19. Dezember – Ozeanographie, Teil 2 – Floats

Die Moorings sowie die CTDs habe ich schon angesprochen. Die roten Punkte auf dem Fahrtplan unserer Expedition ANT-XXIX/2 zeigen die Koordinaten für immer abwechselnd ein Float bzw. eine CTD. Etwa die Hälfte haben wir hinter uns. Die nächsten Tage kämpfen wir uns an der Schelfeiskante entlang durchs Eis, bis zum Anlegeplatz von dem aus die Versorgung der Neumayer-Station durchgeführt wird.
Wenn man sich die Stationspunkte auf der Karte anschaut, könnte man meinen, dass die Ozeanographen nur punktuelle Messungen durchführen und dann Rückschlüsse auf den gesamten Ozean ziehen. Aber das ist nicht so. Um flächendeckende Daten zu bekommen, werden Floats eingesetzt. Dies sind zylinderförmige Schwimmkörper, die mit der Strömung durch den südlichen Ozean und durch das Weddellmeer treiben. Sie sind auf ein bestimmtes Tiefenprofil programmiert, welches in der Abbildung zu sehen ist. Um die verschiedenen Tiefen zu erreichen, kann über eine Hydraulik das Volumen im unteren Bereich der Floats verändert werden (siehe Abbildung). Wenn die Gummiblase mit Öl gefüllt ist, vergrößert sich das Volumen und der Float bekommt Auftrieb. Wird das Volumen der Gummiblase reduziert, sinkt der Float. Somit können die Floats Tiefen von 0,1 Meter bis zu 2000 Meter erreichen. Über die eingebaute CTD im oberen Bereich erfolgen kontinuierliche Messungen. In festgelegten Zeitintervallen, von etwa 10 Tagen, kommen die Floats für einige Minuten an die Wasseroberfläche und übermitteln ihre Messwerte per Satellit an eine internationale Datenzentrale. Weltweit kann nun direkt auf diese Daten zugegriffen werden.
Solche Floats werden nicht nur vom Alfred-Wegener-Institut benützt und auch nicht nur an den Polargebieten eingesetzt. Die Ozeane stehen weltweit unter wissenschaftlicher Beobachtung. Im Rahmen dieses ‚Argo‘ Projekts sind rund um den Globus momentan etwa 3000 Floats im Einsatz. Die Daten stehen der Öffentlichkeit zur Verfügung. Ziel des Projekts sind langfristige Messreihen über u. a. Temperaturveränderungen der Meere, um Rückschlüsse auf den Anstieg des Meeresspiegels aufgrund der thermischen Ausdehnung des Wassers ziehen zu können.
Nicht alle Floats, können regelmäßig ihre Daten übermitteln. Wenn im Winter große Teile des Polarmeeres zugefroren sind, ist kein Durchdringen zur Oberfläche möglich. Dies erkennen die Floats anhand der Wassertemperatur und passen ihr Tauchprofil dementsprechend an. Wenn das Eis abgeschmolzen ist oder die Strömung die Floats in Gebiete ohne Eis verdriftet hat, wird auf das reguläre Tauchprofil umgestellt und der Kontakt zum Satellit kann wieder erfolgen.
Aber woher weiß man wo sich solch ein Float im Winter befindet, also wo die Daten erhoben wurden? Um den genauen Aufenthaltsort der einzelnen Floats zu ermitteln, wurden sogenannte Schallquellen an verschiedenen Punkten im Meer verankert. Diese Schallquellen senden alle zu festgelegten Uhrzeiten einen Ton aus. Die Floats empfangen diese Töne und anhand der synchronisierten Uhren aller Geräte, kann nun berechnet werden wo sich die Floats aufgehalten haben als sie das Profil aufnahmen.