Schneestreamer (Foto: Olaf Eisen, Alfred-Wegener-Institut)

Bei der Reflexionsseismik nutzt man künstliche elastische (seismische) Wellen, die sich im Untergrund ausbreiten. Wir erzeugen diese Wellen an oder nahe der Oberfläche mit Sprengstoff (dann spricht man von Sprengseismik) oder einem seismischen Vibrator (oder Rüttler) mit dem Vibroseis-Verfahren. Die Wellen wandern  in den Untergrund, also in das Eis und darunter. Ähnlich wie bei einem Echo von Schall in Luft werden diese Wellen an bestimmten Schichtgrenzen reflektiert. Diese Reflexionen zeichnen wir an der Oberfläche mit Geophonen auf, also vergleichbar mit Mikrofonen bei Schall. Dabei verwenden wir aber nicht nur ein Geophon, sondern insgesamt 480 Stück davon. Von diesen sind jeweil acht Stück als Gruppe zu einem Kanal zusammengeschaltet und an einem 1.5 km langen Kabel befestigt. Dieses Kabel nennen wir Schnee-Streamer und hat bei uns 60 Kanäle. Von einem "seismischen Schuß" erhalten wir also insgesamt von einer Schichtgrenze, z.B. der Eisunterseite, 60 reflektierte Signale. Aus der Form der Laufzeit der reflektierten Signale und deren Stärke kann man etwas über die Eigenschaften des Untergrunds aussagen.

Kardanisch aufgehängtes Geophon (Foto: Johannes Bondzio, Alfred-Wegener-Institut)

Der Schnee-Streamer, der im Bild zu sehen ist, wurde erstmals 1997 vom AWI eingesetzt und in den letzten Jahren von uns sowohl auf dem Ekströmisen als auch an der Kohnen-Station verwendet. Ähnlich wie bei der marinen Seismik auf einem Schiff ziehen wir den Schnee-Streamer hinter unserem Fahrzeug her, so dass unsere seismische Quelle und der Streamer immer im gleichen Abstand zueinandern sind. Im Gegensatz zum Schiff halten wir bei jedem seismischen Schuß, ca. alle 100 m,  an, damit die Bewegung die Aufzeichnung nicht stört. Die Kombination von vielen solcher Schüsse ergibt dann ein seismisches Profil. Die dargestellten Daten nennt man Seismogramm.

Seismik in Westgrönland (Foto: Johannes Bondzio, Alfred-Wegener-Institut)
Schwieriges Gelände (Foto: Coen Hofstede, Alfred-Wegener-Institut)

Das Schöne an der seismischen Methode ist, dass man im Feld bereits die Daten prüfen kann, also nach einem Schuß gleich weiß, ob die Messung funktioniert hat. Für eine genaue Auswertung ist aber natürlich eine intensive Prozessierung nötig. Die wird in den Monaten und Jahren nach der Expedition im Büro durchgeführt.

Wer genaueres dazu wissen möchte, kann sich hier eine gute Präsentation zur Reflexionsseismik anschauen.