Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Spurensuche in der Ostsee: IOW und IFM-GEOMAR setzen erfolgreich neues Verfahren ein

02.10.2007
Auf einer gemeinsamen Expedition haben Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) und des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften Kiel (IFM-GEOMAR) zum ersten Mal in der Ostsee das so genannte Ocean Tracer Injection System OTIS zur Markierung von Wassermassen erfolgreich eingesetzt.

Mit diesem Verfahren lassen sich Vermischungsprozesse im Wasser detailliert verfolgen. Die Meeresforscher erhoffen sich durch neue Erkenntnisse bei diesen grundlegenden Prozessen Fortschritte bei der Erforschung des Nährstoffkreislaufes in marinen Ökosystemen.

Es war eine europäische Premiere, als Mitte September das neue Gerät mit dem Namen OTIS (Ocean Tracer Injection System) vom Forschungsschiff Poseidon aus in der zentralen Ostsee auf 200 m Tiefe abgesenkt wurde. Während einer Schleppfahrt wurden auf einer Strecke von rund 500 m in einer definierten Wassertiefe mikrofeine Tröpfchen einer künstlichen, chemisch und biologisch inaktiven Markersubstanz (Tracer) ausgebracht, deren Ausbreitung nun in den kommenden Wochen und Monaten verfolgt wird. "Wir haben OTIS natürlich vorher intensiv getestet und uns mit den Kollegen vom Woods Hole Oceanographic Institution (USA) ausgetauscht, die auch über ein solches Gerät verfügen", erklärt Dr. Toste Tanhua vom IFM-GEOMAR. "Trotzdem ist ein Feldversuch immer etwas anderes als ein Trockenlauf", so Tanhua weiter.

Während der Kieler Ozeanograph hauptsächlich daran interessiert war, das Gerät für spätere Einsätze im Atlantik kennen zu lernen, hängt für seine Warnemünder Kollegen vom IOW die Beantwortung vieler Forschungsfragen am erfolgreichen Einsatz des OTIS. Wie gelangt nährstoffreiches Tiefenwasser in den Bereich des Oberflächenwassers, wo es vom Plankton benötigt wird? Auf welchen Wegen, in welchen Zeiträumen und durch welche Prozesse kommt das Salz des Tiefenwassers nach oben? Mit Hilfe des Tracers können die Ozeanographen und Meereschemiker nun wie bei einer Schnitzeljagd den Weg des Wassers verfolgen.

... mehr zu:
»IFM-GEOMAR »IOW »OTIS »Ostsee »Tracer

"Die logistische Herausforderung des Unternehmens war enorm", so Fahrtleiterin Dr. Joanna Waniek vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung. Die Technik des Ausbringens, die geeignete Strategie und Analytik zum Wiederauffinden der "Mikro-Schnitzel", eine enge Abstimmung zwischen Schiffsbesatzung und Wissenschaftlern - alles musste bei diesem komplizierten Ersteinsatz sofort funktionieren. Entscheidend war jedoch letztlich die wissenschaftliche Vorarbeit - die Auswahl der richtigen Position zum Ausbringen des Tracers. "Erst als wir den Tracer auf der ersten Kontrollfahrt in der vergangenen Woche nachgewiesen haben, wussten wir, dass alles geklappt hat." so Dr. Waniek.

Das erfolgreiche Ausbringen des Tracers war die Grundlage für die eigentliche wissenschaftliche Studie, die nun in den nächsten 18 Monaten folgen wird. Im Projekt "Baltic Sea Tracer Release Experiment" (BaTRE, ein gemeinsames Projekt von IOW und IFM-GEOMAR gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft) wird der injizierten Tracer weiter verfolgt, um neue Erkenntnisse über den Austausch zwischen tiefen und oberflächennahen Wassermassen in der Ostsee zu gewinnen. Ähnliche Studien sind vom Kieler Exzellenzcluster "Ozean der Zukunft" und dem Leibniz-Institut für Meereswissenschaften Kiel auch im subtropischen Ostatlantik geplant.

Wie funktioniert das OTIS? Die Injektion des Marker wird durchgeführt, indem mehrere Tracer-Streifen ausgelegt werden, während das OTIS als ein Unterwasserschlitten hinter einem Schiff bei einer Geschwindigkeit von 1-2 kn geschleppt wird. Das OTIS hat ein eingebautes CTD-System, das Salzgehalt und Temperatur (und daher Dichte) des umgebenden Wassers überwacht. Diese Information wird an ein Steuersystem auf dem Schiff weitergeleitet, das automatisch die Winde derartig kontrolliert, dass der Schlitten im angestrebten Dichtebereich verbleibt. Die Freigabe des Markers ist aus mehreren Gründen technisch sehr anspruchsvoll: Das Material muss in einem sehr engen Tiefenbereich (2-3 m) freigegeben werden. Ferner muss es in Form sehr kleiner Tröpfchen injiziert werden, da sie sonst zum Meeresboden absinken.

Bei weiteren Forschungsfahrten wird der Tracer-Gehalt des Wassers überwacht, oftmals über mehrere Jahre hinweg. Die effektive Vermischung des Ozeans kann dann aus der Kenntnis der Tracer-Verteilung im Wasser berechnet werden.

Kontakt:
Dr. Barbara Hentzsch, IOW, Tel.: 0381-5197 102, barbara.hentzsch@io-warnemuende.de

Dr. Andreas Villwock, IFM-GEOMAR, Tel: 0431-600 2802, avillwock@ifm-geomar.de

Das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde und das Leibniz-Institut für Meereswissenschaften Kiel sind Mitglieder der Leibnizgemeinschaft (WGL) und des Konsortiums Deutsche Meeresforschung (KDM).

Weitere Informationen:
https://ftp.ifm-geomar.de/users/ttanhua/BaTRE%20photos
http://www.io-warnemuende.de
http://www.ifm-geomar.de
http://www.ozean-der-zukunft.de
http://www.wgl.de
http://www.deutsche-meeresforschung.de

Dr. Barbara Hentzsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.ifm-geomar.de

Weitere Berichte zu: IFM-GEOMAR IOW OTIS Ostsee Tracer

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Granulare Materie blitzschnell im Bild
21.09.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Sprühtrocknung: Wirkstoffe passgenau verkapseln
01.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie