zum Benguela-Strom

Expedition

SONNE, Seetagebuch der 285. Reise

Das Forschungsschiff SONNE im Hafen von Emden (© Solvin Zankl)

Dauer der Reise: 20. August bis ca. 2. November 2021

Fahrtgebiet: Benguela-Strom im Südwesten Afrikas

Zweck der Reise: Untersuchungen im Rahmen des Projekts TRAFFIC

Fahrtleiter: PD Dr. Tim Rixen, Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

Forschungsziele

Geplante Fahrtroute. Rote Punkte: Stationen auf dem Weg ins Arbeitsgebiet. Schwarze Punkte: Stationen im nördl. und südl. Benguela-Auftriebsgebiet. (© ZMT)

Vor den Küsten Namibias und Südafrikas liegt das Benguela-Auftriebsgebiet, eine der produktivsten und fischreichsten Regionen des Atlantiks. In den 1970er Jahren sanken dort jedoch die Fischereierträge der bis dahin überwiegend gefangenen Sardinen. Mit dem Klimawandel kamen andere Fischarten und auch Quallen in die Region.

Auf der Forschungsfahrt geht es darum, Antworten auf die Frage zu finden, wie der Klimawandel das marine Ökosystem vor Südafrika und Namibia und seine Dienstleistungen in Bezug auf die Fischerei und die CO2-Speicherung des Ozeans beeinflusst. Da der Klimawandel immer mehr an Fahrt gewinnt und der Ozean verhältnismäßig langsam auf ihn reagiert, sind die Forschungsarbeiten auf der SONNE in verschiedene Langzeit-Beobachtungsstrategien eingebunden. Dabei handelt es sich in erster Linie um Initiativen der Partnereinrichtungen in Namibia und Südafrika, aber auch um internationale Programme.

Die Aufgabe der Forschenden an Bord: Wie wirkt sich die Zirkulation des Ozeans unter dem Einfluss der regionalen Küstenmorphologie auf die Produktivität des marinen Ökosystems sowie dessen Kapazität, CO2 zu speichern, aus? Das Verständnis solcher Prozesse ist essentiell, um Vorhersagen zu verbessern und Richtlinien zur Nutzung mariner Ökosysteme an den globalen Wandel anzupassen und um somit zur Nahrungssicherheit und zum Schutz des Klimas beitragen zu können.

Die Expedition ist Teil des Verbundprojekts TRAFFIC (Trophic Transfer Efficiency in the Benguela Current), an dem fünf deutsche und fünf namibische und südafrikanische Institute beteiligt sind. Es wird vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) koordiniert und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Bei dieser Reise ist auch eine Wissenschaftlerin des Thünen-Instituts für Seefischerei, Sabrina Duncan, mit an Bord.

Projektflyer zum Download

Barbara Springer berichtet:

Nach 27 Tage auf See erreichten wir am Morgen des 16. September den Hafen von Kapstadt. Die Stadt liegt im Südwesten der Republik Südafrika und ist durch ihr Wahrzeichen, den Tafelberg, bekannt. Das Einlaufen in einen Hafen ist immer wieder etwas Besonderes, vor allem, wenn man Wochen auf See verbracht hat, ohne Land zu sehen.

Normalerweise herrscht an einem Einlauftag reger Betrieb und es wird schnell hektisch. Denn der Anlauf des Hafens muss vom Kapitän zusammen mit dem Fahrtleiter, dem Schiffsagenten im Hafen, der Reederei und anderen Stellen intensiv geplant werden: Wann wird der Proviant geliefert, wie viel Müll ist zu entsorgen und wann wird gebunkert – also Treibstoff übernommen?

Wegen der strengen Corona-Vorschriften in Südafrika war diesmal alles etwas anders: Das Schiff wartete in den frühen Morgenstunden auf Reede auf ein Boot mit medizinischem Personal, das sowohl die Besatzung als auch die Wissenschaft mit einem Schnelltest auf das Coronavirus testen sollte. Erst nachdem alle Tests negativ waren, kam das Boot, das den Lotsen brachte. Mit seiner Hilfe und zwei Schleppern wurde die SONNE an die Pier in Kapstadt gebracht und vertäut.

