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Die folgenden Briefe des Freiherrn von Humboldt an den Earl of Minto und des Professors Erman an Major Sabine wurden der Royal Society übermittelt; der Ausschuß hielt es für wünschenswert, sie hier zu veröffentlichen, mit der Genehmigung der betreffenden Personen.
Brief von Baron Alexander von Humboldt an den Earl of Minto
Berlin, am 12. Oktober 1839.
Milord:Im Frühjahr 1836 schrieb ich einen Brief an Seine Königliche Hoheit Seine Durchlaucht den Herzog von Sussex über die geeigneten Mittel, die Kenntnis des terrestrischen Magnetismus durch die Einrichtung korrespondierender magnetischer Beobachtungsstationen zu vervollkommnen, und erbat die einflußreiche Unterstützung der Royal Society zu London zugunsten von Arbeiten, die zur gleichen Zeit aus mehreren großen Wissenschaftszentren Europas hervorgehen und schrittweise zur genauen Kenntnis der Naturgesetze führen könnten. Meine Bitte wurde wohlwollend aufgenommen, und die Royal Society war so entgegenkommend, der Regierung Ihrer Majestät die Errichtung mehrerer ständiger Stationen in den tropischen und in den gemäßigten Zonen der südlichen Hemisphäre zur besonderen Förderung anzuempfehlen.
Diese Förderung der Regierung ist mit einer Großzügigkeit gewährt worden, welche bei weitem die Hoffnungen derer übertrifft, die sich mit dem größten Eifer den Variationen des Erdmagnetismus anhand der drei Koordinaten Deklination, Inklination und absolute Intensität widmen. Es geht nicht nur um magnetische Stationen, die an den Orten gegründet werden, welche am geeignetsten sind für die Manifestation der Veränderungen, denen die Verteilung der Kräfte unterliegt; es ist auch eine große antarktische Expedition unter dem Kommando eines kundigen und wagemutigen Seefahrers, des Kapitäns James Clark Ross, angeordnet worden. Diese Expedition wird sich mit sorgfältig vorbereiteten Forschungsarbeiten allen Fragen des Erdmagnetismus, der Gestalt des Erdballs, der Verteilung der Wärme, der Bewegung der Wasser des Ozeans, der geologischen Konstitution des Erdbodens, der Geographie der Pflanzen und der Tiere widmen.
Ich halte es für meine heilige Pflicht, dem Ersten Lord der Admiralität, dem Herrn Grafen von Minto, den ehrerbietigen Ausdruck tiefster Dankbarkeit zu übermitteln, die alle erfüllt, welche die Wissenschaften pflegen und ihnen ein arbeitsreiches Leben widmen. Diese Dankbarkeit schulden wir dem Gesandten, der mit hochgesonnenen und dem Fortschritt der Erkenntnis so förderlichen Absichten die Durchführung der antarktischen Reise ermöglicht hat. Das persönliche Wohlwollen, mit dem Eure Exzellenz mich während Eures Aufenthalts in Paris und am Hof meines Königs geehrt haben, gibt mir den Mut, Euch zugleich einige Überlegungen zu dem wichtigsten Ziel eines so weitreichenden und bedeutsamen Unternehmens zu übermitteln. Meine Freimütigkeit möge nicht ungünstig ausgelegt werden.
Die Variabilität der Phänomene ist es, was den terrestrischen Magnetismus am stärksten kennzeichnet; diese Variabilität hat einen langsamen und periodischen Gang, bisweilen auch unterbrochen durch die Einwirkung plötzlicher und heftiger Perturbationen. Daraus folgt, daß es zur Vertiefung des Wissens über die Gesetze des Erdmagnetismus von hoher Bedeutung ist, den magnetischen Zustand des Erdballs zu ein und derselben gegebenen Zeit oder zumindest aufgrund von Beobachtungen, die einander zeitlich sehr nahe liegen, zu kennen. Vor fast dreißig Jahren habe ich in meinem Recueil d’Observations astronomiques gezeigt, wie wertvoll es für die Physik des Erdballs wäre, wenn mehrere mit vorzüglichen Instrumenten ausgestattete Schiffe gleichzeitig dem magnetischen Äquator und den Linien ohne Deklination folgten, um zur selben Zeit in dem weiten Becken der Meere die Deklination, die Inklination und die Intensität der magnetischen Kräfte festzuhalten. Ich habe (trotz der Unvollkommenheit der damaligen Instrumente und Methoden) aufgrund meiner eigenen Erfahrung nachdrücklich darauf hingewiesen, daß es möglich ist, auf dem Meer die Veränderungen dieser beiden letzten Elemente mit ausreichender Genauigkeit zu bestimmen. (Relation historique, Band 1, Seite 262.) Ich habe gezeigt, in welchem Maß diese ozeanischen Bestimmungen dort Vorteile zu bieten schienen, wo die Wasserschichten so dick sind, daß man die lokalen Perturbationen durch die mineralogische Beschaffenheit des Grundes weniger befürchten muß.
