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Logbuch MSM 104/1

Die Forschungsfahrt M104/1 (GPF 20-1-69) findet vom 18. November bis zum 15. Dezember 2021 statt und führt vor die Westküste Afrikas, in das Auftriebsgebiet am Cap Blanc.

Während der Fahrt werden Forschungsaktivitäten zum Projekt „SIPA“ („Sinking particles, their production, transfer and transformation“) durchgeführt. Geleitet wird die Fahrt von Prof. Karin Zonneveld vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen im Rahmen der RECEIVER Unit des Exzellenzclusters „Der Ozeanboden – unerforschte Schnittstelle der Erde“.

An Bord des Forschungsschiffes MARIA S. MERIAN sind insgesamt 18 Forschende des MARUM, des Fachbereichs Geowissenschaften der Universität Bremen, des Alfred-Wegener-Instituts (AWI), des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) und des Royal Netherlands Institut of Sea Research (NIOZ).

Das Auftriebsgebiet vor Cap Blanc zählt zu den produktivsten Regionen der Welt. Es spielt eine Schlüsselrolle im globalen Kohlenstoffkreislauf und hat so Einfluss auf das Weltklima. Planktonorganismen nehmen Kohlendioxid auf, verarbeiten es und sinken nach ihrem Tod in Richtung Ozeanboden. Dadurch verfrachten sie den Kohlenstoff von der Atmosphäre zum Ozeanboden (Biologische Pumpe).

Die Forschenden werden gemeinsam die Produktion dieser Sinkstoff genannten Partikel, ihr Absinken in der Wassersäule bis zum Sediment am Ozeanboden und dabei stattfindende Veränderungen untersuchen. Dabei beproben sie den Partikelfluss aus der oberen Wassersäule mit frei treibenden Fallen. Diese Fallen schwimmen entsprechend der vorherrschenden Wasserströmungen und sammeln Partikel in verschiedenen Wassertiefen. Gleichzeitig werden Temperatur, Salzgehalt, Chlorophyll-a-Gehalt und Trübung der Wassersäule während der gesamten Untersuchungen aufgezeichnet.

Logo der Ausfahrt MSM104/1
MARIA S. MERIAN zieht eine Staubboje hinter sich her. Foto: MARUM
MARIA S. MERIAN zieht eine Staubboje hinter sich her. Foto: MARUM

Hier berichtet Karin Zonneveld in einem Logbuch vom Leben und Arbeiten an Bord.

Erfolgreiche Bergung der ersten Sedimentfalle während einer vorangegangen Expedition.
Erfolgreiche Bergung der ersten Sedimentfalle während einer vorangegangen Expedition.
Fahrtroute und Untersuchungsgebiete der Expedition.
Fahrtroute und Untersuchungsgebiete der Expedition.
Eine Treibfalle, wie sie auch bei dieser Expedition zum Einsatz kommt.
Eine Treibfalle, wie sie auch bei dieser Expedition zum Einsatz kommt.

Mittwoch, 17. November: Endlich wieder auf See!

Da liegt Sie, das Forschungsschiff Maria S. Marian, im Hafen von Emden. Sie wird für die nächsten vier Wochen unser Zuhause sein.

Heute Morgen haben wir, 14 Wissenschaftler:innen des MARUM und vier Wissenschaftler:innen des Royal Netherlands Institute of Sea Research (NIOZ), Bremen verlassen, um uns an Bord der Maria S. Merian zu begeben. Um das Risiko einer Corona-Infektion zu minimieren, sind wir alle vollständig geimpft und negativ PCR-getestet.

Wir kamen zur Mittagszeit an, wo wir von Kapitän und Mannschaft begrüßt wurden und ein ausgezeichnetes Essen für uns bereitstand.

Nach dem Mittagessen wurde die Ruhe des Hafens genutzt, um so viel wie möglich an Labor- und Probenahme-Ausrüstung aus den Transport-Containern zu nehmen, um sie vor der Abfahrt wellen- und wetterfest zu lagern. Außerdem absolvierten wir eine Sicherheitseinweisung und haben gelernt, wie wir am besten schnell in einen Rettungsanzug gelangen.

