An keinem Ort unseres Planeten ist die Erdoberfläche so tief eingekerbt wie im Challengertief des Marianengrabens. Knapp 11.000 Meter tief ist hier der Ozean. Auf den Grund dieser Tiefseerinne dringt kein Lichtstrahl und der Wasserdruck ist tödlich hoch: Auf jedem Quadratzentimeter lastet hier ein Gewicht von mehr als einer Tonne. Dennoch wagten sich im Januar 1960 Jacques Piccard und Don Walsh in ihrem Tauchboot Trieste als erste Menschen in diese Tiefe vor.
Doch wie tief das Challengertief tatsächlich ist, darüber herrscht trotz jahrzehntelanger Messungen mittels Sonar und anderer Methoden keine Einigkeit: „Selbst moderne Tiefenmessungen weichen um mehrere Meter voneinander ab“, erklären Masakazu Fujii vom japanischen Nationalinstitut für Polarforschung in Tachikawa und seine Kollegen. So ermittelten Tauchroboter im Jahr 2011 eine Maximaltiefe von 10.994 Meter, 2020 ergaben Sonarmessungen 10.924 Meter und 2021 wurde im östlichen Becken der Senke eine Tiefe von 10.934 Metern gemessen.
Lage des Challengertiefs im Pazifik. Der Marianengraben liegt an der Nahtstelle zwischen zwei ozeanischen Erdplatten. — © Fujii et al./ Scientific Data, CC-by 4.0
Warum die genaue Tiefenmessung so schwierig ist
Aber welcher Wert stimmt? Und warum sind die Abweichungen so groß? Diese Fragen haben Fujii und sein Team nun genauer untersucht. Ende 2023 führten sie vom Forschungsschiff Hakuho-Maru vor Ort Messungen mit einem hochmodernen Multibeam-Sonar durch. Parallel dazu analysierten sie die Messumstände und potenzielle Fehlerquellen. Denn Grundlage der Tiefenmessung per Sonar ist die Laufzeit der Schallwellen– und diese wird durch Temperatur, Salzgehalt und Druck in den verschiedenen Wasserschichten beeinflusst.
Das bedeutet: Nur wenn man die genauen Eigenschaften des Ozeans im Tiefseegraben kennt, kann man die Tiefe exakt messen. Um den Einfluss dieser Parameter auf die Sonar-Laufzeiten zu erforschen, nutzten Fujii und sein Team fünf verschiedene Modelle bei der Analyse der Sonar-Rohdaten.
Neue Werte für das tiefste Tief
Die Messungen ergaben: Die maximal gemessene Tiefe für das westliche Becken des Challengertiefs beträgt 10.926 Meter, für das zentrale Becken 10.912 Meter und für das östliche, tiefste Becken 10.927 Meter. Nach diesen Daten liegt die tiefste Stelle der Erde 10.927 Meter unter der Meeresoberfläche. Allerdings ist auch dies zwangsweise nur ein Näherungswert, wie Fujii und seine Kollegen betonen. Denn die gebündelten Schallwellen des Multibeam-Sonars werden im Verlauf ihrer knapp 11.000 Meter langen Wasserpassage breit gestreut.
Messergebnisse für die drei Becken des Challengertiefs. — © Fujii et al./ Scientific Data, CC-by 4.0
In knapp 11.000 Meter Tiefe ist der Sonarstrahl dadurch auf 400 Meter Breite aufgefächert, wie das Team erklärt. Der daraus ermittelte Wert kann daher kleinräumigere Strukturen wie beispielsweise schmale, noch tiefere Gräben im Meeresgrund nicht erfassen. Die Sonarmesswerte liefern nur einen Durchschnittswert. Dazu kommt der Einfluss des Ozeans und seiner Schichtung: Allein zwischen den fünf von unterschiedlichen Meerwasserzuständen ausgehenden Resultaten gab es Unterschiede von 18 Metern.
Wertvolle Informationen für künftige Kartierungen
Trotz dieser Einschränkungen grenzen die neuen Messungen die wahre Tiefe des Challengertiefs weiter ein und liefern einen neuen, genaueren Wert für den tiefsten Punkt der Erdoberfläche. Um den Grund des Marianengrabens allerdings bis ins Detail zu kartieren, müsste man einen Tauchroboter hinunterschicken und dann dort vor Ort systematische, hochgenaue Sonarmessungen des gesamten Challengertiefs durchführen – eine extrem zeitaufwendige und teure Prozedur.
Die neuen Erkenntnisse helfen aber auch dabei, künftige Tiefenmessungen von der Oberfläche aus präziser zu machen. „Unsere Ergebnisse zeigten, dass vor allem die oberen 20000 Meter der Wassersäule einen wichtigen Beitrag zur Laufzeit der Sonar-Schallwellen leisten“, schreiben Fujii und sein Team. “Unser Datensatz ermöglicht es nun, besser zu beurteilen, wie die Schallausbreitung im Wasser, die Fahrtgeschwindigkeit bei der Messung und die Geometrie des Messstrahls die Tiefenschätzungen bei der Multibeam-Kartierung beeinflussen.“
Quelle: Masakazu Fujii (National Institute of Polar Research, Tachikawa, Japan) et al., Scientific Data, 2026; doi: 10.1038/s41597-026-08267-z