Von ähnlichen Überlegungen geleitet, wage ich den Wunsch zu äußern, Eure Exzellenz möge, um die enorme Arbeit, die in drei Jahren sowohl durch die Expedition des Kapitäns Ross als auch in den zahlreichen über die Kontinente und Inseln verteilten magnetischen Stationen durchgeführt werden wird, noch fruchtbarer zu machen, einige Teil- oder Supplementar-Expeditionen anordnen. Zwei Gelehrte, denen wir bedeutende Arbeiten über die Kenntnis der Variationen des Erdmagnetismus verdanken, Herr Major Sabine und Herr Lloyd, Professor in Dublin, haben mir bereits die gute Nachricht zukommen lassen, daß die Regierung Ihrer Majestät einen sehr kundigen und mit magnetischen Apparaten ausgestatteten Offizier nach Otahiti schicken werde, in jene Metropole des Pazifischen Ozeans, die durch frühe astronomische Arbeiten berühmt geworden ist. Die große Zahl von Schiffen der Königlichen Marine, die zumeist an den Westküsten von Südamerika und in den Meeren Indiens stationiert sind, könnte es leichter machen, die von mir supplementar genannten Erkundungen zu vervielfachen, deren Hauptziel es zunächst ist, den magnetischen Äquator und die Linien ohne Deklination experimentell zu erforschen.
I. Ein Schiff, ausgestattet mit den geeigneten Instrumenten, um die Inklination, die Deklination und die Intensität zu messen, könnte von den Küsten Perus aus dem magnetischen Äquator oder der Kurve der Inklination Null bis zu den Küsten der Halbinsel von Malakka folgen und, wenn der Wind es erlaubt, bis zur Meerenge des Bab-el-Mandel. Ein zweites Schiff könnte den magnetischen Äquator vom Meerbusen von Guinea aus bis zu den Küsten Brasiliens befahren. Man würde mit hoher astronomischer Präzision die Punkte des Littorals bestimmen, wo die Kurve der Inklination Null, die nicht ein großer Kreis um die Erdkugel ist, die Kontinente und die Inseln schneidet: Man würde die Veränderungen der Krümmung und die Bewegung der Knoten (Punkte der Intersektion des magnetischen und des geographischen Äquators) kennenlernen, die seit den Epochen früherer Reisen stattgefunden haben. Da die isodynamischen und isoklinen Linien keineswegs parallel sind, wäre es zu wünschen, daß die Intensitäten ebenfalls dem magnetischen Äquator folgend oder in seiner unmittelbaren Nähe bestimmt werden.
II. Was die Teile der Linien ohne Deklination betrifft, die für Seefahrer erreichbar werden, so wage ich, Herr Graf, sie alle anzugeben, nicht in der eitlen Hoffnung, gleichzeitige Beobachtungen könnten sie während der Dauer des Aufenthaltes von Kapitän Ross in den tiefen antarktischen Regionen in ihrer Gesamtheit erfassen, sondern lediglich, um Eurer Exzellenz die Entscheidung zu erleichtern, je nach den Möglichkeiten, die sich zufällig bei Überfahrten oder der vorübergehenden Stationierung von Schiffen der Königlichen Marine bieten. Mir ist sehr wohl bekannt, daß nach der großartigen Darstellung der wahren Grundlagen einer Allgemeinen Theorie des Erdmagnetismus, die wir Herrn Gauß verdanken, sowohl die vertiefte Kenntnis der horizontalen Intensität als auch die Vielfalt und kluge Verteilung der Punkte, an denen die drei Elemente Deklination, Inklination und Intensität gleichzeitig gemessen worden sind, um den Wert V (§4 und 27) und folglich auch V/R zu finden, die zentralen Punkte des Problems sind, das der berühmte Geometer gelöst hat: Doch die gegenwärtigen Erfordernisse der Steuerung, die gewöhnlichen Korrekturen des Rumb und der zurückgelegten Strecken geben dem Element der Deklination noch eine besondere und praktische Bedeutung. Zu wünschen ist eine experimentelle, das heißt durch unmittelbare Beobachtung erfolgte Bestimmung, bevor das theoretische Gebäude vervollständigt und als Ganzes abgeschlossen werden kann; man wüßte sie um so mehr zu schätzen, als die isogonen Linien in den verschiedenen Abschnitten ihres Verlaufs eine sehr ungleichmäßige Bewegung zeigen und das Zusammenwirken kleiner lokaler magnetischer Anziehungen Teilabweichungen von der mittleren Richtung der Linien gleicher Deklination verursacht; diese Abweichungen, die für die Sicherheit der Schiffahrtsrouten von Bedeutung sind, werden sich noch lange Zeit selbst der solidesten allgemeinen Theorie entziehen. Ich erwähne hier vor allem die Richtung der Linien ohne Deklination, bei denen die Betrachtungsweisen der Physikalischen Geographie einen Teil ihrer alten Bedeutung behalten werden.
