Message in a bottle

Alter Hut, trotzdem gut, von Heinrich Heine:

„Das Fräulein stand am Meere

und seufzet lang und bang

es rühret sie so sehre

der Sonnenuntergang.“

„Mein Fräulein! Sein sie munter

das ist ein altes Stück;

hier vorne geht sie unter

und kehret von hinten zurück.“

Ja so könnte ich hier romantisch an der Reling stehen, aber dafür sind wir nicht hier, jeden Tag hält hier ein Wissenschaftler einen Vortrag über die laufende Arbeit und so sind alle mit im Boot was die anderen gerade machen. 

Also Schluss mit der Rührung, denn der Ozean wird langsam sauer !

Die Menschheit produziert durch Verbrennung von fossilen Rohstoffen Unmengen an Co2, das als Treibhausgas in der Atmosphäre zur Erwärmung führt. Der Ozean nimmt eine ganze Menge Co2 auf, er ist damit ein guter Puffer, aber wie lange noch?

Im Labor der Kohlenstoffgruppe sieht es so aus:

Vindtagerät

Sommagerät

An diesen Geräten werden Wasserproben aus unterschiedlichen Tiefen auf den gelösten anorganischen Kohlenstoff im Meer untersucht. Außerdem wird die Säureaufnahme (TA = total alcalinity) bestimmt. Da es Vergleichswerte von einer Expedition 1981 an vergleichbaren Positionen gibt, ist ganz klar heute eine vermehrte Aufnahme von Kohlenstoff zu sehen. Besonders an der Oberfläche, aber es wurden bis 500 m Tiefe  erhöhte Werte gemessen. 

Das Wasser ist unterschiedlich aufnahmefähig für CO2 je nach dem Partialdruck der Gase an der Grenzfläche zwischen Wasser und Atmosphäre. CO2 reagiert mit Wasser zu Kohlensäure, was zur Versauerung der Ozeane führt.

Besonders die kalkbildenden Lebewesen haben im sauren Umfeld Schwierigkeiten Gehäuse aufzubauen. Das hat wiederum Folgen für die Nahrungskette...

Statt Gedicht dann wohl doch eher ein Song von Police (1979):„message in a bottle“

„i’ll send an SOS to the world

I hope that someone gets my

message in the bottle....“

Warum ich an Bord bin:

Als Künstlerin, aber auch ehemalige Ozeanographin bin ich auf dem Forschungsschiff „Meteor“ und möchte diese Fahrt dazu nutzen an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Kunst zu arbeiten.

Die Forschungsfahrt findet im Rahmen des DFG (Deutsche Forschungsgesellschaft) Sonderforschungsbereichs (SFB) 754 „Klima-Biogeochemische Wechselwirkungen im Tropischen Ozean“ statt. Beteiligt sind hauptsächlich Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung in Kiel. 

Ursache & Wirkung

Eine kleine Installation aus Papier habe ich an der Wand im Gang bei den Laboren aufgehängt. Je nach Gehrichtung kann man ein Wort lesen:

Warum ich an Bord bin:

Als Künstlerin, aber auch ehemalige Ozeanographin bin ich auf dem Forschungsschiff „Meteor“ und möchte diese Fahrt dazu nutzen an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Kunst zu arbeiten.
Die Forschungsfahrt findet im Rahmen des DFG (Deutsche Forschungsgesellschaft) Sonderforschungsbereichs (SFB) 754 „Klima-Biogeochemische Wechselwirkungen im Tropischen Ozean“ statt. Beteiligt sind hauptsächlich Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung in Kiel.

Damit keiner den Anschluss verliert:

Damit keiner den Anschluss verliert:

Es geht ja bei unserer Forschungsfahrt mit der Meteor um die genaue Untersuchung der Sauerstoffminimumzone ( oxygen minimum zone =OMZ) , eines Bereiches im tropischen Atlantik, in dem der gelöste Sauerstoff im Wasser knapp wird. Solche Zonen kommen besonders auch im östlichen Pazifik und nördlichen Indischen Ozean vor.

Quelle: Geomar

Blau und Pink zeigen Gebiete mit wenig Sauerstoff.

Sauerstoff im Meer

Die Meeresalgen können wie alle Pflanzen per Photosynthese aus anorganischen Stoffen wie Co2 und Wasser Biomasse bilden, bei diesem Prozess entsteht Sauerstoff. Die Fische oder auch wir Menschen konsumieren Biomasse, dabei wird Sauerstoff verbraucht.

Foto: M. Visbeck

Die Algen und Bakterien im Meer sind hochproduktiv und erzeugen so viel Sauerstoff wie ungefähr alle Landpflanzen zusammen.

Das Dumme ist nur, dass dies nur für die oberste Wasserschicht gilt, denn Pflanzen brauchen Licht. Die oberste Schicht im Meer ist bis ca 100 m Tiefe durch Wind und Strömungen gut durchmischt und reich an Sauerstoff. Überflüssiger Sauerstoff entweicht in die Atmosphäre. Unter der Oberflächenschicht im Meer kommt eine ganz stabile Dichteschichtung, die wie eine Grenze wirkt. Darunter ist der Sauerstoff  schnell durch tierisches Plankton und Fische aufgebraucht. ( Nein, Helene Fischer mit „atemlos“ hat damit nichts zu tun...)  

Die OMZ liegt im östlichen tropischen Atlantik zwischen 300 und 500 m und wird auch, so wie es aussieht, mit der Zeit immer größer. Kann man Vorhersagen für die Zukunft treffen? Ist denn kein Sauerstofflieferant in Sicht? Wie funktioniert eine mögliche Belüftung und Zumischung?

Das sind nur einige Fragen, die im SFB 475 geklärt werden sollen. Durch frühere Fahrten gibt es Hinweise auf Beteiligung kleiner Wirbel und ostwärts ziehender Strömungen. Wir sind schon durch zwei Wirbel gefahren, der eine hatte sauerstoffarmes Wasser im Inneren, der andere sauerstoffreiches.  

Quelle: Geomar

In diesem Bild sieht man den Sauerstoffgehalt in 500 m Tiefe im Atlantik (in µMol/Kg) Rot ist sauerstoffreich, Gelb sauerstoffärmer, man sieht deutlich Verwirbelungen.

Übrigens haben wir hier auch schon in 70 m Wassertiefe sehr sauerstoffarmes Wasser gefunden. Je weiter wir Richtung Osten nach Westafrika fahren, je ausgeprägter ist die OMZ. Sauerstofflieferanten in der Tiefe können Wassermassen auf der Durchreise sein, die einmal an der Oberfläche waren und dann in die Tiefe gesackt sind. Wir treffen hier zum Beispiel in 800 m Tiefe auf das Antarktische Zwischenwasser. Ganz unten bei 4000 m liegt das Tiefenwasser aus der Labradorsee.

In diesem Bild sieht man den Sauerstoffgehalt in 500 m Tiefe im Atlantik (in µMol/Kg) Rot ist sauerstoffreich, Gelb sauerstoffärmer, man sieht deutlich Verwirbelungen. 

Messung von Sauerstoff

Wir messen hier mit allen Arten von Sauerstoffsensoren, aber nichts ist so genau wie die gute alte Titrationsmethode von Opa Winkler, hier ein Blick ins Sauerstofflabor: