METEOR ScienceLog - Nr.2
METEOR 77-1 Blog, 26. – 28. Oktober 2008: Ankunft im ersten Arbeitsgebiet und Beginn der Arbeiten:
Autor: Fahrtteilnehmer Cyrus Karas promoviert zurzeit in der Abteilung Paläozeanographie am IFM-GEOMAR. Seine Forschungsschwerpunkte sind die Temperatur –und Salinitätsrekonstruktion der oberen Wassersäule anhand von Mg/Ca-Verhältissen (Magnesium/Kalzium) sowie stabiler Sauerstoffisotope in Foraminiferenschalen. Forschungsgebiete umfassen die Kimageschichte der letzten 400 000 Jahre im Golf von Mexico sowie die Einengung der Indonesischen Ozeanpassage im mittleren Pliozän und dessen Auswirkungen auf das damalige Klimageschehen.
METEOR hat das erste Arbeitsgebiet vor Peru bei 17°S erreicht und erste ozeanographische Messungen zur Erforschung des Ozeanbodens sowie der Wassersäule haben begonnen. Unsere Gruppe beschäftigt sich derzeit mit den hydroakustischen Methoden zur Erlangung eines höchst detaillierten Abbildes des Ozeanbodens sowie seiner oberen Sedimentschichten.
Zur Erlangung solch eines Abbildes fahren wir Profile quer zum Kontinentalhang. Dabei benutzen wir zwei Gerätetypen: das „Multibeam“ sowie das „Atlas Parasound“. Die Geräte werden bei Bedarf in Schichten über 24 Stunden gefahren. Die eine oder andere Nacht kann man so schon als Wache vor den Geräten verbringen.
Abb. 1 : Einführung in Multibeam/Parasound
Das Multibeam sendet akustische Signale im hohen Frequenzbereich (12kHz) in einem weiten Winkel aus. Somit erhält man je nach Wassertiefe auf einer Breite von ca. 4 km die genaue Topographie des Meeresbodens.
Abb. 2: Multibeam Profil vom Kontinentalhang vor Peru
Das Atlas Parasound ist ein Echolot System welches mit hohen Frequenzen von 18-33 kHz arbeitet. Es wird dabei eine niedrige Frequenz von etwa ~4kHz erzeugt, die in der Lage ist bis zu etwa 200 Meter in das Sediment einzudringen. Dieses Signal ist im Gegensatz zum Multibeam nicht flächendeckend sondern nur zweidimensional.
Abb.3: Parasound Profile vom Kontinentalhang vor Peru. Sedimentlagen sowie Rutschungen bilden sich deutlich ab. (Sedimentschichten im Meeresboden reflektieren das Parasound Signal unterschiedlich stark-je nach Art des Materials, z.B. Ton, organische Substanz, Sande, das dort abgelagert wurde. So ensteht das “Muster” des Parasound Profils, das den Geologen etwas über die Beschaffenheit des Meeresgrunds verrät. (siehe auch METEOR-Log M76/3B), Anm.d.Red.).
Aufgrund der Daten beider Gerätetypen können wir u.a. einschätzen welche Sedimenttypen uns am Grund erwarten. Dieses Wissen dient uns dann später als Grundlage für die Entscheidung wo lange Sedimentkerne genommen werden können. Wir hoffen durch solch lange Sedimentkerne die Entwicklung der Ozeanographie sowie der Klimageschichte über die letzten 20.000 Jahre rekonstruieren zu können. Dabei wird die Ausdehnung und Lage der Sauerstoffminimumzone (Ozeanregion, die sehr geringe Sauerstoffkonzentrationen aufweist, Anm.d.Red.) eine wichtige Rolle spielen.
Das ScienceLog ist eine Kooperation zwischen dem IFM-GEOMAR, dem SFB 754 der Christian-Albrechts-Universität Kiel und planeterde.de.