Zürück auf dem grönländischen Schelf

In diesem Wochenbericht möchten wir mit GEOTRACES auf das zahlenmäßig größte Forschungsteam an Bord eingehen. GEOTRACES ist ein weltweites Programm, das die Kreisläufe von Elementen und deren Isotopen im Weltozean erforscht. Es ist wichtig, diese Elemente zu untersuchen, weil einige davon lebensnotwendig sind, und deren Verfügbarkeit (zusammen mit den traditionellen Nährstoffen Stickstoff, Kieselsäure und Phosphor) somit das Algenwachstum bestimmen kann. Die Verteilung anderer Elemente (wie z.B. Eisen und  Cadmium) helfen uns, die biologischen Kreisläufe zu verstehen, wohingegen noch andere (z.B. natürliche oder künstliche Radionuklide) Aussagen über die weltweite Ozeanzirkulation oder (wie z.B. seltene Erdmetalle) über den Stoffaustausch zwischen Kontinenten und dem inneren Ozean erlauben. Wenn wir die derzeitigen Kreisläufe der Spurenstoffe im Ozean besser verstehen, wird uns das außerdem helfen, Antworten auf klimarelevante Fragen zu finden. So können wir die chemischen Signale, die in Meeressedimenten gespeichert sind, nutzen, um das Klima der Vergangenheit zu rekonstruieren.

Im Rahmen von GEOTRACES wurden schon eine Vielzahl Expeditionen in verschieden Ozeanen durchgeführt, darunter eine Expedition im letzten Jahr, als FS Polarstern zusammen mit Forschungsschiffen aus Canada und den USA eine synoptische Spurenstoffstudie in der Arktis durchführte.  Auf unserer Expedition sind 15 GEOTRACES Teilnehmer dabei, diese Studie zu ergänzen. Die Messungen in der Framstraße, der wichtigsten Verbindung zwischen dem Nordpolarmeer und dem Weltozean, werden es uns erlauben, die schon vorliegenden Ergebnisse aus dem Nordpolarmeer und aus dem Atlantischen Ozean miteinander zu verknüpfen. Die GEOTRACES-Teilnehmer messen ein breites Spektrum von Spurenelementen und Isotopen in der gesamten Wassersäule. Einige müssen unter strikten Reinraumbedingungen bearbeitet werden, weil das Schiff selbst eine Quelle für Verunreinigungen darstellt. Eisen und Quecksilber sind hier prominente Beispiele. Dazu setzt das GEOMAR-Team einen eigenen sauberen Kranzwasserschöpfer mit 24 metallfreien Flaschen ein, die in gewünschten Wassertiefen geschlossen werden könne -  betrieben an einer Winde mit einem sauberen, metallfreien Kabel. Für andere Gruppen hingegen sind Verunreinigungen nicht die größte Sorge. Sie brauchen jedoch große Wassermengen für die Analyse von Stoffen, die in äußerst geringen Konzentration vorkommen. Dazu verwenden sie einen Kranzwasserschöpfer mit 22 Flaschen mit einem Fassungsvermögen von jeweils 25 Litern. Die Erforschung der Schwebstoffe erfordert sogar viele hundert Liter  an Wassermengen, die sogar mit dem großen Wasserschöpfer nicht beschaffbar sind. Deshalb werden in-situ Pumpen eingesetzt, die in verschiedene Wassertiefen am Kabel heruntergelassen werden und einige Stunden lang pumpen, um die Schwebstoffe auf Filtern zu sammeln. Zudem werden auch Luftpartikel (Aerosole) gesammelt und Inkubationsexperimente durchgeführt, um festzustellen, welche Stoffe in der Framstraße das  Algenwachstum beschränken.