Danach kamen der Agent und verschiedene Behördenvertreter an Bord und Treibstoff wurde übernommen. Wir Wissenschaftler blieben aus Sicherheitsgründen fern und beobachteten das Geschehen von den höheren Decks aus oder arbeiteten auf Kammer. Aufgrund von Covid-Bestimmungen durften wir das Schiff nicht verlassen. Den Blick auf den Tafelberg haben wir aber auf jeden Fall genossen!

Auch die Kombüsenvorräte wurden aufgefüllt: Neben frischem Gemüse, Salat und Obst wurden unter anderen – und das gehört ebenso dazu – 14 Kanister (à 5 Liter) Geschirrspülmittel an Bord gehievt.

Das Essen und die Qualität der Verpflegung tragen wesentlich zur guten Stimmung an Bord bei. Im Moment verpflegen zwei Köche jeden Tag die 62 Menschen auf der SONNE. Die Mahlzeiten sind immer reichhaltig, abwechslungsreich und sehr schmackhaft. Vielleicht ein paar Zahlen dazu: Pro Tag werden 60 Brötchen und 2 Baguettes oder Brote gebacken, rund 130 Eier sowie knapp 2 kg Butter verwendet, 1 kg Kaffee verbraucht und 12 Liter Milch. Dazu kommen noch literweise Mineralwasser und Säfte. Entsprechend gut gefüllt müssen die Vorratsräume und Lager sein.

An dieser Stelle einmal ein dickes Lob an die Köche für die immer sehr leckeren Mahlzeiten und an die Stewarts für den exzellenten Service quasi rund um die Uhr! Man muss sehr gut aufpassen, dass man nicht mit zu vielen Pfunden mehr auf den Rippen nach Hause kommt.

Nach 14 Stunden im Hafen fuhren wir zu unseren ersten Probenahmestationen! Davon später mehr im nächsten Eintrag.

5. Wochenbericht (PDF) des Fahrtleiters PD Dr. Tim Rixen (13.09.-19.09.2021)

Luisa Meiritz berichtet:

PIRATA-Bojen im Meer – nein, hier geht es nicht um Seeräuber, sondern um ein Forschungs- und Datenerfassungsprojekt. Der Name PIRATA steht für „Prediction and Research Moored Array in the Tropical Atlantic“ (auf Deutsch: „Verankertes Messsystem für Vorhersage und Forschung im tropischen Atlantik“). Im Rahmen dieses Projekts senden fest am Meeresgrund verankerte Wetterbojen rund um die Uhr Informationen über das Wetter und die Oberflächenwassermassen via Satellit an Land. Es werden Parameter wie die Sonneneinstrahlung, Windgeschwindigkeit, Wassertemperatur und Wasserströmungen mit unterschiedlichen Sensoren über und unter Wasser gemessen.

Das PIRATA-Projekt gibt es schon seit den 1990ern und wird seit den 2000er Jahren immer weiter ausgebaut und weiterentwickelt, um vor allem im tropischen Atlantik Daten über das Wetter zu sammeln. An diesem Projekt sind unter der Leitung von NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) mehrere tropische Atlantik-Anrainerstaaten beteiligt.

Aus bisher unbekanntem Grund haben sich nun Anfang 2021 im etwa gleichen Zeitraum zwei PIRATA-Bojen losgerissen und driften nun frei im Ozean. Und hier kommen wir ins Spiel. Die SONNE ist im Moment das einzige Forschungsschiff, das in der Nähe der freischwimmenden Bojen unterwegs ist. Daher versuchen wir, die Bojen zu bergen und sie sicher wieder nachhause zu bringen!

4. Wochenbericht (PDF) des Fahrtleiters PD Dr. Tim Rixen (06.09.-12.09.2021)

3. Wochenbericht (PDF) des Fahrtleiters PD Dr. Tim Rixen (30.08.-05.09.2021)

Das Team Biogeochemie berichtet:

Im Rahmen des Forschungsprojektes TRAFFIC geht es unter anderem darum, den Auswirkungen des Klimawandels auf die CO2-Speicherung des Ozeans im Benguela-Auftriebsgebiet auf den Grund zu gehen. Unsere Arbeitsgruppe Biogeochemie arbeitet an Bord der Sonne insbesondere daran, die Zirkulation und den Umsatz von Kohlenstoff in der Wassersäule sowie den Gasaustausch von CO2 zwischen Ozeanoberfläche und Atmosphäre zu verstehen und zu quantifizieren. Anknüpfend an unsere vorherige Forschungsfahrt auf der Meteor werden wir auf den Einfluss der verschiedenen Quellwassermassen eingehen, die das nördliche und südliche Auftriebssystem zu unterschiedlichem Maße speisen. Auch saisonale Charakteristika werden untersucht, z.B. in Bezug auf Sauerstoff und Nährstoffkonzentrationen.