(a.) Wenn die antarktische Expedition in westlicher Richtung von Kerguelen nach Van Diemen gelangt, wird sie die Linie ohne Deklination gekreuzt haben, die nach Norden zum Nuyts-Land (Australien) hinauf verläuft. Es wäre wichtig, darauf habe ich für den magnetischen Äquator hingewiesen, den südlichen und den nördlichen Punkt des Littorals von Neu-Holland, wo die Linie der Deklination Null den australischen Kontinent durchquert, astronomisch zu bestimmen, und diese Kurve zunächst nach Westnordwest zu verfolgen und dann gegen Norden, von der Bucht Vansittart oder dem Kap Bougainville bis zu den Maldiven-Inseln und den Gestaden von Surat in Indien. Mit den Kenntnissen, die uns die schönen Arbeiten von Hansteen, Adolph Erman und Georg Fuss über die große Krümmung der isogonen Linien Sibiriens verschafft haben, können wir uns heute keine genaue Vorstellung von der Verbindung dieser Linien mit den korrespondierenden Linien im Indischen und im Chinesischen Meer machen. Nach den interessanten Karten, welche die Darstellung der Allgemeinen Theorie von Herrn Gauß begleiten, schneidet die Linie der Deklination Null den asiatischen Kontinent erst nahe am Eingang zum Persischen Golf; von dort verläuft sie direkt nach Norden zum Kaspischen Meer und zum Weißen Meer. Herrn Barlow zufolge wendet sie sich vom Golf von Cambay nach Nordost und erscheint dann wieder im Chinesischen und im Japanischen Meer, zwischen dem nördlichen Ende der Insel Formosa und der Halbinsel Saghalin.
Man brächte helles Licht in eine der dunkelsten Fragen des Erdmagnetismus, wenn man die Zweifel ausräumte, welche die Verlängerung dieser Linie der Deklination Null im Indischen Meer umgeben, und durch präzise Beobachtungen Kenntnisse von der Richtung und Verteilung der Kräfte westlich des Indus zwischen Kandahar, Balkh, Kunduz und dem Pendjab (Pentapotamien) erhielte. Es ist wahrscheinlich, daß der siegreiche Marsch der Armee Ihrer Majestät auf Kabul und der Aufenthalt der Truppen in Afghanistan Gelegenheit zu Untersuchungen dieser Art werden geben können, mittels der kleinen magnetischen Apparate, die für Indien bestimmt sind. Es bliebe die Position der Null-Linie für denselben Zeitraum im Japanischen Meer nördlich der Insel Formosa zu untersuchen, wie auch im gut zugänglichen Teil des Eismeers zwischen Spitzbergen und dem Weißen Meer.
Dem Verlauf des magnetischen Äquators oder demjenigen der Linien ohne Deklination zu folgen, heißt, so zu steuern (die Route des Schiffes so zu lenken), daß die Null-Linien in den kleinsten Intervallen überquert werden, indem man jedesmal, wenn die Beobachtungen der Inklination oder der Deklination anzeigen, daß man abgewichen ist, das Rumb ändert.
(b.) Gehen wir vom östlichen System oder dem des alten Kontinents zum amerikanischen und atlantischen magnetischen System über, so wäre hier die gleichzeitige Bestimmung der Abschnitte der Linie ohne Deklination erforderlich, die östlich von Südgeorgien nach São Salvador do Brasil aufsteigt, den Kontinent in der Nähe von Maranham verläßt und sich nach Nordwest in Richtung des Kap Charles und der Bucht von Chesapeake wendet. Die Meere, welche diese Linie durchschneidet, sind so befahren, daß darin zahlreiche magnetische Beobachtungen angestellt wurden, die im Archiv des Depots der Königlichen Marine aufbewahrt werden; aber es genügt nicht, die Null-Linie oft und zu verschiedenen Zeiten überquert zu haben, sondern es gilt, sofern die Winde es zulassen, sie in ihrer ganzen Länge zu verfolgen. Ich sollte zögern, Herr Graf, die nördlichste Verlängerung der atlantischen Linie durch Kanada und die Hudson-Bay zu erwähnen, aber ich muß die Oberfläche des Erdballs in ihrer Gesamtheit betrachten und die Aufmerksamkeit der Seefahrer auf die Veränderungen lenken, die in den letzten Jahren aufgetreten sein können.
(c.) Die Südsee hat, abgesehen von den Küsten Japans, unserer Tage keine Varation Null. Der kreisförmige Knoten, der das Archipel der Marquesas einschließt, nahe dem Minimum der östlichen Variationen (5°), verdient neue Untersuchungen, die das Schiff übernehmen könnte, das dem magnetischen Äquator von Peru nach Indien folgen würde. Die Form dieses kreisförmigen Knotens, das heißt, der variable Raum zwischen den isogonen Kurven, die ihn bilden, und das allmähliche Wandern des gesamten Knotens sind gleichermaßen bemerkenswerte Phänomene, die im Gegensatz zu dem großen kreisförmigen Knoten Ostasiens stehen, zu welchem, der Abhandlung von Herrn Gauß zufolge, die Kurve der Deklination Null des Japanischen und des Chinesischen Meeres gehört.
