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Seit dem 9. März sind 26 Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften
IFM-GEOMAR und der britischen Universitäten Essex und Plymouth an Bord
des Forschungsschiffs METEOR um die Rolle des Ozeans als Speicher für
das Treibhausgas Kohlendioxid zu untersuchen.
Die METEOR ist dabei auf den 23 Jahre alten Spuren
des US-Amerikanischen Forschungsschiffs RV KNORR. Um möglichst viele
Stationen der KNORR wieder zu beproben, fährt FS METEOR 6000 Seemeilen
von Martinique bis Portugal in einer Zick-Zack Route quer über den
Atlantischen Ozean. Wissenschaftler hatten 1981 von der KNORR aus
umfangreiche Messungen quer durch die Wassersäule des Atlantiks
vorgenommen, die damals erfassten Daten können für heutige Versuche
zum Vergleich heran gezogen werden.
Die Untersuchungen an Bord der KNORR waren
seinerzeit noch geprägt von der Suche nach Spuren radioaktiven
Fallouts als Folge der oberirdischen Atombombentests der 1960er Jahre.
Doch auch schon damals interessierte sich die Wissenschaft für das
Treibhausgas Kohlendioxid. Zurecht, wie sich seither herausstellte,
werden doch die starken Klimaschwankungen, Hochwasser- und
Dürrekatastrophen der vergangenen Jahre der Zunahme des Treibhausgases
angelastet.
Wie wir heute wissen, nimmt der Ozean 30 - 40 % des
anthropogenen, also von Menschen in Verbrennungsprozessen erzeugten
Treibhausgases auf. Als Ergebnis nehmen CO2-Gehalt der Atmosphäre und
des Ozeans ständig zu.
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An Deck der METEOR wird der
"Schneefänger" vorbereitet, während sich die Wissenschaftler
dahinter um die Rosette drängen, um Wasserproben zu erhalten.
Foto: Sylvia Walter |
FS METEOR abgestoppt auf Messstation.
Foto Birgit Quack. |
Die Messungen an Bord der METEOR gestalten sich
überaus anspruchsvoll. Fahrtleiter Professor Douglas Wallace aus dem
Kieler IFM-GEOMAR erläutert: "An Bord müssen wir chemische
Untersuchungen mit hoher Präzision und Genauigkeit durchführen.
Während sich der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre in den vergangenen
23 Jahren um rund 10 % erhöht hat, ist das Signal im Meerwasser sehr
viel schwächer. Dort haben die Werte nur um rund 1% zugenommen. Um
diese sehr geringen Veränderungen überhaupt feststellen zu können,
müssen wir auch die Sauerstoffkonzentration, die Temperatur und den
Salzgehalt in unseren Proben genauestens erfassen. Erste Auswertungen
der Daten an Bord belegen bereits einen deutlichen CO2-Anstieg, der im
Norden die gesamte Wassersäule bis zum Meeresboden in über 4000 m
Tiefe erfasst".
Die Analytiker an Bord der METEOR arbeiten in
Schichten rund um die Uhr. Dafür stehen ihnen fünf Gaschromatographen
zur Verfügung. Dank der Bordwetterwarte des Deutschen Wetterdienstes
gelingt es dem Kieler Kapitän Jakobi immer wieder, Tiefdruck und
Sturmgebiete zu umschiffen, damit die Wissenschaftler die Stationen
ohne Zeitverlust und bei relativ ruhiger See beproben können.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Untersuchungen an
Bord ist der Einfluss der mikroskopisch kleinen Algen, des
Phytoplanktons, auf den Kohlendioxydgehalt. Diese Pflanzen benötigen
neben Kohlendioxyd zum wachsen auch eine ganze Palette von Nährstoffen
und Spurenelementen. Fehlt eines dieser Spurenelemente, hört das
Wachstum auf und die Algen vermehren sich nicht weiter. Hier spielt
die Sahara eine wichtige Rolle: Sand- und Staubstürme können sich weit
in den Atlantik erstrecken und sorgen dort für eine Düngung des Ozean
etwa mit dem Spurenelement Eisen.
Um die genauen Wachstumsvoraussetzungen zu
untersuchen, setzen die Biologen an Bord der METEOR einen
"Schleppfisch" ein, der hinter dem Schiff in festgelegten Tiefen
Wasserproben ansaugt. Damit werden jeweils 150 Einliter Flaschen
gefüllt, denen im Labor gezielt Eisen, Stickstoff und Phosphat in den
unterschiedlichsten Konzentrationen und Kombinationen zugegeben
werden, um zu klären, unter welchen Bedingungen das Wachstum der
Kleinalgen angeregt werden kann. Um welche Arten es sich dabei
handelt, wird nach Rückkehr der Forscher im Molekularbiologischen
Labor des IFM-GEOMAR detailliert untersucht.
Abgestorbene Phytoplanktonorganismen sinken ab und
nehmen das in ihnen gespeicherte Treibhausgas Kohlendioxid mit in die
Tiefe. Wie wirksam diese sogenannte "biologische Pumpe" ist, wird
ebenfalls im Verlauf der Expedition untersucht. Mit einem
"Schneefänger" sammeln die Wissenschaftler an Bord die feinen,
herabrieselnden Partikel auf, den sogenannten "Meeresschnee". Sobald
das Gerät mit den Proben an Bord ist, verschwinden die Forscher für
Stunden in einem der eigens gekühlten Schiffslabore um die Proben zu
charakterisieren und konservieren. Dabei spielen auch die Bakterien
eine Rolle, die die toten Algen zersetzten und die in ihnen
gespeicherten Nährstoffe und damit auch das Kohlendioxyd wieder an das
Wasser abgeben.
An Bord der METEOR haben die Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler alle Hände voll zu tun. Doch auch ein bisschen
Spaß darf nicht fehlen. Vor wenigen Tagen fand das "Bergfest" der
Reise statt. Aus diesem Anlass gab es auch einen Fotowettbewerb. Das
in der Kategorie "Vermischtes" prämierte Bild zeigt einen Seemann der
auf einer Kuh über das Deck reitet. Fahrtleiter Prof. Wallace trocken:
"Nach der Kuh suchen wir jetzt". Viel Glück! Eine Woche nach Ostern
endet die Expedition in Lissabon. |
