Auf FS METEOR im Zick-Zack Kurs über den Atlantik
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.
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.
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.