Im Vertrauen auf Euer bereits früher erwiesenes Wohlwollen, Milord, wage ich, Euch so ausführlich mit Überlegungen zu dem Nutzen zu behelligen, den gleichzeitige Beobachtungen, die Anwendung ähnlicher Instrumente und Methoden, in den verschiedenen Regionen beider Hemisphären bieten könnten. Ich habe dargelegt, mit welchen Mitteln die Resultate der großen Antarktis-Expedition vervollständigt und ihr Wert gesteigert würden. Eure Exzellenz wird weise zu entscheiden wissen, was unter so vielen Gegenständen, die für die Seefahrtskunst und für die Physikalische Geographie von Bedeutung sind, leicht durchführbar erscheint. Ich weiß meine Hoffnungen zu mäßigen.
Ich bitte Eure Exzellenz, einen Blick auf einige Zusätze zu den wissenschaftlichen Anweisungen zu werfen, die ich Euch zu senden wage. Es ist beinahe vermessen, einer vorzüglichen Arbeit, die zum Teil von Sir J. Herschel verfaßt worden ist, etwas hinzufügen zu wollen. Ich habe dem freundschaftlichen Drängen von Herrn Sabine und Herrn Lloyd nachgegeben und bitte Euch, Milord, so gütig zu sein, Sir J. Herschel ein bruchstückhaftes Schreiben aushändigen zu lassen, in dem dieser große Astronom und gelehrte Physiker frei sein möge, alles zu streichen, was ihm nicht richtig oder der Aufmerksamkeit der Reisenden weniger würdig erscheint.
Ich bin , usw. usw.
A. von Humboldt
Fragmentarische Zusätze zu den Instructions for the Scientific Expedition to the Antarctic Regions [Anweisungen für die wissenschaftliche Expedition in die Antarktis]
Da die Personen, die mit den wissenschaftlichen Beobachtungen beauftragt sind, über vielerlei Kenntnisse verfügen, sollen nur äußerst kurz gefaßt die Punkte in Erinnerung gerufen werden, die im Lauf ihrer Arbeit von gewisser Bedeutung sein dürfte.
I. Form der kontinentalen Oberfläche
Bewegungen des Geländes durch Hebung oder Senkung, entweder langsam und allmählich oder plötzlich und kurzzeitig, stets als Wirkung der Reaktion des flüssigen Inneren eines Planeten nach seiner mehr oder weniger verfestigten Kruste hin.
Es wäre wichtig, an den Küsten der Kontinente und der Inseln auf einer streng festgelegten Höhe oberhalb der höchsten Flutlinie Zeichen anzubringen. Ich empfehle im Voraus in England hergestellte Kupferstangen, die eine Inschrift mit dem Datum und dem Namen des Kapitäns Ross tragen. Eine in den Felsen gekerbte Linie oder Furche würde zwei Metallzeichen miteinander verbinden, die mindestens 15 Fuß voneinander entfernt sind. Die Furche muß ganz exakt horizontal sein. Für jeden Ort muß die mittlere Fluthöhe annähernd ermittelt worden sein. Ähnliche Zeichen, aber aus Eisen und 2 Fuß lang, sind (auf meine Bitte hin, nach meiner Rückkehr aus Sibirien) von Herrn Lenz, Mitglied der Akademie von Sankt Petersburg, an den Felsenküsten des Kaspischen Meeres nahe Baku angebracht worden (siehe Poggendorff, Annalen, Band xxvi, Seite 364.) Die Bolzen sind mit geschmolzenem Blei versiegelt.
II. Terrestrischer Magnetismus
Alles, was die Bedeutung der Gleichzeitigkeit der Bestimmung von Inklination, Deklination und magnetischer Intensität betrifft, ist in dem Brief niedergelegt worden, den ich an den Herrn Grafen von Minto, Erster Lord der Admiralität, zu richten die Ehre hatte. Was sich auf die Form und die gegenwärtigen Richtungen des magnetischen Äquators (Kurve der Inklination Null) und der Linien ohne Deklination bezieht, habe ich in Erinnerung gerufen. Ich füge hier nur den Wunsch hinzu, man möge außer den von Herrn Gauß vorgeschriebenen Zeiten auch zu den astronomisch bedeutenden Epochen der Solstitien und der Äquinoktien beobachten, wie ich es zusammen mit Herrn Oltmanns 1806 und 1807 für 5 und 6 Tage und ebensoviele Nächte getan habe. Da die jetzt verfügbaren Instrumente genauer sind, würden 24 oder 36 Stunden ausreichen. Auch auf folgende Punkte weise ich hin: – Die lunaren Einflüsse untersuchen, nach den Angaben von Herrn Kreil, Astronom in Mailand, heute in Prag; auf Gewitter achten, auf starke Hagel- oder Schneefälle, auf bewölkte oder heitere Tage; prüfen, ob atmosphärische Veränderungen die magnetischen Erscheinungen erkennbar und dauerhaft verändern; untersuchen, ob auf dem Meer oder auf dem Polareis irgendein Einfluß der mineralogischen Beschaffenheit des Grundes zu erkennen ist; ob auf dem Meer lokale Perturbationen wahrzunehmen sind, dort, wo zu vermuten ist, daß die Wasser nicht sehr tief sind. Die Intensität der Kräfte zeigte sich in der Höhe, die Herr Gay-Lussac mit dem Ballon erreicht hat, vermindert: Man erkennt diese Abnahme, wenn man die Beobachtungen des Gelehrten aufgrund