Logbuch SO306

In der vergangenen Woche haben sich 37 Wissenschaftler:innen, die an der internationalen CoWIO-Expedition (SO-306) an Bord des FS Sonne teilnehmen, langsam auf den Weg nach Mauritius gemacht. Dieses afrikanische Land, das etwa 900 Kilometer östlich von Madagaskar im Südwesten des Indischen Ozeans liegt, wurde von Charles Darwin während der Beagle-Expedition besucht. Er beschrieb die Landschaft damals als eine Mischung aus den Galapagos-Inseln und Tahiti.

Die Insel ist durch viele Ebenen gekennzeichnet, teils durchbrochen von steilen, dicht bewaldeten Bergen. Rund um die Insel sind große Korallenriffe zu finden. Neben der großen Artenvielfalt und den zahlreichen endemischen Arten ist eine der Besonderheiten von Mauritius, dass hier einst der ikonische Dodo lebte, eine heute ausgestorbene Vogelart.

Einige der Expeditionsteilnehmenden hatten das Glück, schon vor der Einschiffung die Schönheit dieser Insel zu bewundern, die über die Landschaft und die Tierwelt hinausgeht. Die Mischung der Kulturen auf Mauritius spiegelt sich in der architektonischen Vielfalt und der abwechslungsreichen Küche wider.

Während der Fahrt zu unserem ersten Arbeitsgebiet nutzen die verschiedenen Teams die Zeit, um ihre Ausrüstung und Geräte aufzubauen und einzurichten. Wir tun dasselbe und bereiten unsere Aquarien für Fütterungsexperimente mit Kaltwasserkorallen vor, die hoffentlich in der Biobox des ROV SQUID an Deck kommen werden. Die Besatzung hat bereits die Raumtemperatur für unser Kältelabor eingestellt, wir haben die Aquarien und die Kühler montiert, um das Wasser im Inneren für unsere Korallen kühl zu halten... fast bereit zum Start!

Doch selbst nach vielen Forschungsexpeditionen gibt es immer ein Teil, das in einer Schublade im Labor zuhause vergessen wird... brrr... die gute Nachricht ist, dass es an Bord auch IMMER eine Lösung für alles gibt!

Das ist uns gestern passiert! Als wir die Ein- und Auslässe der Kühler verschrauben wollten, stellten wir fest, dass die nötigen Verbindungsstücke fehlten... arghhh... wie konnte das passieren?!!!

Die meisten Leute erwarten in erster Linie Wissenschaftler:innen auf einer Forschungsreise zu sehen. Aber eine wissenschaftliche Expedition wäre ohne die Schiffsbesatzung und das technische Personal absolut unmöglich, sie sind ebenso wichtig wie die Wissenschaftler. Und das Gute an dieser Expedition ist, dass wir die perfekte Kombination verschiedener Fähigkeiten und Expertisen an Bord haben! Auf der Suche nach einer Lösung besuchten wir Tom, einen der Techniker des ROV-Teams, da wir dachten, dass er vielleicht Ersatzteile hat, mit denen wir unser Problem beheben könnten. Aber es kam noch besser: Tom war in der Lage, mit einem 3D-Drucker genau die Teile herzustellen, die wir benötigten!

Es ist großartig, so fantastische Teams an Bord zu haben, die immer bereit sind, zusammenzuarbeiten!

Jetzt sind wir bereit für die ersten Korallenproben!

Viele Grüße aus dem Indischen Ozean!

Andrea & Cova

Für die Tage, an denen wir um die Insel Mayotte herum arbeiten, wurden wir gebeten, Meeressäuger und Meeresschildkröten in dieser Region zu beobachten. Dafür haben wir einen Schichtplan aufgestellt, bei dem immer zwei Personen sich im Beobachtungsraum in zweistündigen Schichten nach Walen umsehen – von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang. Dieser Beobachtungsraum befindet sich hoch oben auf dem Schiff, sogar noch über der Brücke. Der lange Weg nach oben über mehrere Treppen ist aber jede Mühe wert: Die Aussicht von da oben ist einfach grandios!

Nun, der MARUM-Kastengreifer ist nicht wirklich neu, aber neu ist die Videokamera, die darauf installiert ist. Wenn wir auf früheren Fahrten Kaltwasserkorallen untersucht haben, fehlte uns immer die Möglichkeit, eine gezielte Probenahme mit dem Kastengreifer am Meeresboden vorzunehmen. Oft verpassten wir die gute Probe nur 2 m entfernt von dem Punkt, an dem der Kastengreifer den Meeresboden erreichte - aber bei der Probenahme mit dem Kastengreifer waren wir buchstäblich blind.

Heutzutage erscheint es ziemlich einfach, Kamerasysteme an allen möglichen Geräten zu installieren. Der Gedanke, eine Kamera am Kastengreifer anzubringen, lag also auf der Hand - aus der Sicht eines Wissenschaftlers. Ein Kastengreifer ist jedoch eine knifflige Sache, und die Installation eines Kamerasystems entwickelte sich zu einer echten Herausforderung für unsere Techniker.

Nachdem wir die ruhigen Gewässer um Mayotte erreicht hatten, fuhr das Forschungsschiff SONNE gegen den Uhrzeigersinn um das ausgedehnte Barriereriff der Insel und hielt an der Südwestseite, wo der erste ROV-Tauchgang geplant war. MARUM-SQUID, unser ROV, ist ein unbemannter Tauchroboter, der von den ROV-Piloten von einem Labor aus an Bord gesteuert wird. Er ist mit diversen Kameras und Beprobungstools ausgestattet und kann bis zu einer Tiefe von 2.000 Metern hinabtauchen!

Beim Frühstück kurz vor dem Tauchgang war die Aufregung und Vorfreude bei allen deutlich zu spüren. Der Plan sah vor, zuerst zu einer schlucht-artigen Meereslandschaft auf etwa 950 Metern abzutauchen, die wahrscheinlich durch einen unterseeischen Erdrutsch entstanden war, um dann eine steile Klippe hinauf zu einem Plateau zu tauchen.

Nach einigen Tagen an Bord beginnen wir, uns miteinander vertraut zu machen und erfahren viel über die Arbeit der verschiedenen Gruppen. Diese Expedition ist nicht nur multidisziplinär und verbindet die Disziplinen Geologie, Biologie und Ozeanographie, sondern auch sehr international, da unser Forschungsteam Wissenschaftler:innn und Techniker:innen aus verschiedenen afrikanischen und europäischen Ländern umfasst (in alphabetischer Reihenfolge): Deutschland, Frankreich, Italien, Mosambik, Niederlande, Russland, Schweiz, Spanien, Südafrika und Tansania.

Es begann mit einem Vollbart, der zu einem Schnauzbart gestutzt wurde. Es folgte ein zweiter… Und dann setzte die soziale Dynamik ein, die so typisch ist für ein Forschungsschiff mit vielen verschiedenen Gruppen an Bord. Plötzlich wollten immer mehr dabei sein: Vollbärte wurden gestutzt, neue Schnauzbärte wachsen gelassen...

Für dieses besondere Ritual hat sich unter den 69 Mitgliedern der nautischen und wissenschaftlichen Besatzung eine beachtliche Gruppe motivierter „Seebären“ gefunden. Die Bereitschaft mag auch deshalb so groß gewesen sein, da eine große Chance besteht, dass bis zum Ende der Reise (fast) alle Spuren dieses Rituals wieder verschwunden sein können - falls es gewünscht ist. Im Moment sorgen die Schnauzbärte, egal ob mehr oder weniger gut gelungen, für so manch ein Schmunzeln, wenn man sich auf den engen Gängen des Schiffs begegnet.

Offensichtlich bietet die CoWIO Expedition nicht nur wissenschaftliche Herausforderungen, sondern auch ein ganz eigenes soziales Umfeld, welches das Leben hier auf dem Forschungsschiff SONNE prägt. Inmitten von ROV-Einsätzen, Messungen in der Wassersäule und Probennahmen am Meeresboden ist das Miteinander eine wichtige Komponente für den Erfolg so einer Forschungsmission. Und der zu beobachtende Drang zum Schnauzbart über alle Gruppen hinweg ist ein guter Hinweis darauf, dass hier auf der SONNE das Miteinander hervorragend funktioniert.

Viele Grüße von Bord der SONNE,

die Seebären (Malte, Finn, Tom, Guillem, Leo, André, Nico, Luis, Vincent, Fabian)

Die Gewässer vor Tansania sollten unser erstes Arbeitsgebiet mit Kaltwasserkorallenhügeln sein. Solche Hügel bestehen aus einer Mischung aus Sedimenten und Korallenbruchstücken und erlauben es, die Geschichte der Kaltwasserkorallen-Ökosysteme in die Vergangenheit zurückzuverfolgen. Wir wussten, hier gibt es Hügel, die wie mögliche Korallenhügel aussehen, und es gibt auch Korallen. Dann zeigten unsere ersten Daten aber, dass es sich bei den tansanischen Hügeln, die wir in alten Vermessungsdaten gefunden hatten, um Rutschmassen handelt, die bei einem untermeerischen Erdrutsch entstanden sind. Zwar wachsen dort auch Korallen, aber wir können sie leider nicht nutzen, um die Geschichte der Korallenbesiedelung zu rekonstruieren.

Also weitersuchen … Und tatsächlich brachte eine nächtliche Vermessung mit dem Fächerecholot eine ganz andersartige Hügelstruktur zum Vorschein: 600 Meter im Durchmesser, 80 Meter (!) hoch und in einer Wassertiefe von etwa 900 Metern, die gut zu den Korallen passt. Was ist das für eine Struktur? Es wurde viel spekuliert: Ist es auch eine Rutschmasse? Oder ein „echter“ Korallenhügel? Es könnte auch eine Mischung sein … Die Aufregung stieg und alle konnten es kaum erwarten, dass das ROV MARUM-SQUID die ersten Bilder vom Meeresgrund zeigte…

Die Köpfe der Meeresforscher:innen an Bord der SONNE sind wahre wandelnde Enzyklopädien des Wissens und doch steckt in jedem immer noch ein Kind voller Neugier. Aber das soll zwischen uns bleiben!

Von den Kindern, die einst auf dem Spielplatz mit Sand und Schlamm spielten, bis hin zu den Forscher:innen, die Schnecken und Würmer in sorgfältig konstruierten Glasbehältern als Haustiere halten, lassen diese erfahrenen Wissenschaftler:innen, die den größten Teil ihres Lebens der Lüftung der Geheimnisse der Tiefseekorallen gewidmet haben, ihre Kindheitsleidenschaften wieder aufleben. Aus meiner Sicht gibt es keinen besseren Ort als den westlichen Indischen Ozean, um dies zu beobachten.

Was einst als eine grobe Forschungsidee begann, ist nun mit dieser Expedition zum Leben erwacht und enthüllt die unerzählte Geschichte dieses wenig erforschten Teils des Ozeans. Mit Fächerecholotkarten, die den Meeresboden in noch nie dagewesener Auflösung und mit faszinierenden Strukturen zeigen, die um eine genaue Inaugenscheinnahme mit einem ROV-Tauchgang geradezu betteln, entfaltet sich die Geschichte dieser Meeresregion auf aufregende Weise.

