Ozeanforschung nach Fahrplan

Steffen Aßmann ist Chemieingenieur und schreibt seine Doktorarbeit am Institut für Küstenforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht. Foto: HZG/ Torsten Fischer

Die Versauerung der Meere zählt neben der globalen Erwärmung zu einer der Hauptfolgen des menschgemachten Ausstoßes an Kohlendioxid (CO2). Das Meerwasser nimmt durch den ständigen Austausch mit der Atmosphäre jährlich etwa 25 Prozent dieser heute vom Menschen verursachten CO2-Emissionen auf. Die zunehmende Ozeanversauerung wirkt sich auf die chemischen und biologischen Prozesse im Meer aus. Vor allem kalkschalenbildende Lebewesen wie Muscheln, Seeigel oder Korallen sind von den Folgen betroffen. Mit zunehmender Versauerung lässt ihre Fähigkeit, kalkhaltige Schutzhüllen zu bilden, nach. Weil diese Arten oft die Basis der Nahrungsketten in den Ozeanen bilden, können sich daraus weitere schwerwiegende Konsequenzen für das gesamte Ökosystem und letztlich auch für den Menschen ergeben.

Steffen Aßmann vom Institut für Küstenforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht befasst sich mit chemischen Prozessen im Meer, die sich mit zunehmender Versauerung der Ozeane verändern. Im Rahmen seiner Doktorarbeit entwickelt der Chemieingenieur zwei neue Messgeräte. Die Sensoren messen zum einen den pH-Wert, der den Säuregrad des Wassers angibt und zum anderen das Säurebindungsvermögen, die Alkalinität. Das Säurebindungsvermögen lässt Rückschlüsse auf das als Carbonatverbindungen im Meerwasser gebundene CO2 zu. Durch die Kombination der beiden Messgrößen können dementsprechend das Carbonatsystem und der Anteil an Kohlendioxid charakterisiert werden, welche weitestgehend den Säuregehalt der Meere und damit die Lebensbedingungen für viele Organismen bestimmen.

Aßmann hat die neuen Messsensoren im Rahmen seiner Doktorarbeit entwickelt, die sich als ausgesprochen robust erweisen und ohne aufwendige Wartung hochpräzise messen. Foto: HZG

Das einzigartige an den neuen Messsensoren: Sie sind sehr robust, arbeiten zuverlässig ohne aufwendige Wartung und messen hochpräzise. Deshalb können solche Sensoren nun standardmäßig in so genannte FerryBoxen installiert werden. FerryBoxen sind autonom arbeitende Messsysteme, die weltweit auf Schiffen mit festen Routen, wie beispielsweise Fähren oder Containerschiffen, eingebaut sind.

Die FerryBoxen enthalten Messgeräte, um die Wasserqualität im Meer zu erfassen. Durch die permanenten Messungen werden nach Fahrplan der Schiffe zuverlässig und regelmäßig lückenlose Daten zu Salzgehalt, Wassertemperatur, Algenkonzentration und vielen anderen Größen aufgezeichnet. Denn eine breite Datenbasis ist nötig, um die Veränderungen in den Ozeanen besser verstehen zu können. Die FerryBox ist auch eine der Hauptkomponenten von COSYNA (Coastal Observation System for Northern and Arctic Seas). Das durch das Helmholtz-Zentrum Geesthacht initiierte Küstenbeobachtungssystem ist ein nordseeweites Netz verschiedener Messstationen.

Das Frachtschiff Lysbris hat eine FerryBox an Bord und fährt auf einer festen Route zwischen England und Norwegen. Foto: HZG

Um neueste Ergebnisse und Entwicklungen auszutauschen, treffen sich die FerryBox Betreiber regelmäßig.
Am 1. September werden 80 Teilnehmer zum FerryBox Workshop am Institut für Küstenforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht erwartet.
Neben vielen internationalen Beiträgen wird auch Steffen Aßmann seine neu entwickelten Sensoren vorstellen.
Ein ausführliche Beschreibung seiner Methode hat Aßmann gerade in dem wissenschaftlichen Journal "Ocean Science" veröffentlicht.