der Temperatur der von ihm durchquerten Luftschichten korrigiert. Die Position in einem Schiff auf der Meeresoberfläche ist ähnlich; weniger in Bezug auf die mittlere Oberfläche der Erde als in Bezug auf die relative Unabhängigkeit von lokalen Anziehungen. Die Beobachtungen auf hohen Bergen, oberhalb von 2.500 Toisen (Beobachtungen der Inklination und der Intensität, die ich oder jüngst andere Reisende gesammelt haben), erbringen Resultate, die wegen der Perturbationen durch die aufgeworfenen Schichten der Erdkruste kaum übereinstimmen. Diese Überlegungen zu dem sehr langsamen Abnehmen der magnetischen Kräfte im Verhältnis zur Hypsometrie und zur geringen durchschnittlichen Tiefe des Ozeans verdienen die Aufmerksamkeit der Physiker. Selbst auf dem vulkanischen Boden von Rom haben Herr Gay-Lussac und ich auf dem Monte Pincio, in der Villa Borghese und in Tivoli keinen erkennbaren Unterschied in der Intensität der horizontalen Kraft gefunden. Diese Versuche werden bequem auf dem Eis zu wiederholen sein, wo man sich sehr weit vom Schiff entfernen kann und wo die Einflüsse vom Meeresgrund, wenn es sie gibt, sich inmitten des gleichmäßigen Ganges der Erscheinungen von Intensität oder Inklination kundtun müssen.
Erdbeben schienen mir bisweilen auf die Inklination einzuwirken. Die Beobachtungen der stündlichen Inklination dort vervielfachen, wo die Erschütterungen häufig sind.
Verändern Nordlichter manchmal die horizontale Kraft, ohne Einfluß auf die Inklination zu nehmen? Gibt es irgendeine Besonderheit bei jener Klasse von Nord- oder Südlichtern, welche die stündlichen Abweichungen der Nadel wenig affizieren?
Die magnetischen Variationen vorzugsweise zu jenen Zeiten beobachten, da viele Sternschnuppen in die Atmosphäre eintreten. Untersuchen, ob große Perturbationen (magnetische Gewitter) sich mehrere Tage lang zu denselben Stunden wiederholen; ob diese magnetischen Gewitter allgemein nicht viel öfter nachts auftreten, wenn die Sonne den Gang der Nadel nicht mehr durch ihren Stand oberhalb des Horizonts reguliert und temperiert. Es ist von hoher Bedeutung, die Beziehungen zwischen dem Erdmagnetismus (und seinen veränderlichen Manifestationen) und anderen physischen Phänomenen zu entdecken, sei es in den Bewegungen, die von der wahren Zeit (des Durchgangs der Sonne durch den Meridian jedes Ortes) abhängen, sei es in den isochronen Bewegungen, das heißt in jenen, von denen man den Längenunterschied mit einem Grad unerwarteter Genauigkeit ableiten kann.
III. Meere
Die Temperaturunterschiede bei Ebbe und Flut beobachten, wie den Einfluß, den der mehr oder weniger steile Abfall der Küsten auf die Abkühlung der Untiefen hat; die Distanz messen, bei der die Eisbänke auf die Temperatur des Oberflächenwassers einwirken. Die Temperaturen der unteren Meeresschichten sind von neuem Interesse, seit Herr Lenz auf der Reise von Kotzebue, mit ausgezeichneten Instrumenten ausgestattet, unter den Tropen oft (unter 7° und 21° Breite, in 600 bis 900 Toisen Tiefe) 2,21 und 2,44 des hundertteiligen Thermometers gefunden hat (Poggendorff, Band xx, Seite 73) und seit man weiß, daß das Maximum der Dichte des reinen Wassers nicht auf Meerwasser anwendbar ist. Dem Kapitän Bérard gelang es mit einer Senkschnur von einem Millimeter Durchmesser, bis zu 1.334 Toisen Tiefe zu sondieren (Bérard, Description des Côtes d’Alger, 1837, Seite 41). Die Minimum- und Maximum-Thermometer von Herrn Magnus und Herrn Walferdin sind in der Anwendung sehr genau, wie die schönen Versuche von Herrn Arago an den artesischen Brunnen bewiesen haben. Besonders in ozeanischen Strömungen von hoher Temperatur wären die thermometrischen Sonden von großem Nutzen. Untersuchen, ob der Strom kalten Wassers entlang der Küste von Peru bis zum Kap Pariña, wo er sich abwendet zu den Galapagos – in welchem ich unter 12° südlicher Breite das Oberflächenwasser nur bei 12,4 Réaumur gefunden habe, während das Meer außerhalb dieses Stroms bei 22 Réaumur war –, seinen Ursprung 75° westlich des Meridians von Kap Horn bei 60° und 65° südlicher Breite hat. Bewegen sich diese kalten Wassermassen zunächst nach Nordnordost und dann (auf dem Parallel von 35° Süd) nach Westen, wo sie auf die Küsten Chiles treffen und sich an dieser Küste in zwei Ströme, nach Norden und nach Süden, teilen? Die Temperatur dieses pelagischen Flusses fern von der Küste westlich von Chile prüfen. (Siehe die interessante Carte du mouvement des eaux dans le Grand Océan Austral von Capitaine Duperrey, 1831, und Berghaus’ Physikalischen Atlas, I. Lieferung, Nummer 4.)