Die Entdeckungen des heutigen Tauchgangs versetzten sowohl die Lehrer und die Schüler gleichermaßen in Aufregung und weckten ihre Neugier. Was als einfache Erkundung eines mit Felsbrocken übersäten Meeresbodens begann, entwickelte sich schnell zur Entdeckung großer Muschelansammlungen, begleitet von bunten Korallen, die gelegentlich von Tiefseefischen besucht wurden. Sicher im Konferenzraum auf der SONNE sitzend, begleiteten wir das ROV virtuell auf seiner „Wanderung“ über steile Felsvorsprünge und entdeckten dabei weitere Muscheln und sogar Mikrobenmatten. Während dieses mehrstündigen Tauchgangs war es unmöglich, den einzigartigen Wissensaustausch und das gemeinsame Erstaunen auf den Gesichtern der Teilnehmer zu übersehen, als wir gemeinsam die Geheimnisse der Tiefe aufdeckten.

Bisher hat noch niemand über unser hydroakustisches Labor geschrieben. Jetzt, wo die SONNE auf einem zweitägigen Transit zu unserem nächsten Arbeitsgebiet am Kontinentalrand von Mosambik ist, können wir uns ein wenig ausruhen und unsere Untersuchungen in diesem neuen Gebiet planen. Ich dachte, es wäre ein guter Zeitpunkt, um von unserer Arbeit zu berichten.

Was bedeutet 'Hydroakustik' eigentlich? In der griechischen Sprache bedeutet 'hydro' Wasser, und 'akustik' bedeutet 'zum Hören'. Das bedeutet, dass wir in unserem Labor untersuchen, wie sich die Schallwellen durch die Wassersäule ausbreiten. Wir verwenden ein Fächerecholotsystem (MBES), das uns Informationen über die Entfernung (Laufzeit einer Schallwelle) zwischen der Meeresoberfläche und dem Meeresboden (Wassertiefe) und damit über die Morphologie des Meeresbodens liefert. Das Parasound-System arbeitet mit einer anderen Frequenz, die es den Schallwellen ermöglicht, sogar in den Meeresboden einzudringen, und liefert so auch Daten über die Struktur der Sedimente unter dem Meeresboden.

Die Kartierung des Meeresbodens ist das erste, was wir tun, wenn ein Schiff in ein neues Arbeitsgebiet kommt, denn ohne eine gute hochauflösende Karte des Meeresbodens können wir keine Korallenhügel und andere interessante Strukturen am Meeresboden, wie unterseeische Kanäle und Schlammvulkane, finden. Kurz nach der Kartierung bespricht das Kartierungsteam, bestehend aus Evgenia, Alissa und Gregor, die Strukturen, die sie während der Vermessung gefunden haben. Auf der Grundlage dieser Informationen plant der Fahrtleiter Dierk die Standorte für weitere ROV-Tauchgänge, Landereinsätze und Sedimentproben.

Die Hydroakustik kann auch dazu verwendet werden, die Geschwindigkeit und Richtung von Strömungen in der Wassersäule mit einem ADCP (einem Gerät zur Messung von Strömungen auf der Grundlage des Dopplereffekts) zu messen, was meine Aufgabe hier an Bord ist. Die Wassersäule ist normalerweise nicht homogen, es gibt verschiedene Wassermassen mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten und -richtungen. Dies ist eine wichtige Information für die Wissenschaft, aber auch für die Planung der Arbeiten während unserer Expedition. Zum Beispiel kann ein ROV-Tauchgang nur stattfinden, wenn die Strömungsgeschwindigkeit unter 2 Knoten liegt, da sonst der Einsatz des ROV zu riskant wird.

Die Leute, die die Kartierung durchführen, müssen oft in Nachtschichten arbeiten, denn das ist die übliche Zeit für die Kartierung, da viele der anderen Geräte nur tagsüber eingesetzt und bedient werden können. Aus diesem Grund haben die Mitglieder des Hydroakustik-Teams weniger Möglichkeiten sich mit den anderen Leuten an Bord auszutauschen und oft haben sie unruhigeren Schlafrhythmus.

