Expedition mit Maria S. Merian

Reiseroute Maria S. Merian

Projekttitel:

MERIAN Reise Nr. MSM05/05
Physikalische Ozeanographie Grönlandsee


Expedition:

Reykjavik (Island) - Longyearbyen (Spitzbergen): Grönlandsee.
18.07.2007 - 10.08.2007

 

Mitfahrender Lehrer:

Der Lehrer Dennis Schmitt wird als Hiwi in den Arbeitsgruppen mitarbeiten und somit konkrete Aufgaben an Bord übernehmen. Darüber hinaus sollte noch Zeit sein, eigene Ideen umzusetzen, wobei eine Absprache mit dem Fahrtleiter erfolgen muss.

Kontakt:


Dennis Schmitt
Gymnasium Überlingen
priv.: Langgasse 59, 88662 Überlingen

Fächer: Geographie, Biologie
E-Mail: meeresgeister@web.de
Tel.: 07551-308602

 

Zum Abschlussbericht von Dennis Schmitt...



Projektbeschreibung:

In der gegenwärtigen Phase der Erdgeschichte ist der nördliche Nordatlantik eine der bedeutenden Quellen für das Tiefenwasser im Weltozean und bestimmt damit maßgeblich seine Zirkulation. Dichtes Wasser aus dem Nordmeer und der Labradorsee fließt in der Tiefe nach Süden und wird in den oberen Schichten der Wassersäule durch einen nach Norden gerichteten Strom warmen Wassers ersetzt. Die Wärme wird an die Atmosphäre abgegeben und schmilzt das polare Meereis, und bestimmt so das gegenwärtig relativ milde Klima Europas.  Durch die globale Erwärmung der letzten 50 Jahre und den prognostizierten Temperaturanstieg in diesem Jahrhundert kann sich dieser Zustand aber ändern. Die Verstärkung des hydrologischen Kreislaufes und das beschleunigte Abschmelzen der grönländischen Eiskappe erhöhen den Frischwassereintrag in den Ozean. Dadurch können die Tiefenwasserbildungsraten kleiner werden oder ganz zum Erliegen kommen, mit Auswirkungen auf die Entwicklung der Lufttemperaturen und die Lage des Meeresspiegels. Untersuchungen an Eis- und Sedimentkernen haben gezeigt, dass solche regionalen Klimaänderungen in der Erdgeschichte vorgekommen sind.

Im Rahmen der MERIAN Expedition MSM05 werden verschiedene Komponenten des nordatlantischen Klimasystems untersucht. Diese umfassen die regionale Bildung der Tiefenwasser, ihre Transformation und Mischung sowie ihre Ausbreitung in Nordmeer und Nordatlantik (Fahrtabschnitte 1, 2, 4, 5 und 6). Die Untersuchungen bauen auf früheren im Rahmen verschiedener Sonderforschungsbereiche durchgeführten Arbeiten auf und die betrachteten Zeitskalen liegen hier im Bereich von Dekaden. Wechselwirkungen zwischen Meereisbedeckung, ozeanischer Zirkulation und Meeresspiegelhöhe werden in den FA 3, 5 und 6 betrachtet; neben reinen Prozessuntersuchungen sind hier längere Zeitskalen von bis zu 100.000 Jahren im Fokus der Arbeiten. Ein Teil der geplanten Untersuchungen ist in die Aktivitäten des Internationalen Polarjahres 2007/08 eingebunden.

