep ist saisonal. Seine Amplitude steigt und fällt über das Jahr und erreicht Spitzen im Allgemeinen im Frühjahr und im Herbst. Die NOAA sagt ausdrücklich, dass sie nicht weiß, warum. Die Spitzen könnten bedeuten, dass die Quelle selbst zu diesen Zeiten aktiver ist, oder dass die Quelle konstant bleibt und sich der Ozean zwischen Quelle und Hydrofonen mit den Jahreszeiten verändert. Der Tiefenschallkanal ist kein festes Rohr. Seine Tiefe und seine Wirksamkeit verschieben sich mit der Wassertemperatur, mit der Lage ozeanischer Fronten und im tiefen Süden mit dem Vorrücken und Zurückweichen des Meereises. Ein Signal, das sich nie ändert, kann an einer Horchstation Tausende Kilometer entfernt trotzdem lauter und leiser werden.
Und Upsweep verklingt. Der Gesamtquellpegel sinkt seit 1991. Aufgehört hat er nicht. Die Töne werden weiterhin auf den autonomen Hydrofonketten der NOAA im äquatorialen Pazifik erfasst, eigens gebauten zivilen Instrumenten, die das Labor aufstellte, als es sich nicht mehr auf Marinegerät stützte. Was auch immer das Geräusch erzeugt, es wird seit über dreißig Jahren leiser, ohne sich abzuschalten.
Upsweep blieb nicht lange allein. In den späten neunziger Jahren nahmen dieselben Ketten einen kleinen Katalog seltsamer Aufnahmen auf, die später im Internet berühmt wurden. Bloop, 1997 über eine Reichweite von mehr als 5.000 Kilometern erfasst, wurde kurz als möglicherweise biologisch diskutiert, bevor die NOAA es Kryoseismen zuschrieb, dem Brechen und Kalben großer Eismassen, ein Schluss, den die Behörde bis 2012 gezogen hatte. Slow Down, aufgezeichnet am 19. Mai 1997, ist ein etwa siebenminütiger Frequenzabfall und wird einem Eisberg zugeschrieben, der vor der Antarktischen Halbinsel auf Grund lief. Train aus demselben Jahr ist ein gleichmäßiges Brummen, das man einem Eisberg zuschreibt, der seinen Kiel über den Meeresboden der Rosssee zieht. Julia, 1999 aufgenommen, wurde einem großen gestrandeten Eisberg vor der Antarktis zugeordnet. Whistle, am 7. Juli 1997 bei 8 Grad Nord und 110 Grad West erfasst, ähnelt den Signalen ausbrechender submariner Inselbogenvulkane, wurde aber nur von einem einzigen Hydrofon registriert und konnte daher überhaupt nicht geortet werden.
Das Muster in dieser Liste wird leicht übersehen. Nahezu jeder berühmte NOAA-Mysterienklang ist aufgelöst, und die meisten erwiesen sich als Eis. Upsweep ist der eine, der nicht aufgelöst ist, und zugleich der einzige, der seit vor Beginn der Aufzeichnungen ununterbrochen läuft.
Kein Forschungsschiff ist je zu 54 Süd, 140 West gefahren, um nachzusehen. Schiffszeit im Südpolarmeer ist teuer und knapp, das Wetter auf dieser Breite gehört zum schlechtesten der Welt, und ein Klang, der sich seit Jahrzehnten höflich wiederholt, hat nie genug Dringlichkeit erzeugt, um einen Platz im Fahrplan zu bekommen.
Schlussfolgerungen und offene Fragen
Die vulkanische Deutung ist die führende, und sie kommt von den Akustikern der NOAA selbst. Untermeerischer Vulkanismus erzeugt genau die fragliche Signalfamilie. Trifft Meerwasser auf Schmelze, verdampft es in wiederholten Stößen, und Magma, das durch einen Schlot steigt, erzeugt harmonischen Tremor, einen schmalbandigen Ton, der mit dem Druck in der Frequenz steigen oder fallen kann. Das Labor, das die Aufnahmen machte, nutzt seit Jahrzehnten Hydrofone, um Ausbrüche am Juan-de-Fuca-Rücken und anderswo zu erkennen, es weiß also, wie vulkanische Akustik aussieht. Die Schwäche ist, dass an der Stelle kein Vulkan bestätigt ist. Es gibt keinen beobachteten Ausbruch, kein kartiertes Gebäude, keine Fahne, keine frische Lavaprobe. Eine einzelne vulkanische Quelle, die über dreißig Jahre im Wesentlichen dieselbe akustische Signatur hält, wäre zudem ungewöhnlich.