Nadezhda

Obwohl wir uns auf dieser Expedition hauptsächlich auf „sesshafte“ Tiere wie Korallen und Schwämme konzentrieren, sind wir bei unseren ROV-Tauchgängen auch auf viele mobilere Lebewesen gestoßen. Während die am Meeresboden festsitzenden Arten auf Nahrung angewiesen sind, die durch Meeresströmungen angeliefert wird, geht es in diesem Blogpost um Lebewesen, die schwimmend, krabbelnd oder gehend unterwegs sind - manche eleganter als andere:

In manchen Wohngemeinschaften erkennt man sofort, wer der Untermieter ist. Bei Korallen hingegen ist das oft gar nicht so einfach. Viele ihrer Mitbewohner sind winzig klein und verstecken sich gut. Um sie zu entdecken, müssen wir ganz genau hinsehen – und das beginnt bereits mit der Sammlung der Korallen, die in der Tiefsee eine besondere Herausforderung darstellt.

Wie sammeln wir Tiefsee-Korallen?

Da wir uns in der Tiefsee befinden, benötigen wir spezielle Geräte, um Korallen zu sammeln. Das wichtigste Werkzeug ist das „Remotely Operated Vehicle“ (ROV) – ein ferngesteuerter Unterwasserroboter. Dieser Roboter liefert uns nicht nur Livebilder aus der Tiefe, sondern kann mit einem Greifarm auch gezielt Korallen „pflücken“.

Bevor eine Koralle gesammelt wird, dokumentieren wir zunächst die gesamte Kolonie und die einzelnen Polypen ausführlich mit Fotos. Anschließend wird die Koralle in eine wasserdichte und verschließbare Kiste gesetzt, um zu verhindern, dass die kleinen Untermieter während des Aufstiegs des ROVS zur Meeresoberfläche herausgespült werden. Im Idealfall sammeln wir während eines Tauchgangs mehrere Korallen, um sie später vergleichen zu können.

Glückwunsch! Am 2. September unternahm das ferngesteuerte Tauchrobotersystem ROV MARUM-SQUID seinen 100. Tauchgang. Ziel war der Gipfelbereich eines Tiefseevulkans in 360 Meter Wassertiefe vor der Küste Mosambiks (26°S). Und wie für diesen besonderen Anlass bestellt, erwartete uns eine wunderschöne und farbenfrohe Szenerie als wir den Meeresgrund erreichten. Der Gipfelbereich war dicht besiedelt mit der leuchtend-gelben Kaltwasserkoralle Eguchipsammia sp., roten und orangefarbenen Weichkorallen, weißen Schwämmen sowie einem großen dunkelroten Seeigel. Ein echter Korallengarten, wie wir ihn nur selten gesehen haben. Am Ende des Tauchganges wurde ein sogenannter Marker mit dem SQUID am Meeresboden abgesetzt, um zu markieren, dass hier der 100. Tauchgang mit dem SQUID während der SONNE Expedition SO306 CoWIO stattgefunden hat.

„Alle Geräte in den Labors sichern und festbinden“, waren die Worte, die die Aufmerksamkeit aller auf sich zogen, als die Ansage im ganzen Schiff wiederholt wurde. Dies war der Beginn unserer Reise zu unserem letzten Einsatzgebiet - Südafrika. Es war ein Sturm vorhergesagt, aber es gab noch ein weiteres aufregendes Element, das denjenigen, die mit diesen Gewässern vertraut sind, gut bekannt ist: der berühmte Agulhasstrom!

Der Agulhasstrom ist eine der schnellsten Meeresströmungen der Welt und bewegt sich mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 4 bis 5 Knoten (oder 7 bis 9 Kilometern pro Stunde). Stellen Dir vor, Du sitzt in der schnellsten Achterbahn, die je gebaut wurde, und rast einen steilen Abhang hinunter, während Dir der Wind um die Ohren pfeift. So fühlt sich der Agulhasstrom an - nur eben für die Meeresbewohner!