 
Fahrtabschnitt MSM 05/5:

Der Abschnitt MSM05/5 beinhaltet zwei wissenschaftliche Programme: Ein ozeanographisches im Grönlandseewirbel (G. Budéus) sowie ein maringeologisches (R. Spielhagen) am Yermak-Plateau. Zuerst werden die Arbeiten in der Grönlandsee durchgeführt, welche eines der weltweit wenigen Gebiete ist, in denen Wasser aus dem Oberflächenbereich genügend hohe Dichte erreichen kann, um in große Tiefen abzusinken. Hier fand in den letzten zwei Dekaden eine grundlegende Umstrukturierung des Systems statt, bei der der klassische zentrale Kaltwasserdom durch eine prononcierte Zweierschichtung ersetzt wurde. Die ozeanographischen Untersuchungen in diesem Fahrtabschnitt beschäftigen sich mit dem Absinkprozess der Grenze zwischen den beiden Schichten und ihrer Beziehung zu Winterkonvektion sowie mit der relativen Bedeutung der Konvektionsmodes, zu denen auch sehr langlebige Wirbelstukturen gehören. Hierzu werden hydrographische Messsungen durchgeführt und autonom profilierende Verankerungen ausgewechselt.
Ziel der nachfolgenden maringeologischen Arbeiten ist die Gewinnung von langen, möglichst großvolumigen Sedimentkernen aus ausgewählten Gebieten am nordwestlichen Kontinentalhang von Svalbard und dem sich nördlich anschließenden Yermak-Plateau. Ausgewählt wurden Bereiche, aus denen hohe Ablagerungsraten bekannt sind, bzw. in denen aufgrund der Meeresbodenmorphologie hohe Raten erwartet werden können. Anhand der Untersuchung der Kerne soll unter Anwendung verschiedener sedimentologischer, mikropaläontologischer und geochemischer Methoden die Variabilität der Meereisgrenze und der Advektion von Atlantikwasser während der letzten ca. 10.000 Jahre ("Holozän") rekonstruiert werden.


Arbeitsprogramm:

Das ozeanographische Arbeitsprogramm besteht aus drei Teilen: Der Untersuchung eines kleinen und langlebigen Wirbels (CV), der Auswechslung von autonom profilierenden Verankerungen sowie der Durchführung eines Zonalschnitt auf 75° N. Die CV-Untersuchung hat die Detektion eines CV zur Voraussetzung. Drei autonom profilierende Verankerungen (bei ca. 4° W, 75° N) wurden 2006 ausgebracht und werden nun ausgewechselt. Hinzu kommt die Ausbringung einer Verankerung, die mit einer Unterwasserwinde bestückt ist und CTD-Profile in den oberen 150 Metern der Wassersäule zur Bestimmung des Süßwasserhaushalts in der Grönlandsee mißt. Der Zonalschnitt wird mit 10 nautischen Meilen aufgelöst, um in jeder hydrographischen Domäne die für die Bestimmung des jeweiligen typischen Zustands notwendige Anzahl von Stationen zu gewinnen und den patchy-artigen Import in den großskaligen Wirbel hinein aufzulösen. Die Ausdehnung von 17° W bis 17° E ergibt zusammen mit einer Verdichtung im Ostgrönlandstrom-Bereich 60 Stationen, wovon etwa 7 in eisbedeckten Regionen liegen.

Das maringeologische Arbeitsgebiet erstreckt sich entlang des westlichen Kontinentalhangs von Svalbard und des nördlich davon liegenden Yermak-Plateaus von ca. 78° 45' N bis 81° 25' N, und 0 - 8° E (Abb. 14). Die Wassertiefen liegen hier meist im Bereich 800-3000 m. Es sollen 6 Profile (A-F), die in der Regel hangnormal in E-W-Richtung verlaufen, mit dem schiffseigenen parametrischen Sedimentecholot hochauflösend kartiert werden. Anhand der Parasound Daten werden anschließend je Profil 1 oder 2 Stationen zur Meeresbodenbeprobung ausgewählt, erneut angefahren und mit Sedimentkerngeräten (Grosskastengreifer sowie Kastenlot oder Schwerelot) beprobt.

 

Finanzen:

Die An- und Abreise sowie die Kosten an Bord werden vom Alfred-Wegener-Institut übernommen. Das betrifft nicht persönliche Ausgaben wie z.B. Shopartikel oder Getränke über die Mahlzeiten hinaus.


Ansprechpartner für Fragen zur Expedition:

Fahrtleiter: Dr. Gereon Budéus
Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung

Bremerhaven