Sedimentfallen

Sedimentfallen, wie sie in der Meeresforschung verwendet werden, sind Geräte, die den Stofffluss von sinkenden Partikeln in der Wassersäule auffangen. Sedimentfallen können für einen kurzen Zeitraum als Drifter oder als Teil einer Verankerung mit festem Standort für viele Monate oder sogar Jahre eingesetzt werden. Die bei der Verankerung verwendeten Sedimentfallen sind in der Regel große, etwa 2 m hohe Trichter mit einer Öffnungsgröße von 0,5 m², die in einem Rahmen montiert sind. Unterhalb des Trichters befindet sich ein motorisiertes Karussell mit 20 oder mehr Probenflaschen, das in programmierten Intervallen aktiviert wird und das Karussell vorwärts bewegt, wodurch die Probenflasche, die den in den Trichter eintretenden Stofffluss auffängt, gewechselt wird. Vor dem Einsatz werden die Probenflaschen mit künstlichem hyper-salinen Meerwasser gefüllt und mit Quecksilberchlorid vergiftet. Die erhöhte Dichte verringert die Vermischung des vergifteten Wassers mit dem umgebenden Meerwasser, und das Gift verhindert den Abbau des gesammelten organischen Materials durch Bakterien und andere Organismen. Außerdem tötet es kleine Zooplanktonorganismen ab, die aktiv in die Probenflasche gelangt sein könnten. In der Regel wird ein Gitter in die Öffnung des Trichters eingebaut, um zu verhindern, dass größere Organismen wie kleine Fische in das Gerät gelangen.

Sedimentfallenverankerungen

Eine Sedimentfallenverankerung besteht aus einer oder mehreren Sedimentfallen, die an einer einzigen Verankerungsleine angebracht sind, die mit einem Grundgewicht am Meeresboden verankert ist. Die Verankerungsleine wird durch Auftriebskörper, meist evakuierte Glaskugeln in Kunststoffgehäusen, die an verschiedenen Stellen entlang der Verankerungsleine angebracht sind, in der Wassersäule aufrecht gehalten. Neben den Sedimentfallen können entlang der Verankerungsleine verschiedene Sensoren wie Temperatur- und Leitfähigkeitsmesser oder akustische Doppler-Profiler für Strömungsmessungen angebracht werden. Unmittelbar oberhalb des Grundgewichts werden ein oder zwei akustische Auslöser in der Verankerungsleine installiert. Diese Geräte trennen die Verankerungsleine (einschließlich sich selbst) vom Grundgewicht, nachdem sie das richtige akustische Signal von einem Forschungsschiff empfangen haben. Eine Konfiguration mit zwei parallelen Auslösern erlaubt den Ausfall eines der beiden Auslöser, ohne dass die gesamte Verankerung verloren geht. Nach Übermittlung des Freigabecodes und erfolgreicher Ablösung der Verankerungsleine vom Grundgewicht, steigt die gesamte Baugruppe an die Oberfläche und kann vom Forschungsschiff eingesammelt werden. Zur Unterstützung dieses Vorgangs ist die oberste Boje der Verankerung in der Regel mit einem Satellitentransponder ausgestattet, der sich beim Auftauchen aktiviert und ein Positionssignal sendet, das vom Forschungsschiff verfolgt werden kann. Nach der Inspektion und Reinigung aller Teile, dem Austausch der Probenflaschen, der Batterien der batteriebetriebenen Komponenten und dem Auslesen der Daten der eingesetzten Sensoren kann die Verankerung wieder ausgebracht werden.

Das Cape Blanc Sedimentfallenobservatorium

Das MARUM unterhält seit 1988 eine Reihe von Verankerungen mit Sedimentfallen, um den Partikelfluss in den produktiven Gewässern vor Kap Blanc in Mauretanien, Westafrika, zu untersuchen. Das Material und die Daten aus dem Cape Blanc-Sedimentfallen-Observatorium stehen einem Konsortium von Forschern am MARUM (und über Kooperationen auch anderen Instituten) zur Verfügung und wurden bisher in Dutzenden von Publikationen verwendet, die ein breites Spektrum von flussbezogenen Themen abdecken, wie z.B. quantitative Untersuchungen dekadischer Veränderungen der Produktivität, Staubeintrag oder Zusammensetzung des Meeresplanktons. Vor allem in einer Zeit, die von beispiellosen Umweltkrisen geprägt ist, sind Sedimentfallenaufzeichnungen ein wichtiger Indikator für Veränderungen.

Abbildung zeigt — Die Position des Cape Blanc Sedimentfallenobservatoriums.