Unser Arbeitsgebiet grenzt an einen schmalen Kontinentalschelf, der den Agulhasstrom beschleunigt. Wenn Wasser in einen engen Raum fließt, ist es gezwungen, sich zu beschleunigen, so wie ein Fluss durch einen engen Canyon schneller fließt. Die Unterwassertopografie - mit unterseeischen Canyons und steil abfallenden Klippen jenseits des Kontinentalschelfs - wirkt wie ein natürlicher Turbo, der die Geschwindigkeit der Strömung weiter erhöht. Wenn die Strömung dagegen über breitere, offene Gebiete fließt, kann sich das Wasser ausbreiten und wird langsamer.

Diese Beschleunigung spielt eine Schlüsselrolle beim Antrieb der globalen thermochalinen Zirkulation, die das Klima der Erde reguliert, indem sie warmes, salzhaltiges Wasser vom Äquator zu den Polen transportiert. Diese Bewegungen des Meerwassers, einschließlich anderer wichtiger Meeresströmungen wie z. B. des Golfstroms, sind für die Verteilung von Wärme und Nährstoffen auf dem Planeten von entscheidender Bedeutung. Der Agulhasstrom ist also im Wesentlichen eine starke Kraft im globalen Ozeanzirkulationssystem.

Aber der Agulhasstrom ist nicht allein. Wirbel und kleinere Strömungen in der Nähe sowie das unberechenbare Wetter machen die Navigation in dieser Region noch komplizierter. Diese Strömungen können wirbelnde Strudel erzeugen, in denen sich manchmal Meereslebewesen verfangen oder die den Weg von Schiffen verändern.

Je näher wir der nächsten Phase unserer Mission kommen, desto größer wird die Aufregung. Wir wagen uns nicht nur in ein neues Arbeitsgebiet vor, sondern werden auch eine der schnellsten und stärksten ozeanischen Kräfte erleben, den Agulhasstrom, in dem sogar das Meer selbst zu rasen scheint.

Zoleka, Jacek, Nadezhda

Wenn Sie noch nie auf einem Forschungsschiff waren, werden Sie sich vielleicht fragen, wie und was wir auf der FS Sonne essen. Schließlich wäre diese Expedition ohne unsere beiden Köche und die Stewards gar nicht möglich. Deshalb ist dieser Blog-Beitrag ihnen gewidmet und der Frage, wie alles rund ums Essen auf der Sonne funktioniert.

Tag für Tag dieselbe Routine, manchmal unterbrochen durch einen Transittag ohne Stationsarbeiten. So sind die Tage wie im Flug vergangen – und plötzlich ist die Expedition vorbei. Das Einlaufen in Durban gestaltete sich etwas schwierig, da aufgrund der Wetterlage die Hubschrauberflüge, die die Lotsen zu den Schiffen bringen, immer wieder unterbrochen werden mussten. Irgendwann waren wir dann doch im Hafen, die erste Gruppe wurde zum Flughafen gebracht und die, die noch für letzte Aufräumungsarbeiten an Bord blieben, sind abends noch einmal auf Landgang gegangen. Dafür wurden wir von Durban mit 14°C und Regen allerdings nicht sehr herzlich begrüßt.

Am Dienstag, 10.9., haben dann auch die letzten eingeschifften Wissenschaftler:innen die SONNE verlassen und sind über den Umweg durch das Immigration-Office zum Flughafen gefahren. Von dort aus ging es in eine Vielzahl von Richtungen, natürlich nach Norddeutschland, aber auch nach Tansania, Mosambik, Spanien, die Niederlande und die USA. Zu den vielen Kontakten, die schon vor der Expedition zwischen den Expeditionsteilnehmer:innen bestanden, sind jetzt viele neue dazugekommen, die in den nächsten Jahren für die Auswertung all der Daten und Proben, die wir gesammelt haben, von großer Bedeutung sein werden. Darauf freuen wir uns alle jetzt schon!