Der geschleppte Katamaran mit Strömungsmesser im Einsatz.

Autor: Volker mohrholz

Die räumlichen Skalen (typische Längen) ozeanographischer Prozesse reichen von Millimetern, zum Beispiel bei  Turbulenz, bis zu Tausenden von Kilometern im Falle ozeanweiter Stromsysteme. Je nach der Fragestellung und den Prozessen die auf einer Expedition untersucht werden, ändert sich deshalb die Messstrategie.

Für die Aufnahme großräumiger Verteilungen von Temperatur, Salzgehalt oder Sauerstoffgehalt reicht es, alle 20 bis 30 Meilen ein CTD Profil zu messen. Will man jedoch Prozesse untersuchen die weit unterhalb dieser räumlichen Skale ablaufen, stößt die Standartmessmethode mit der vertikal CTD schnell an ihre Grenzen. Der Zeitaufwand für Messungen mit dichtem Stationsabstand wächst sehr schnell.Einmal natürlich durch die höhere Anzahl der Messungen, aber auch die Zeit, die für das Stoppen und Positionieren des Schiffes nötig ist, steigt mit jeder zusätzlichen Station. Deshalb sind Stationsabstände kleiner als zwei Meilen nur in Ausnahmefällen sinnvoll.Um trotzdem kleine räumliche Strukturen mit vertretbarem Aufwand vermessen zu können, werden geschleppte Geräte eingesetzt. Wir haben dazu einen so genannten ScanFish, ein Schleppkörper für eine CTD an Bord. Der ScanFish ist wie eine Flugzeugtragfläche geformt und wird mit ca. sechs Knoten (~11km/h) hinter dem Schiff geschleppt. Eingebaute Höhenruder sorgen wie
bei einem Flugzeug dafür, das der ScanFish im Wasser auf und ab "fliegen" kann, und so Messungen von der Oberfläche bis zu einer Tiefe von 100m kontinuierlich ausführt. Im Betrieb bewegt er sich dann auf einer Sägezahnkurve durchs Wasser. Die eingebaute CTD misst alle wichtigen Paramete wie Salzgehalt, Temperatur, Sauerstoffgehalt und die Chlorophyll-a Fluoreszenz, ein Maß für die Konzentration des Phythoplanktons. Die Daten werden über das Schleppkabel an Bord übertragen und können online angezeigt und ausgewertet werden. Mit dieser Technik bekommt man bei 100 m Tiefe etwa alle 1000 m ein Vertikalprofil, ohne das Schiff stoppen zu müssen.

_{Foto: Bergung des ScanFish nach Ende der Messung.}

Ergänzend zu den ScanFish Messungen wird die Strömung in den oberen 70 m mit einem geschleppten Gerät erfasst. Das ist notwendig, da die im Schiff eingebauten Strömungsmesser erst ab 50m Tiefe ein vom Schiff ungestörtes
Strömungsprofil messen können, und keine Daten aus der Oberflächenschicht liefern. Das geschleppte Messsystem für die Oberflächenströmungen ist ein Eigenbau des IOW. Es besteht aus einem Sportkatamaran auf den ein akustischer Strömungsmesser (ADCP) montiert ist. Er wird an einem einfachen Seil seitlich neben dem Schiff geschleppt. Mit Hilfe der Ruder hält er sich außerhalb des Kielwassers des Schiffes und liefert so ungestörte Daten. Der Katamaran arbeitet völlig autonom mit eigenem Messrechner und Stromversorgungsanlage. Die Datenverbindung erfolgt über WLAN, so können alle Geräte ferngesteuert und die Messdaten übertragen werden.

Beide Geräte werden auf einem 300 Meilen (550km) langen Abschnitt parallel zur Angolanischen Küste eingesetzt, und sollen Daten über die kleinräumige Struktur des Auftriebs in der Sauerstoffminimumzone liefern. Der Einsatz
wird etwa zwei Tage dauern. Endlich etwas Zeit für die anderen Arbeitsgruppen, um nach den ersten arbeitsreichen Wochen Kraft für den zweiten Teil der Reise zu tanken.