Die Ausbreitungsdeutung bringt die NOAA selbst ein, und sie betrifft die Saisonalität, nicht den Klang. Sie schlägt vor, dass die Quelle etwa konstant sein könnte, während sich die Fähigkeit des Ozeans, das Signal zu tragen, über das Jahr ändert. Ihre Schwäche ist, dass sie Upsweep gar nicht erklärt. Sie erklärt den Kalender und lässt die Quelle genau so unidentifiziert wie zuvor.
Die biologische Deutung gehört in die frühen Jahre. Wiederholte Rufreihen sind das, was große Bartenwale produzieren, und besonders Finnwalsequenzen wurden erwogen. Sie wurde verworfen, weil die Wiederholung zu mechanisch gleichmäßig und der Quellpegel für ein Tier zu hoch ist. Diese Linie ist eher geschlossen als offen.
Die Eisdeutung wird per Analogie angeboten, mit der vernünftigen Begründung, dass Bloop, Julia, Slow Down und Train sich alle als Eis auflösten. Ihre Schwäche ist doppelt. Die Position bei 54 Süd liegt deutlich nördlich der Zone, in der große Eisberge auf Grund laufen, und kryogene Signale sind breitbandig, unregelmäßig und ereignishaft, während Upsweep schmalbandig und unablässig repetitiv ist.
Dazu kommt eine offene Theorie, die man auch so nennen sollte: dass die Quelle eine Bodenstruktur ist, die schlicht auf keiner Karte steht. Der größte Teil der Tiefsee auf dieser Breite wurde nie von einem Schiff vermessen. Was es gibt, ist Satellitenaltimetrie, die die Form des Meeresbodens aus winzigen Wölbungen der Meeresoberfläche ableitet und Strukturen nur im Kilometermaßstab auflöst. Ein aktives Quellfeld oder ein kleiner vulkanischer Kegel könnte bei 54 Süd liegen und für jede heute genutzte Karte unsichtbar sein. Das ist eine Hypothese über eine Lücke in der Abdeckung und keine Behauptung über ein Objekt, und so sollte sie gelesen werden.
Wirklich ungeklärt bleibt der Rückgang. Niemand hat eine überzeugende Erklärung veröffentlicht, warum eine Quelle über drei Jahrzehnte stetig leiser wird und doch nicht aufhört. Ein abkühlendes vulkanisches System täte das. Grundsätzlich täte es auch eine langsame Veränderung des Schallkanals oder eine Veränderung in Empfindlichkeit und Aufstellung der horchenden Geräte. Diese Möglichkeiten sind nicht getrennt worden.
Die offenen Fragen sind für ein Rätsel dieses Alters ungewöhnlich handhabbar. Eine einzige Saison mit Ozeanbodenseismometern bei 54 Süd, 140 West würde eine vulkanische Quelle mit hoher Sicherheit von allem anderen unterscheiden, denn vulkanischer Tremor hat eine seismische Signatur, ein treibender Eisberg nicht. Eine Fächerlot-Vermessung von einigen hundert Quadratkilometern würde zeigen, ob dort ein unkartiertes Gebäude liegt. Die saisonale Amplitudenkurve gegen gemessene Schallkanalbedingungen und die Eisausdehnung des Südpolarmeers zu korrelieren würde die Ausbreitungsidee direkt prüfen, und diese Arbeit ließe sich mit Archivdaten ganz ohne Schiff erledigen. Bleibt die Frage, die niemand mag: Upsweep verklingt seit dem ersten Tag seiner Aufzeichnung, und wenn es verstummt, bevor jemand nachsieht, schließt sich der Fall ohne Antwort darin.