Was macht eigentlich ein Ozeanograph?

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IMG_9788Ich hatte ja versprochen euch mal ein paar der Messgeräte vorzustellen, mit denen ein Ozeanograph so zu tun hat. Und da ich an Bord der „Sonne“ auch einiges an Bildmaterial zu vielen Messgeräten sammeln konnte, werde ich das nun tun:

Viele Bereich in der Ozeanographie sind auf Messwerte angewiesen, beispielsweise um aus der Verteilung bestimmter Parameter (Temperatur, Salzgehalt, Dichte etc.) auf Meeresströmungen zu schließen oder andersherum um numerisch modellierte Parameterverteilungen (und daraus resultierende Strömungen) vor Ort nachzuweisen. Dafür gibt es im Grunde zwei Messmethoden: die Fernerkundung und die In-Situ-Messung.

In der Fernerkundung wird – wie der Name schon sagt – aus größerer Entfernung, also aus einem Flugzeug oder Satellit gemessen. Das hat gewisse Vor- und Nachteile, ein wichtiger Nachteil ist, dass man nur Werte für die Oberfläche der Ozeane erhält, die Tiefe kann so nicht erkundet werden. Dafür wird die In-Situ-, also „Vor-Ort-Messung“ verwendet. Verschiedene Messgeräte liefern auf verschieden Weisen Daten aus Regionen, an die ein Mensch nur unter großem Aufwand gelangen könnte.

1. CTD-Sonde

IMG_2172Das Basisinstument des Ozeanographen. CTD steht für „conductivity, temperature, depth“, diese Sonde misst also den Salzgehalt (über die Leitfähigkeit), die Temperatur und die Tiefe (über den Druck). Oft werden mit der CTD sogenannte Profile gefahren, d.h. die Sonde wird an einem Kran heruntergelassen und zeichnet dabei kontinuierlich Daten auf (je nach Ausstattung kann eine CTD auch noch andere Parameter messen, z.B. Sauerstoffgehalt, Trübung etc.). Mit der CTD haben wir während unseres Seepraktikums auf Helgoland auch bereits viel gearbeitet (siehe Foto rechts). Der weiße Zylinder ist das Messgerät, was durch ein Gestell geschützt wird. Daran wiederum sind Gewichte befestigt, die auch in stärkerer Strömung ein Abdriften verhindern. Die rote Flosse schließlich dient zur Ausrichtung mit der Strömung.

2. Kranzwasserschöpfer (Rosette)

IMG_9829Während unseres Seepraktikums hatten wir es nur mit Wassertiefen von einigen Metern und einer recht durchmischten Wassersäule zu tun, wenn man allerdings größere Tiefen untersucht gibt es die Möglichkeit mit dem Kranzwasserschöpfer Wasserproben aus verschiedenen Tiefen zu gewinnen.

Dieser besteht meist aus einer CTD-Sonde um die kreisförmig einige Flaschen für Wasserproben angebracht sind. In einer bestimmten Tiefe löst jeweils eine der Flaschen aus und wird so verschlossen. Die Wasserproben können anschließend im Labor untersucht werden um z.B. die CTD zu kalibrieren.

Außerdem können Biologen und Chemiker diese Wasserproben auch auf Lebewesen und Chemikalien hin untersuchen.

 

3. Verankerung

IMG_9755Wenn man nun aber nicht nur einen Schnappschuss der Messwerte möchte, sondern sich für die zeitliche Änderung der Parameter interessiert, dann muss ein Messgerät für längere Zeit an einem Ort verbleiben. Nun kann man nicht einfach die CTD für längere Zeit ins Wasser halten. Erstens, weil ein Gerät, was von einem Schiff aus an einem kilometerlangen Draht hängt nicht an einem festen Ort steht und zweitens weil jede Minute in der ein Schiff betrieben wird Geld kostet, Untersuchungen über einen Zeitraum von Jahren sind so ohnehin nicht möglich. Man braucht also eine Alternative. Das Messgerät bleibt die CTD (und andere), allerdings wird der Aufbau der Messung verändert. Eine Verankerung besteht aus drei Teilen: Zunächst ein Gewicht, meistens werden hier mehrere alte Eisenbahnräder verwendet, von denen ein Stahlseil zum zweiten Teil, den Messgeräten führt (üblicherweise eine CTD und ein Strömungsmessgerät). Daran wiederum ist ein Auftriebskörper befestigt, der dafür sorgt, dass die Geräte nicht einfach auf dem Meeresboden liegen. Nach einer gewissen Zeit kann dann das Gewicht ausgeklinkt werden, die Messgeräte treiben mit dem Schwimmkörper an die Oberfläche und können von einem Schiff eingesammelt und ausgelesen werden.

4. ROV

IMG_9782Technisches high end. ROV steht für „remotely operated vehicle“, also ferngesteuertes (Unterwasser-) Fahrzeug. Ozeanographen arbeiten selten mit solchen Geräten, da sie die meisten relevanten Daten auch auf andere Weise bekommen können. ROVs werden zum Beispiel genutzt um Sedimentproben vom Tiefseeboden zu sammeln, da sie risikoloser und preiswerter einzusetzen sind als Taucher oder bemannte Tauchboote.

Trotzdem haben diese Geräte oft auch ozeanographische Messgeräte (wie z.B. eine CTD-Sonde) an Bord.

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