Neue Methode zur Entnahme von Luft- und Wasserproben

April 19, 2017 Kieler Forscher setzen erstmals Drohne zur Probengewinnung ein Zum ersten Mal haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel erfolgreich eine Drohne eingesetzt, um Luft- und Wasserproben zu sammeln. Dies geschah im Rahmen einer Studie, um die Rolle der Küstengewässer als Quelle reaktiver Spurengase besser zu verstehen, die für chemische Prozesse in Klima und Atmosphäre wichtig sind. Heutzutage sind unbemannte Luftfahrzeuge (oder Drohnen) nicht mehr nur das Spielzeug von Hobbyisten. Sie werden auch zur Bewältigung komplexer Aufgaben eingesetzt, in der Arbeitswelt, in der Industrie und jetzt auch in der Forschung. Ein Team von Wissenschaftlern des GEOMAR setzte kürzlich eine mittelgroße Drohne ein, um Luft- und Wasserproben in der unzugänglichen Brandungszone zu entnehmen. Die Proben wurden Anfang April mit einer DJI Matrice 600 Drohne an der Westküste der Insel Sylt genommen. Projektleiterin Dr. Birgit Quack vom GEOMAR erklärt: "Wir hatten sehr wechselhafte Wetterbedingungen mit Windgeschwindigkeiten von mehr als 10 m/s, bei denen sich die Drohne sehr gut bewährt hat. Am ersten milden Tag fragte ein Spaziergänger, ob es nicht einfacher wäre, dies im Sommer mit einem Schwimmer zu tun. An den folgenden stürmischen Tagen mit hohen Brandungswellen fragte wieder niemand, tatsächlich war außer uns fast niemand war da." "Wir konnten sowohl horizontale als auch vertikale Profile fliegen, um Proben der atmosphärischen Parameter in der Küstenzone zu nehmen," sagt Dr. Steffen Fuhlbrügge, Meteorologe am GEOMAR und Controller der Drohne. Die Drohne sammelte 120 Luft- und 40 Wasserproben und nahm Bilder von der Meeresoberfläche auf. Prof. Dr. Christa Marandino, Atmosphärenchemikerin am GEOMAR, erklärte, dass der Gasaustausch zwischen dem Ozean und der Atmosphäre durch den Wellenschlag verstärkt wird, was an der Abdeckung der Schaumkronen zu erkennen war. "Mit unserer Feldstudie wollen wir die Rolle der Küstengewässer als Quelle reaktiver Spurengase, die für die Chemie der Troposphäre und Stratosphäre und das Klima wichtig sind, besser verstehen", fuhr sie fort. Die gewonnenen Proben werden derzeit untersucht. Ein amerikanischer Wissenschaftler analysiert die Luftproben auf mehr als 50 Spurengase, darunter Halogenkohlenwasserstoffe (z.B. Bromoform, Dimethlybromid, Methyljodid), Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe (z.B. Isopren) und schwefelhaltige Verbindungen (z.B. Dimethylsulfid). Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am GEOMAR befassen sich hauptsächlich mit der Analyse von Wasserproben und der Auswertung von Luftbildern. Gleichzeitig blicken die Wissenschaftler schon in die Zukunft. "Wir wollen die Luft- und Wasserprobenahme weiter optimieren, um ein größeres Gebiet mit mehr Flexibilität abdecken zu können und zusätzliche Sensoren (z.B. für meteorologische Daten) in die Drohne zu integrieren", sagt Dr. Quack. Außerdem sollen die Probenahme und die Bildaufzeichnung mit direkten Gastransfermessungen kombiniert werden, um den Gasaustausch zwischen der Atmosphäre und dem Ozean besser abschätzen zu können. Er fügte hinzu: "Am Ende würden wir diese Messmethode gerne auch für Schiffsexpeditionen auf dem offenen Ozean einsetzen, insbesondere in den Tropen und Subtropen, da die Konzentrationen der marinen Spurengase in diesen Regionen oft noch höher sind." Siehe hier für weitere Informationen