Mit verschiedenen Mitteln – entweder durch optisches Nivellement an den Masten oder durch die Depression des Horizonts (wenn die Sonne zu sehen ist) oder durch Windschatten hinter den Wellen (indem man zugleich die Neigung der Bemastung mißt) in einem Sturm fern von den Küsten das so oft angezweifelte Maximum der Wellenhöhe bestimmen. Ich habe dieses Maximum bei 43 französischen Fuß zu finden geglaubt, mittels Depression des Horizonts, in der Südsee während eines der Stürme, die mit dem Namen Papagayos bezeichnet werden, westlich der Küsten von Guatemala. Andere Reisende halten diese Zahl für viel zu hoch.
IV. Atmosphäre
Wenn der mittlere Luftdruck auf Meereshöhe in der nördlichen Hemisphäre von dem Parallel von 55° an in Richtung der Wendekreise und des Äquators abnimmt, so scheint er bei bestimmten Längen auch zwischen 55° und 68° abzunehmen und dann wieder anzusteigen. Nach den Untersuchungen von Herrn Schouw findet man bei einer Temperatur von Null und bei Anwendung der Schwere-Korrektion nach Herrn Poggendorff für
_ _ Nord _ _ Linien
Christianborg .. _ _ 5½° . _ _ Barometer 336,09
La Guayra ...._ _ 10° .... _ _ 6,16
Palermo ..... _ _ 38° .... _ _ 8,00?
Neapel ...... _ _ 41° .... _ _ 7,82
London ..... _ _ 51½° .... _ _ 7,53
Altona ...... _ _ 53½° .... _ _ 7,35
Danzig ...... _ _ 54½° .... _ _ 7,24
Edinburgh .... _ _ 56° .... _ _ 6,46
Christiania .... _ _ 60° .... _ _ 6,74
Bergen ...... _ _ 60° .... _ _ 6,02
Rejkjavik ..... _ _ 64° .... _ _ 3,89
Godhavn ..... _ _ 64° .... _ _ 3,86
Upernaviz .... _ _ 73° .... _ _ 5,49
Melville-Insel ... _ _ 74½°.... _ _ 6,35
Spitzbergen ..... _ _ 75½° .... _ _ 6,23
Ohne Berücksichtigung der Schwere-Korrektion hätte man für La Guayra 336,98, für London 337,33, für Rejkjavik 333,36, für die Melville-Insel 335,61. (Poggendorff, Band xxvi, Seiten 241 und 475.) Es ist wichtig, diese Zahlen vor Augen zu haben, um sie mit den mittleren Höhen des Barometers, auf Nulltemperatur reduziert, zu vergleichen, welche die Reisenden in den verschiedenen Breiten und Längen der südlichen Hemisphäre erhalten werden.
Man vergleiche auch die mittlere Windrichtung des Jahres und der Jahreszeiten mit dem atmosphärischen Druck.
Zur Richtung der Winddrehung in beiden Hemisphären, einer Wirkung der Rotation der Erde und der jedem Parallel entsprechenden Geschwindigkeit der Luftmoleküle empfehle ich die vortrefflichen Forschungen von Herrn Dove in den Meteorologischen Untersuchungen, 1837, Seiten 124–138. Schon Baco de Verulam sagte in dem Kapitel De successione ventorum [Über die Abfolge der Winde]: „Si ventus se mutet conformiter ad motum solis, non revertitur plerumque.“ [Wenn sich der Wind gleichförmig zur Bewegung der Sonne ändert, kehrt er meistens nicht um.] Die Drehungsrichtung ist in den beiden Hemisphären entgegengesetzt (Churucca, Viage al Magellanes, 1793, Seite 15); aber diese Tatsache, die den Seefahrern seit langem bekannt ist, wurde nie unter dem Gesichtspunkt dieser starken meteorologischen Einflüsse untersucht.
Die Temperatur der Strände untersuchen und sie mit der Temperatur der Luft vergleichen. Thermometer in unterschiedlichen Tiefen in den Boden senken, unter verschiedenen Breiten.
Die Beobachtung der Refraktionen bei sehr strenger Kälte gewänne vor allem dann Bedeutung, wenn man durch den Aufstieg auf einen nahegelegenen Berg von beträchtlicher Höhe zur selben Zeit die Abnahme des Wärmestoffs bestimmen könnte. Auf der Reise der Korvette La Recherche nach Spitzbergen und an die Küsten Lapplands verwendete man Fesselballons und Thermometrographen, doch Versuche dieser Art sind nicht leicht durchzuführen. Die Abnahme der Wärme ist bei starken Höhenverlusten des Thermometers so langsam, daß die Refraktions-Beobachtungen von Herrn Svanberg in Lappland bei 29 Zentesimalgrad unterhalb des Gefrierpunkts nach den Formeln von Herrn Laplace für die Abnahme von einem Zentesimalgrad 243 Meter ergeben.
