Druck und Auftrieb

Fische können sich - scheinbar ohne großen Kraftaufwand - in einer bestimmten Wassertiefe aufhalten. Sie schaffen dies, weil sie eine Schwimmblase besitzen, deren Volumen sie verändern können.

Ist das Gewicht des Fisches gleich seiner Auftriebskraft, so schwebt der Fisch. Die Auftriebskraft ist nach Archimedes aber gleich dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit. Das Gewicht der verdrängten Flüssigkeit ist aber wiederum direkt proportional zum Volumen des Fisches.

Schwebt ein Fisch und pumpt er nun Luft in seine Schwimmblase, so nimmt sein Volumen und damit die Auftriebskraft zu. Da sein Gewicht gleich bleibt, wird der Fisch aufsteigen. Im Regelfall ist aber das aktive Aufpumpen der Schwimmblase gar nicht nötig, denn durch geringe Flossenbewegung erreicht er eine in geringere Wassertiefe, in der der Wasserdruck kleiner ist und somit die gasgefüllte Schwimmblase nicht mehr so stark zusammengedrückt wird und ihr Volumen selbständig vergrößert. Bei stärkerem Steigen muss der Fisch sogar Gas aus der Luftblase ablassen, damit die durch den geringer werdenden Wasserdruck bedingte Vergrößerung der Schwimmblase nicht ein zu schnelles Steigen bewirkt.

Wird beim schwebenden Fisch der Schwimmblase Gas entnommen, so nimmt die Auftriebskraft ab, der Fisch sinkt. Durch den zunehmenden Wasserdruck in größerer Tiefe wird dann das Volumen der Schwimmblase noch weiter verkleinert, so dass sich das Absinken beschleunigt und der Fisch um nicht zu schnell abzusinken wieder Gas in die Schwimmblase drücken muss.
Das Sinken und Steigen des Fisches wird hauptsächlich durch Flossenbewegung eingeleitet und die Balance durch den Druck in der Schwimblase hergestellt.