Instrumententräger auf dem Meeresboden – „Lander“

Unterwasserfoto des SedOBS-Landers während eines Flachwassereinsatzes in einer sehr heterogenen Sedimentumgebung in der Nähe von Helgoland in der Deutschen Bucht. -Bild: Christoph Walcher / AWI-

Prozesse auf und im Meeresboden spielen eine wichtige Rolle für den Zustand und die natürliche Dynamik der Lebensräume in der Nordsee. Zusätzlich zu den laufenden Schiffskampagnen sind autonome bodennahe Messungen notwendig, um die hochdynamischen physikalischen und biogeochemischen Prozesse, die am Meeresboden ablaufen, zu verstehen. Neu entwickelte in situ Meeresbodenobservatorien werden verwendet um Strömungen, Turbulenz, Sedimenttransport und biogeochemische Nährstofftransporte direkt im und über dem Meeresboden zu messen. Die Systeme bestehen aus einem Gestell („Lander“) mit einer Reihe hydro-akustischer, laser-optischer und anderer Sensoren, benthischen Kammern, Datenspeichern und Stromversorgung. Sie arbeiten Stunden bis mehrere Tage autonom und erlauben es so, Messungen in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung selbst unter Sturmbedingungen durchzuführen. Die „Lander“ werden auf dem Meeresboden ausgebracht nachdem die exakten Standorte mit Hilfe von hydro-akustischen und photographischen Erkundungen bestimmt wurden.

Die komplexe dreidimensionale Topographie des Meeresbodens, die Wechselwirkung von Hydrodynamik und kleinräumigen Bodenformen, sichtbar in der lokalen Suspension von Sedimenten auf der Rückseite des Bodenformen (t1) und die schnelle Anpassung der Geometrie der Bodenform an die Gezeitenströmungen (t2-t4). -Bild: MARUM-

Der SedOBS (Sediment Dynamics Observatory) Lander wurde mit dem Ziel zusammengestellt, konsistente hochauflösende Datensätze der Wechselwirkung von Mikrobathymetrie (Sedimentdynamik, Sedimentmorphologie, Meeresbodenfauna), Flussstrukturen (wie Strömungen und Turbulenzmuster), Sedimenttransporten auf dem Boden und in der unteren Wassersäule, sowie von biogeochemischen Parametern wie Sauerstoff, pH-Werten, Salzgehalt und Fluoreszenz herzustellen.
SedOBS wird vom Zentrum für Marine Umweltwissenschaften MARUM in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum Hereon betrieben.

Lander FLUXSO (Fluxes on Sand Observatory). -Bild: Jana Friedrich / Hereon-

Der benthische Lander NusOBS (Nutrient and Suspension Observatory) wurde entwickelt, um biologische, sedimentologische und geochemische Austauschprozesse zwischen dem Sediment und der Wassersäule zu untersuchen. Er wird vom Alfred-Wegener-Institut betrieben. Der Lander ist mit mehreren Sensoren und Probenahme-Vorrichtungen für biogeochemische Parameter wie Nährstoffe, Sauerstoff und pH-Werte ausgerüstet. Mit Hilfe von zwei benthischen Kammern werden in situ-Inkubationen direkt an der Sediment-Wasser-Grenze vorgenommen.

Der Kammer-Lander FLUXSO (Fluxes on Sand Observatory) wurde entwickelt, um in durchlässigen, sandigen Sedimenten vor Ort Flüsse gelöster Nährstoffe, gelösten anorganischen Kohlenstoff (DIC) und Sauerstoff zu untersuchen. Die Zielsetzung ist, advektionsbezogene Prozesse in durchlässigen Shelf-Sedimenten, die benthisch-pelagische Kopplung und die Bedeutung des Seebodens in Shelf-Meeren für den Umsatz von organischen Kohlenstoff und als Senke oder Quelle für Nährstoffe und Sauerstoff zu untersuchen. FLUXSO wurde in Zusammenarbeit mit dem MPI Bremen und der Firma K.U.M. GmbH entwickelt.