Die von Herrn Quetelet publizierte Ephemeride der Sternschnuppen wird für die Reisenden unentbehrlich sein, damit sie ihre Aufmerksamkeit auf andere Tage als diejenigen im August und November richten. Untersuchen, ob es an den Tagen der großen Sternschnuppenschauer zugleich Spuren von Südlichtern gibt. Der Admiral Wrangel versichert, er habe auf seiner Expedition zur Bäreninsel und zur Insel Koljutschin im Eismeer oft beobachtet, daß während der Nordlichter einige Regionen des Himmels erst zu leuchten begannen, wenn Sternschnuppen sie durchquerten. Hinterlassen die Südlichter Spuren am Tage; manifestieren sich diese Spuren durch eine bestimmte lineare Anordnung von Wolken in gleichmäßigen Abständen (cumulito-stratus im Tagebuch des Herrn Kapitäns Fitz-Roy)? Diese Reihen kleiner Wolken oder Polarstreifen (bandes polaires) schienen mir meistens dem magnetischen Meridian zu folgen, zum Beispiel auf dem mexikanischen Hochland; manchmal, vor allem im nördlichen Asien, sah ich sie in sehr ruhigen Nächten sich langsam von Norden über Ostnordost nach Osten drehen. Sollten diese Erscheinungen nur Wirkungen der Perspektive sein, Konvergenzen von parallelen Streifen, die von höheren Winden verursacht werden? – Diese Erklärung erscheint mir zweifelhaft.
V. Zoologie
Die denkwürdigen Arbeiten meines Freundes und Reisebegleiters, Herrn Ehrenberg, und ihre Bezüge zur genauen Kenntnis der Organisation von Tieren, denen man früher eine unendlich einfache Struktur zuschrieb, sowie zur Phosphoreszenz des Ozeans und zu den großen Fragen der modernen Geologie fordern die reisenden Naturforscher auf, ihre Untersuchungen folgenden Punkten zu widmen:
Meerwasser überall dort auffangen, wo man an der Oberfläche Veränderungen von Farbe und Dichte wahrnimmt, in Form von Filmen, Streifen und öligen Flecken. In solchen Seegebieten gibt es eine Fülle von mikroskopischen Tierchen; wie die Erfahrung gezeigt hat, können diese kleinen Wesen, selbst die pelagischen Infusorien, sei es aufgrund ihrer Kieselschalen, sei es aufgrund der Konsistenz ihrer Membranen oder organischen Gewebe, noch nach einer Konservierung von mehreren Jahren unter dem Mikroskop untersucht werden; man wird also, so hoffe ich, bemüht sein, sie auf zwei Weisen aufzufangen. Dort, wo man die Streifen in verschiedenen Farben sieht, entnimmt man etwas von diesen Streifen, indem man sehr feine Glimmerblättchen oder festes Papier ins Meerwasser taucht. Diese Glimmerblättchen oder Papierblätter werden dann horizontal hochgehoben; man trocknet sie und bewahrt sie in einem Buch auf, wobei die Tiere an diesen Glimmer- oder Papierblättern, mit denen man sie eingesammelt hat, haften bleiben. In Gebieten, wo das Meerwasser ganz und gar rein und fast farblos erscheint, enthält es oft Akalephen, Krustazeen und mikroskopische Infusorien. Wichtig ist nur, diese Wasserarten in einem sozusagen konzentrierten Zustand untersuchen zu können, die Lebewesen in einer möglichst geringen Menge der Flüssigkeit einzuschließen. Zu diesem Zweck läßt Herr Ehrenberg Wasser an der Meeresoberfläche in einen Eimer schöpfen und so durch ein sehr feines Tuch filtern, daß man jedesmal den konzentrierten Teil, der noch nicht ganz durch den Filter geronnen ist, abscheidet. Diese konzentrierten Portionen (reicher an Tieren, die für das bloße Auge unsichtbar sind) werden in 2 oder 3 Zoll hohen Fläschchen aufbewahrt. Man läßt ein paar Luftblasen zwischen Stopfen und Wasser. Entdeckt man während des Filtervorgangs einige mit bloßem Auge sichtbare Akalephen, muß man sie herausnehmen und in Weingeist legen, damit diese kleinen gallertartigen Massen nicht das konzentrierte Meerwasser verderben.
Da diese Maßnahmen äußerst leicht durchzuführen sind, ist es wünschenswert, daß während der gesamten Expedition unter unterschiedlichen Breiten- und Längengraden Meerwasser gesammelt wird, vor allem dort, wo es Meeralgen in großer Fülle gibt. Mit den soeben vorgeschlagenen Mitteln könnte man die Kenntnis der innersten Natur der kleinen Organismen und ihrer geographischen Verteilung auf der Erde auf unerwartete Weise erweitern. Vergessen wir nicht, daß die mit Karmin und Indigo gefüllten Mägen aller Polygaster, die Augen der Rädertierchen und der Eudorina elegans sowie die Zähne der Hydatinen sich viele Jahre lang aufbewahren lassen, wenn diese mikroskopischen Wesen nach der Methode von Herrn Ehrenberg zwischen Glimmerblättchen präpariert werden.
