17.Dezember – Ozeanographie Teil 1- Moorings

An Bord sind viele Ozeanographen, die in einem Langzeitprojekt die Tiefen des Südlichen Ozeans auf verschiedene Parameter hin untersuchen, um letztendlich langfristige Veränderungen zu dokumentieren und diese in einen globalen Zusammenhang einzubetten. Das ganze Projekt ist recht umfassend, vielschichtig und komplex. Daher werde ich die verschiedenen Teilbereiche des Gesamtprojekts einzeln vorstellen und erst am Ende den Zusammenhang herstellen.
Beginnen möchte ich heute mit den Moorings (Verankerungen). In der Abbildung ist eine Mooring dargestellt. Sie reicht vom Meeresboden bis auf 150 Meter Wassertiefe. An einem langen Kevlarseil sind verschiedene Geräte angebracht. Am besten ich beschreibe sie der Reihe nach von oben nach unten.

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In 150 Meter sieht man das Eisecholot. Es sendet ein Signal aus und misst die Zeit, die dieses Signal benötigt bis es wieder zurück kommt. Da das Echolot über den Umgebungsdruck berechnen kann in welcher Tiefe es ist, kann es aus Tiefe und der Zeit (von Aussenden bis Rückkehr des Signals) berechnen wie dick die Eisscholle ist, die über ihm treibt. Somit kann das Eisvolumen bestimmt werden. Diese Information ist für Ozeanographen sehr wichtig, da Satellitenbilder nur darstellen wo Eis ist, aber nicht wie dick es ist. Hin und wieder kommt es vor, dass ein vorbeischwimmender Eisberg Kratzer am Echolot hinterlässt, die ganze Mooring seitlich auslenkt oder sogar ein Stück mitzieht.
In 300 Meter ist der Hauptauftriebskörper befestigt, eine runde mit Luft gefüllte Stahlkugel, die dafür sorgt, dass die Mooring senkrecht im Wasser steht und nicht auf den Boden absinkt.  Etwas darunter sitzt ein mechanischer Strömungsmesser. Sehr wichtig für die Ortung der Mooring ist der Transponder, Satellitensender sowie ein Blitzlicht. Etwas darunter befinden sich weitere Auftriebskörper.
Ein akustischer Strömungsmesser ist auf 1500 Meter angebracht, gefolgt von Auftriebskörpern in größeren Abständen.
In Tiefen von 4450 Meter finden wir einen weiteren mechanischer Strömungsmesser sowie eine Speicher-CTD. Die CTD misst die Leitfähigkeit (und somit den Salzgehalt), die Temperatur und die Tiefe. Die Dichte des Wassers ergibt sich aus diesen drei Werten. Am Ende der Mooring sitzt der Auslöser. Zwei Auslösehaken sind über eine Kette verbunden. Egal, welcher Haken sich öffnet, die Kette wird freigesetzt und löst die Mooring von der Verankerung. Falls einer der beiden Haken sich nicht öffnet, ist die Mooring noch lange nicht verloren, da es den 2. Reservehaken gibt. Dies haben sich die Wissenschaftler ausgedacht, weil die Geräte sehr teuer und das über einen sehr langen Zeitraum (2 Jahre oder länger) gewonnene Datenmaterial unglaublich wertvoll ist. Ein Verlust der Daten soll durch diese Absicherung verhindert werden. Dementsprechend aufregend ist der Moment, in dem Kapitän, 1. Offizier, Fahrtleiter, Projektleiter und andere Beteiligte auf der Brücke stehen, die Auslösehaken über ein akustisches Signal geöffnet werden und alle warten, bis die bunten Auftriebskörper, möglichst in Schiffsnähe, auftreiben. Bei einer Sichtung ist die Freude groß und die Bergungsarbeiten können beginnen.

Daten von Moorings dieser Art, sind in folgender Abbildung von 1996 bis 2008 graphisch dargestellt. Die x-Achse zeigt die jeweiligen Jahrgänge, die y-Achse die Meerestiefe. Die Farbskala zeigt, wie warm das Wasser in verschiedenen Wassertiefen zu verschiedenen Zeitpunkten ist. Ein Lesebeispiel: im Jahr 1997 hat das Wasser in 300 Meter Tiefe etwa 1,1°C. 2007 hat das Wasser in der gleichen Tiefe etwa 0,7°C. Aus diesen Zahlen könnte man jetzt schließen, dass die Wassertemperatur über die Jahre abgenommen hat. Hierbei muss aber beachtet werden, dass sich Fronten (abrupte Grenzen zwischen verschiedenen Wassermassen) verschieben können und die Daten mit Moorings, die in der Nähe verankert wurden, abgeglichen werden müssen. Erst dann können zuverlässige Aussagen über Veränderungen gemacht werden.
Die Datenerfassung erstreckt sich über viele Jahre. In dieser Zeit werden Unmengen von Informationen gesammelt, die alle ausgewertet werden müssen. Um diese Auswertung zu beschleunigen, werden von Informatikern, Mathematikern und Physikern spezielle Computerprogramme geschrieben. Eine sehr große Hilfe!
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11 Gedanken zu „17.Dezember – Ozeanographie Teil 1- Moorings

    • Hallo Flo,
      wir sind 39 Wissenschaftler und 45 Crew Mitglieder.
      Viele Grüße aus dem ewigen Eis!

    • Lieber Laurin,
      alles ist sehr besonders hier an Bord! Bei den Moorings finde ich sehr beeindruckend, dass die Techniker es schaffen so viele Geräte an so einer Langen Leine auf dem Meeresbooden in 5000 Meter Tiefe zu plazieren. Fahr doch mal 5km mit dem Fahrrad, dann kannst du dir die Größe von solch einer Mooring vielleicht vorstellen.
      Viele Grüße!

  1. Danke für die gelungenen Berichte. Ich hoffe sehr, dass Sie viele Schülerinnen und Schüler für die Forschung und das Meer begeistern können. Unser Sohn ist mit an Bord, war im Sommer bereits mit der Polarstern in der Arktis. Das ist alles wahnsinnig faszinierend und gleichzeitig eine tolle Leistung aller Mitwirkenden!

    • Hallo Vivien,
      der Salzgehalt ändert sich natürlich auch. Wie genau werde ich noch ausführlich erklären, wenn ich über die Ergebnisse der CTD berichte.
      LG

  2. Lieber Alex,
    es ist nicht schlimm wenn ein Echolot ein paar Kratzer abbekommt. Es funktioniert danach trotzdem noch. Falls es wirklich mal kaputt gehen sollte, dann wird das in Deutschland von Fachleuten repariert. Wie lange das dauert hängt davon ab was genau beschädigt wurde.
    LG, S. Brosch

  3. Hallo Sabine! Weihnachten und Silvester am eisigsten Ende der Welt – wie genial ist das denn? Das müssen unvergessliche Momente sein – ich erblasse vor Neid! Ich wünsche dir und der „Crew“ einen guten Rutsch nach 2013 und natürlich weiterhin viel Spaß auf deinem Abenteuer! C U next year!

  4. Ich hätte da mal ne Frage:
    Wie viele Messungen führen sie insgesamt am tag durch?
    Und, wie werden diese Messungen ausgewertet?

    • Hallo Nicola,
      die Geräte, die ausgebracht werden, bleiben bis zu mehreren Jahren im Meer. Sie erfassen jeden Tag ganz viele verschiedene Daten, in ganz verschiedenen Teiles des Meeres. Manche Messstationen sind fest verankert, ander treiben durchs Meer. Ich kann dir deshalb leider keine konkrete Zahl nennen.
      LG

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