Jetzt, am frühen Abend, ist alles gelascht und bereit für die Abfahrt morgen früh.

Wir freuen uns darauf, unseren Transit nach Süden zu beginnen, in das Auftriebsgebiet vor Kap Blanc (NW-Afrika).

Wetter: wechselnd bewölkt, ab und zu  Schauer, kein Wind

FS MARIA S. MERIAN im Hafen von Emden.
FS MARIA S. MERIAN im Hafen von Emden.
Wie ziehe ich ein Rettungsanzug an?
Wie ziehe ich ein Rettungsanzug an?

Freitag, 19. November: "Flug" durch den englischen Kanal

Heute "fliegen" wir mit der Flut und dem Wind von hinten durch den englischen Kanal. Wir sind froh, die Nordsee mit ihren kurzen Wellen, die uns in unregelmäßigen Abständen von der Seite trafen, hinter uns gelassen zu haben.

Das Leben an Bord heute ist geprägt von Vorbereitung. Neben wissenschaftlichen und technischen Vorbereitungssitzungen nutzen wir die ruhige See, um unsere Ausrüstung für die erste Probenahmestation aufzubauen und zu testen. Aufgrund von Corona und dem Brexit sind einige Ersatzteile, neue Sensoren und Geräte Wochen oder Monate später am MARUM eingetroffen als ursprünglich geplant. Obwohl sie rechtzeitig eintrafen, um ihre Funktionstüchtigkeit zu überprüfen, blieb keine Zeit, um eine Routine für ihren Einsatz zu entwickeln und ihre Funktionalität für unsere speziellen wissenschaftlichen Zwecke zu optimieren. Das holen wir jetzt nach.

Wetter: bewölkt, trocken, Windstärke 5, Geschwindigkeit 14 Knoten

Abend auf der Nordsee. Foto: Daan Elderink
Abend auf der Nordsee. Foto: Daan Elderink
Optimierung der neuen Ausrüstung - hier ist ein Gerät zu sehen, das verwendet wird, um Sedimentkerne in 1 Millimeter dünne Stücke zu schneiden. Foto: Karin Zonneveld
Optimierung der neuen Ausrüstung - hier ist ein Gerät zu sehen, das verwendet wird, um Sedimentkerne in 1 Millimeter dünne Stücke zu schneiden. Foto: Karin Zonneveld

Sonntag, 21. November: Tierische Reisebegleitung

Ausschau nach Walen und Delfinen. Foto: Karin Zonneveld
Ausschau nach Walen und Delfinen. Foto: Karin Zonneveld
Ein neugieriger Fink. Foto: Daan Elderink
Ein neugieriger Fink. Foto: Daan Elderink

Der Golf von Biskaya zeigt sich von seiner besten Seite. Wir schlüpfen zwischen zwei Tiefdruckgebieten hindurch nach Süden. Das Ergebnis ist ein ruhiger, blauer Ozean, bei dem ab und zu eine Wasserfahne in die Luft gewirbelt wird und eine große Schwanzflosse kurz sichtbar wird… Das ist das Zeichen dafür, dass Wale entlang der Schelfkante fischen. Ein Blick in eines der Bücher, die im Hangar ausliegen, verrät, dass die Form der Wasserfahne und die Form des Schwanzes typisch für einen Glattwal sind. Heute haben wir auch die ersten Delfine gesichtet, die versuchen, mit der Maria S. Merian mitzuhalten.

Seit gestern haben wir auch einige Anhalter an Bord, ein paar Finken und ein Rotkehlchen. Sie hüpfen neugierig im Hangar herum und beobachten uns beim Vorbereiten und Testen unserer Ausrüstung.

Wetter: Sonne und Wolken, Windstärke 5 Bft, Geschwindigkeit 12 kn.