Die Tiere sammeln, welche die Phosporeszenz des Ozeans verursachen, eine Phosphoreszenz, in der Mammaria scintillans die wichtigste Rolle zu spielen scheint, zusammen mit anderen Akalephen und pelagischen Infusorien (Arten von Peridinium, von Synchaeta und von Prorocentrum). Beobachten, ob die Phosphoreszenz nicht unter bedecktem und gewittrigem Himmel verbreiteter und häufiger auftritt. Prüfen, ob während der allgemeinen Phosphoreszenz des Ozeans die Aequorea forskoeliana, Aequorea phosphorifera, Pelagia cyanella, Pelagia noctiluca und panopyra aufblitzen, das heißt nicht kontinuierlich, sondern indem sie bei der spontanen Entladung bestimmter elektrischer zellularer Organe Funken abgeben; diese phophoreszierenden Akalephen und Beoren in Weingeist aufbewahren; prüfen, ob bestimmte Fischarten, Chimaera arctica, Clupea erythraea, Coryphaena hippuris und Scomber pelamys, selbst phosphoreszieren oder ob dies vielmehr durch das Anhaften phosphoreszierender Infusorien geschieht.
Überall diejenigen mineralischen Substanzen einsammeln, die nach den Entdeckungen von Herrn Ehrenberg aus fossilen Infusorien bestehen, wie Tripolit, die Polierschiefer, die Halbopale, die an Gallionella ferruginea reichen Brauneisensteine , die farbigen Ablagerungen aus salzigen oder eisenhaltigen Quellen, die Kreiden, die Feuersteine, die mit Kreide abwechselnden Mergel, die Kiesellager, die Erden, die manche Völker essen, aus Vorliebe oder aus Notwendigkeit. Zwar haben die kieselschaligen Infusorien, welche den verschiedenen Breiten und Klimaten gegenüber unempfindlicher sind, sich allgemein als fähiger erwiesen, den großen geologischen Kataklysmen zu widerstehen, doch gegenwärtig existieren auch mehrere der Kalk-Bryozoen oder Kreide-Polythalamien lebend im Meer. Herr Ehrenberg hat jüngst in der Ostsee solche lebend gefunden, die mit den Polythalamien identisch sind, welche in den Kreiden und ihren Mergeln eingeschlossen sind. Diese Identität macht wegen des Alters der Kreideformationen solche Untersuchungen besonders interessant für die Geologie.
Sand einsammeln und sorgfältig konservieren, wegen der kleinen Organismen, die er enthält; den Sand der Dünen, den Sand aller Küsten, die besucht werden, den Sand, den die Flut auswirft, den Sand, der sich an die Sonde und den Anker der Schiffe heftet; Proben von den Erden der Sümpfe und von überfluteten und ausgetrockneten Stellen sammeln. Kleinste Mengen reichen aus, man vermerke nur genau die Lokalitäten, an denen sie eingesammelt wurden.
VI. Botanik
Meerespflanzen, die in Gesellschaft leben
Es bestehen noch Zweifel, ob in manchen Meeresgebieten (wie an der von Alters her bekannten Algenbank bei den Azoren-Inseln) der Fucus natans (Sargassum vulgare und Sargassum bacciferum, Agardh) ohne Wurzeln weiter vegetiert, indem er auf der Oberfläche des Ozeans im Spiel der Winde und Strömungen schwimmt, oder ob der Fucus kurz zuvor von Felsen abgerissen wurde, deren Existenz und Nähe man vermutet, und seine Frische nur für einen kurzen Zeitraum bewahren kann. Die genialen Ausführungen von Herrn Charles Darwin (Journal, Seiten 303–305) haben ein neues Interesse an diesen „ great aquatic forests “ [großen Meereswäldern] geweckt. Die Ähnlichkeit der Vaucheria und der Polysperma glomerata, die Leichtigkeit, mit der phanerogame Pflanzen (die Aldrovanda vesiculosa und Zweige des Najas major) in Süßwasser weiter vegetieren, wenn sie ohne Wurzeln schwimmen, haben einen Reisenden von umfassendem Wissen, Herrn Meyen, glauben lassen, der Fucus natans könne ohne Wurzeln und ohne Anhaftung am Boden Blätter (Frons) treiben, aber in diesem Falle trage der schwimmende Fucus natans niemals Früchte. Proben sammeln von Fucus, die sich in runder Form entwickelt haben, mit strahlenförmig ausgebreiteten Zweigen. Die Temperatur des kältesten Wassers messen, in dem diese sozialen Pflanzen vegetieren.
(Unterzeichnet) ALEXANDER VON HUMBOLDT.
Berlin, den 26. Oktober 1839.