Projekte
Mehrere Projekte der Messenden Ozeanographie haben das Verständnis dekadischer Variationen in den polaren und subpolaren Meeresgebieten zum Inhalt. Das Verständnis der natürlichen Fluktuationen ist die Voraussetzung, um einen anthropogen bedingten Wandel in der Arktis und der Antarktis diagnostizieren zu können.
In der Arktis finden Arbeiten in der Grönlandsee, der Framstraße und dem Arktischen Ozean statt. Sie sind Teil des MARCOPOLI Arbeitspakets MAR1 und POL3 und werden von der EU durch das Project DAMOCLES und vom BMBF durch das Projekt Nordatlantik gefördert. Vorarbeiten wurden im Rahmen der EU-Projekte VEINS und ASOF-N durchgeführt. Im Rahmen des Internationalen Polarjahres werden sie in den IPY-Projekten iAOOS und DAMOCLES fortgesetzt.
In der Grönlandsee soll der Konvektionszustand langfristig erfasst werden und Prozesse, die ihn bestimmen, wie großräumiges Absinken oder kleinräumige Wirbel sollen verstanden werden.
Die Framstraße ist die einzige Tiefwasserverbindung zwischen dem Arktischen Ozean und dem Weltmeer. Wärme- und Süßwassertransporte wirken sich auf die Wassermasseneigenschaften im Nordpolarmeer und die Konvektionsbedingungen im Europäischen Nordmeer aus. Im letzten Jahrzehnt wurde eine kräftige Erwärmung des nach Norden strömenden Wassers atlantischen Ursprungs beobachtet. Diese Entwicklung soll weiter verfolgt und verstanden werden. Diese Messungen sollen ein Beitrag zum Arctic ROOS werden, das sich zur Zeit im Aufbau befindet und ein Beitrag zu OceanSITES.
Verankerungsketten in der Framstraße, die in Kooperation mit dem Norwegischen Polarinstitut aufrecht erhalten werden. Ab 2007 sollen die Messungen durch den Einsatz von Glidern, akustischen Datenübertragung und einer bis an die Oberfläche profilierenden Verankerung ergänzt werden.
Die Zeitreihen der Temperatur im Niveau des Atlantikwassers zeigen eine deutliche Temperaturzunahme im Westspitzbergenstrom (WSC). Im Ostgrönlandstrom (EGC) wird eine Geschwindigkeitszunahme beobachtet.
Im Arktischen Ozean nimmt die sommerliche Eisbedeckung in den letzten Jahrzehnten deutlich ab. Die Eigenschaften der einströmenden Wassermassen unterliegen starken Veränderungen. Die Auswirkungen dieser Veränderungen auf die Wechselwirkung zwischen Ozean und Eis, sowie die Veränderungen im Süßwasserzustrom sollen erfasst und verstanden werden.
Seit 2007 wird die Zirkulation des Süßwassers und des Atlantikwassers in der zentralen Arktis ganzjährig durch eisdriftende Plattformen (Ice-Tethered Platforms (ITPs) und Ice-Tethered Acoustic Current Meter (ITAC, Entwicklung der Fa. Optimare) gemessen.
ITAC-Geschwindigkeit auf 327m (links) und 55m (rechts) vom 15. Sep. bis 4.Nov. 2007. Maßstabsvektoren sind 10cm/s. Die Vektoren repräsentieren stündliche ITAC-Drift (cyan) und zweistündliche Ozeangeschwindigkeiten (schwarz). Zweitages-Mittel der Ozeangeschwindigkeiten (rot) sind auch dargestellt. Das ITAC driftet auf der gleichen Eisscholle wie das ITP#12.
θ0 (ºC) bei 330m von drei ITPs. Der Schnitt aus Profilen des ITP#12 von 87º bis 88.5ºN ist darunter gezeigt.
In der Antarktis finden Arbeiten im Atlantischen Sektor des südlichen Ozeans statt. Sie sind in MARCOPOLI ein Beitrag zu den Arbeitspaketen MAR1 und POL2. Im Rahmen des Internationalen Polarjahres werden sie im Rahmen der IPY-Projekte CASO und SASSI fortgesetzt. Die Verankerungen im Weddellmeer sind ein Beitrag zu OceanSITES.
Im Weddellmeer haben die Arbeiten im WECCON-Projekt, das ein Beitrag zum regionalen CLIVAR Projekt im Südlichen Ozean ist, gezeigt, dass sich die Eigenschaften des einströmenden Zirkumpolaren oder Warmen Tiefenwassers und des neu gebildeten Bodenwassers in den letzten Jahrzehnten verändert haben.
Schematische Darstellung der Zirkulation des Warmen Tiefenwassers und des Weddellmeer- Bodenwassers im atlantischen Sektor des südlichen Ozeans und die Lage der Messungen im Rahmen von WECCON..
Am Meridian von Greenwich hat sich das Warme Tiefenwasser bis in die Mitte der Neunziger Jahre erwärmt und kühlt sich nun wieder ab. Die Temperatur des Weddellmeer-Bodenwassers nimmt weiter zu.
Um die Veränderungen der Wassermasseneigenschaften des Warmen Tiefenwassers mit ausreichender räumlicher und zeitlicher Auslösung zu erfassen, um genauere Schlüsse auf die Ursache und Auswirkung ziehen zu können wird im Rahmen des HAFOS-Projekts die Installation eines Floatsystem vorangetrieben, das mit Argo vergleichbare Daten unter dem Eis liefert.
Das Hybrid Antarctic Float Observation System (HAFOS), das es erlaubt, ozeanische Daten unter dem Meereis zu gewinnen.
Die Bedeutung des Weddellmeers wird im Rahmen des EU-Projektes CarboOcean untersucht. Ein Hauptziel ist die Bestimmung des (verändernden) Inventars des anthropogenen CO2. Dies wird in einer konzertierten Aktion mit anderen Forschern, die im Südlichen Ozean tätig sind, gemacht.
Andere Projekte sind prozess-orientierten Studien gewidmet. Im Fokus des Interesses stehen dabei solche Prozesse, die als wichtige Rückkopplungsmechanismen im Klimasystem wirken könnten und/oder physikalische Kontrollfaktoren der biologischen Produktion darstellen. Untersucht werden im Rahmen des MARCOPOLI Arbeitspaketes POL2 turbulente Vorgänge in der Deckschicht und die mesoskalige Dynamik. Zum Test der Eisenhypothese, gemäß welcher der Eintrag von Eisen in den offenen Ozean die Konzentration von CO2 in der Atmosphäre beeinflusst, wurden die Eisendüngungs-Experimente EisenEx und EIFEX im Zentrum des antarktischen Zirkumpolarstroms durchgeführt. In einem anderen Projekt, LAKRIS, wird der Einfluss der Wassermassenzirkulation und der jahreszeitlich variierenden Meereisbedeckung auf die Verteilung von Zooplankton und Krill untersucht. Für das Internationale Polarjahr (IPJ/IPY) ist geplant, in internationaler Kooperation unter dem Dach von ICED-IPY eine synoptische zirkumantarktische Klimaprozess- und Ökosystem-Studie (Synoptic Circum-Antarctic Climate-processes and Ecosystem study, SCACE) durchzuführen.