Montag, 22. November: Einführung in die Arbeit der Anderen

Wir haben etwa die Hälfte unserer Anfahrt hinter uns und erreichen bald internationale Gewässer. Dort werden wir etwas Meerwasser aufnehmen. So prüfen wir Geräte und Sensoren und bereiten die erste Probenahmen im Forschungsgebiet optimal vor.

Kristina und Hendrik überprüfen die In-situ-Pumpen. Foto: Karin Zonneveld
Kristina und Hendrik überprüfen die In-situ-Pumpen. Foto: Karin Zonneveld
Ankündigungen am schwarzen Brett. Foto: Karin Zonneveld
Ankündigungen am schwarzen Brett. Foto: Karin Zonneveld

Der Tag ist daher damit ausgefüllt, unsere Ausrüstung zu testen, um sicherzustellen, dass der Transport zum Schiff keine Schäden verursacht hat und die Geräte einwandfrei funktionieren.

Abends genießen wir die „Science Evening Talks“, bei denen ein Mitglied jeder teilnehmenden Gruppe einen Einführungsvortrag über ihr Forschungsgebiet und den Stand der Forschung in diesem Bereich hält sowie erzählt, was ihre Gruppe untersuchen/beproben wird und warum dies wichtig ist.

Wetter: Sonne und Wolken, Windstärke 7 Bft, Geschwindigkeit 11 kn.

Dienstag, 23. November: Wie bilden sich Aggregate?

Aufbau des Couette-Tank Experiment. Foto: Hendrik Grotheer
Aufbau des Couette-Tank Experiment. Foto: Hendrik Grotheer

Beitrag von Eduardo Queirez Alves

Gestern haben wir damit begonnen, die Ausrüstung für ein Aggregatbildungs-Experiment zu testen. Aggregate sind zusammengeklumpte Partikel, die zum Ozeanboden sinken. Sie können im Ozean zum Beispiel aus zusammengeklumpten, einzelligen Algen bestehen. Wir vermuten aber das auch Stoffen, die im Wasser gelöst sind, miteinander reagieren können und auf diese Weise wieder Partikel und Aggregaten bilden. Wir wissen aber nicht genau, wie sie sich bilden.

 

Im so genannten Couette-Tanks simulieren wir die im Ozean herrschenden Scherkräfte. Theoretisch sollen diese die Bildung von Partikelaggregaten aus gelösten organischen Stoffen fördern. In den nächsten drei Tagen werden wir das Experiment mit ultrareinem Wasser durchführen, um die Hintergrundwerte zu ermitteln und die für die Rotationsbewegung verantwortlichen Motoren zu testen. Auf diese Weise können wir sicherstellen, dass alles für unsere eigentlichen Messungen mit Meerwasser bereit ist, wenn wir unsere erste Station erreichen.

Wetter: Bewölkt, Windstärke 7 Bft, Geschwindigkeit 11 kn.

Donnerstag, 25. November: Ein einzigartiges Naturschauspiel

5:30 Uhr morgens, auf der Brücke der MARIA S. MERIAN erscheinen einer nach dem anderen die Fahrtteilnehmenden. Am Horizont leuchtet eine rote Glut... da muss die Insel La Palma liegen.

Als wir uns der Insel nähern, glüht es immer intensiver und bald lässt sich ein Lavastrom erkennen, der sich am Berghang nach unten schlängelt. Nach kurzer Zeit lassen sich mit einem Fernglas auch einzelne Abzweigungen des Lavastroms gut erkennen und ab und zu einen Ausbruch höher am Hang. Der Vulkan ist sehr aktiv. Ein fantastisches Schauspiel in der dunklen Nacht, ein einmaliges Erlebnis.

 

Wetter: Bewölkt, Windstärke 7 Bft, Geschwindigkeit 12 kn.

La Palma morgens um 6:30 Uhr. Foto: Bild Daan Elderink
La Palma morgens um 6:30 Uhr. Foto: Bild Daan Elderink