Pfingstausflug mit Schleppsystem

Hinsichtlich unseres wissenschaftlichen Messprogramms haben wir seit Verlassen der ausschließlichen Wirtschaftszonen Argentiniens und Großbritanniens um die Falkland-Inseln einen klaren Tagesablauf etabliert. Neben den Messungen, die kontinuierlich oder in regelmäßigen Zeitabständen rund um die Uhr durchgeführt werden, stoppen wir jeden Tag um die Mittagszeit auf, um nacheinander ein optisches Sensorpaket (dazu mehr im nächsten Wochenbericht) und die CTD-Sonde mit Kranzwasserschöpfer, mit der neben Messungen von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoffkonzentration, Phytoplankton-Fluoreszenz und Trübung auch Wasserproben für verschieden Untersuchungen genommen werden können, ins Wasser zu lassen. Die Mittagszeit wurde wegen der optischen Messungen gewählt, weil dann bei Sonnenhöchststand das Tageslicht am tiefsten in das Meerwasser eindringt.

Die Messungen mit Optik-Sensorpaket und CTD dienen vor allem dem Vergleich mit gleichen Instrumenten und Sensoren in dem geschleppten Messsystem Triaxus/topAWI (towed ocean profiler of the AWI), das letztes Jahr vom AWI beschafft wurde und während dieser Reise erstmalig auf Polarstern zum Einsatz kommt. Zusätzlich ist Triaxus/topAWI ausgestattet mit pH- und Nitratsensor, hochfrequenten akustischen Doppler-Strömungsprofilern (ADCPs) zum Messen turbulenter Strömungsscherungen und einem Multifrequenz-Echolot zum Erfassen von Zooplankton. Weitere Sensoren dienen der Lokalisierung und der Sicherheit des Schleppkörpers. Dazu gehören ein akustischer Transponder, der eine Positionsbestimmung relativ zum Schiff ermöglicht, jeweils ein nach oben und nach unten gerichtetes Altimeter zur Abstandsmessung zur Meeresoberfläche bzw. zum Meeresboden sowie ein kleiner Radiosender, der vom Schiff aus angepeilt werden kann.

Schleppeinsätze während der Fahrt dienen dazu, unter anderem zu ermitteln mit welcher Drahtlänge bei welcher Schiffsgeschwindigkeit sich welche vertikale Profilierungsamplitude von der Oberfläche abwärts erreichen lässt. Die Untergrenze liegt, bedingt durch die beschränkte Druckfestigkeit einiger weniger Komponenten, derzeit bei 350 m. Einfluss auf die Vertikalamplitude hat außerdem die wählbare Auf- und Abtauchgeschwindigkeit. Ein wesentliches Merkmal ist auch, dass Triaxus zur Seite ausscheren kann, um außerhalb des Schraubenwasser ungestörte Messungen bis zur Oberfläche zu erhalten. Wie weit unter welchen Randbedingungen muss mittels des Transponders und einer Hydrophon-Anordnung im Kiel von Polarstern bestimmt werden.

Dieses neue Schleppsystem wird es ermöglichen, viele physikalische, chemische und biologische Variablen simultan und schnell mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung sowie Überdeckung zu messen. Damit sollen jene Prozesse identifiziert werden, welche die Phytoplankton-Photosynthese und Primärproduktion, also auch die CO2-Aufnahme, beeinflussen. Die Primärproduktion bildet darüber hinaus die Grundlage der marinen Nahrungsnetze und Ökosysteme und bestimmt somit auch Fischerei-Erträge. Ein verbessertes Verständnis dieser physikalischen Prozesse ist Voraussetzung dafür, biologische, biogeochemische und ökonomische Auswirkungen zukünftiger, durch den Klimawandel bedingter, Änderungen im physikalischen Umfeld besser einschätzen zu können.

Trotz der vielen, auch über die Himmelfahrts- und Pfingstfeiertagswochenenden hinweg, geleisteten Arbeit sind alle Teilnehmer und Teilnehmerinnen bester Dinge.

Viele Grüße von Bord Polarstern,

Volker Strass