© Current screenshot from the GEOMAR Navigator. On waveglider.geomar.de the devices used in the vortex hunting can be followed in real time. An overlay shows the oceanic vortex around Cape Verde
© Prof. Dr. Arne Körtzinger (GEOMAR) and Prof. Dr. med. Burkard Baschek (HZG) in front of the research vessel "METEOR" in the port of Mindelo, photo: © Björn Fiedler / GEOMAR
© Currently, the research ship "METEOR" is being loaded in the port of Mindelo for the expedition to the eddies, photo: © Arne Körtzinger / GEOMAR
© The island of Sal will form the basis for the research aircraft "Stemme" in the next few weeks, photo: © Burkard Baschek / HZG
© View from the research aircraft "STEMME" over the Cape Verde Islands, photo: © Burkard Baschek / HZG
© Prof. Dr. Burkard Baschek and Prof. Dr. med. Arne Körtzinger in front of the research aircraft strain S-10 VTX of the FH Aachen, photo: © Philipp Hilker / FH Aachen
MOSES jagt Ocean Eddies
November 24, 2019
Forscher wollen mobile Sauerstoffminimumzonen untersuchen
Die Netze sind aufgestellt: Im Rahmen des Helmholtz-Umweltmonitoring-Programms wollen MOSES-Forscherinnen und -Forscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und des Helmholtz-ZentrumsGeesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung (HZG) extrem sauerstoffarme Wirbel im tropischen Atlantik untersuchen.
Bereits jetzt können autonome Geräte rund um die Kapverdischen Inseln nach geeigneten Wirbeln für die Probenahme suchen. Am 23. November 2019 verlässt das Forschungsschiff "METEOR" den Hafen von Mindelo. Ein Forschungsflugzeug wird die Suche aus der Luft unterstützen.
Im Jahr 2010 waren Meeresforscher in Kiel sehr überrascht. Das Cape Verde Ocean Observatory (CVOO), eine von ihnen betriebene Langzeitbeobachtungsstation nördlich der kapverdischen Insel São Vicente, verzeichnete sehr niedrige Sauerstoffwerte im Meerwasser, die noch nie zuvor im Atlantik gemessen worden waren. Ein Messfehler? Nein. Satellitendaten und weitere Beobachtungen ergaben, dass ein ozeanischer Wirbel mit einem Durchmesser von 100 Kilometern gerade an der Beobachtungsstation vorbeigezogen war. In seinem Inneren herrschten offenbar extreme Bedingungen.
Im Jahr 2014 gelang es einem Team vom GEOMAR und dem Kieler Forschungsnetzwerk "Ozean der Zukunft". Jetzt wollen sie mit einer neuen Messkampagne offene Fragen zu dem Phänomen und der Rolle der Verwirbelung im System Ozean beantworten. Sie sind Teil des Umweltbeobachtungsprogramms MOSES der Helmholtz-Gemeinschaft. Diesmal ist auch das Helmholtz-ZentrumGeesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung (HZG) Teil des Teams. Das HZG hat bereits ähnliche Untersuchungen an kleineren Küstenwirbeln im Rahmen der "Expedition Clockwork Ocean" durchgeführt. Die sich ergänzende Expertise beider Forschungseinrichtungen wird nun in der "MOSES Eddy Study II" zusammengeführt.
Der Kern der neuen Messkampagne ist eine Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff "METEOR", die am 23. November 2019 im Hafen von Mindelo (Kapverden) startet. Die Forscher an Bord bekommen zusätzliche Unterstützung aus der Luft. Die Fachhochschule Aachen stationiert den Forschungsmotorsegler "Stemme S-10 VTX" auf der Kapverdischen Insel.
"Je mehr man über Wirbel im Ozean forscht, desto mehr erkennt man, dass sie eine wichtige und bisher unzureichend verstandene Rolle bei der Verteilung von Energie, Sauerstoff oder sogar Nährstoffen spielen und die Physik und Biogeochemie ganzer Ozeanbecken beeinflussen können", sagt Prof. Dr. med. Arne Körtzinger vom GEOMAR, wissenschaftlicher Leiter der Expedition.
Die Beprobung des Wirbels im Jahr 2014 und die anschließende Analyse der Daten zeigten, dass dies zuvor im Atlantik nicht beobachtet worden war. Dazu gehört die natürliche Produktion von Treibhausgasen durch spezielle biochemische Prozesse in den sauerstoffarmen Zonen. "Das verändert unsere Vorstellung von der Elementarzirkulation im Atlantik, was sich letztlich auch auf unsere Ozean- und Klimamodelle auswirkt", betont Körtzinger.
Sein Kollege Prof. Dr. Burkard Baschek, Direktor des Instituts für Küstenforschung am HZG, bestätigt dies. Während der "Clockwork Ocean"-Expedition im Sommer 2016 haben die Geesthachter Küstenforscher kurzlebige Wirbel in Küstennähe von ihrer Entstehung bis zu ihrem Zusammenbruch gemessen. "Wir konnten nachweisen, dass kaltes Wasser innerhalb des Wirbels schnell nach oben transportiert wird. Die kleinen Wirbel bringen Nährstoffe aus tieferen Schichten der Wassersäule nach oben an die Oberfläche. Wenn sie in die Nähe des Sonnenlichts kommen, haben wir ideale Bedingungen für das Algenwachstum und damit für den Beginn der Nahrungskette und des Lebens im Meer. Jetzt wollen wir die Interaktion der kleinen Wirbel mit den großen Wirbeln messen und verstehen", sagt Baschek.