Zu unseren Forschungsmethoden zählen die Beprobung der Wasseroberfläche durch Messsysteme, die kontinuierlich mit Seewasser versorgt werden, welches aus dem Lotschacht des Schiffes aus einer Tiefe von ca. 5 Meter abgepumpt wird. Zusammen mit der atmosphärischen Konzentration können wir somit die für uns relevanten Parameter bestimmen: den pH-Wert, die Oberflächentemperatur und Salinität, den Partialdruck von CO2 sowie die Alkalinität und gelöste anorganische Kohlenstoffkonzentration.

Zur Untersuchung der Wassersäule sammeln wir Wasserproben aus dem Kranzwasserschöpfer der CTD-Rosette, um die Zufuhr und den Umsatz an Nährstoffen zu analysieren, die essentiell zur Produktivität des marinen Ökosystems beitragen. Des Weiteren kommen Verankerungssysteme zum Einsatz, die über sogenannte Sedimentfallen den kurz- und langzeitigen Partikeltransport von der Ozeanoberfläche bis in die tiefen Wasserschichten auffangen. Dieser kann anschließend biologisch und geochemisch ausgewertet werden.

Das Team unserer Arbeitsgruppe Biogeochemie setzt sich zusammen aus den Studentinnen und der wissenschaftlichen Mitarbeiterin von der Universität Hamburg, Natalie Reule, Sina Pinter und Luisa Meiritz, unserem Techniker Fabian Hüge vom ZMT sowie den beiden Doktorandinnen Sina Wallschuss und Claire Siddiqui von der University of Cape Town und Universität Hamburg/ZMT.

Bislang haben wir auf der Überfahrt viele unserer Geräte testen können. Wir freuen uns schon sehr auf die bevorstehenden Arbeiten und sind gespannt auf die Resultate, die wir auf unserer zweiten TRAFFIC-Fahrt gewinnen können.

Viele Grüße von Bord der Sonne,
das Biogeochemie-Team

2. Wochenbericht (PDF) des Fahrtleiters PD Dr. Tim Rixen (23.-29.08.2021)

Am 20. August sind wir, die Forschenden des TRAFFIC-Projekts, mit dem Forschungsschiff Sonne in See gestochen. Wegen der Covid-Bestimmungen in internationalen Häfen ist diese Reise etwas länger als die letzte. Anstatt wie bei der ersten Expedition 2019 (Meteor 153) nach Walvis Bay, Namibia, zu fliegen, beginnt diese Reise in Emden, Deutschland, und führt zum Benguela-Strom, um dann im November nach Emden zurückzukehren.

An der Forschungsfahrt nehmen zweiunddreißig Besatzungsmitglieder und dreißig Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler teil. Viele Studierende freuen sich auf ihre ersten Erfahrungen auf einem Forschungsschiff. Wir müssen Masken tragen, uns täglich einem Schnelltest unterziehen und am siebten Tag einen PCR-Test machen, bevor das Gefühl der Normalität einsetzen kann.

Ziel des TRAFFIC-Projekts ist es, die Kohlenstoffaufnahme und die Effizienz der Nahrungskette von Phytoplankton bis zu den mesopelagischen Fischen im nördlichen und südlichen Teilsystem der Benguela zu untersuchen (Einzelheiten siehe Link zum TRAFFIC-Projekt oben).

Nachdem wir Emden verlassen haben, begannen wir, die Ausrüstung aus den Containern zu entladen. Anschließend wurden die Labore und Geräte wie CTD, Zooplankton-Multinetze und Fischernetze vorbereitet. Um die Vorteile der langen Reise zu nutzen, werden wir nicht nur in der Benguela-Region Proben nehmen, sondern auch an Stationen entlang unseres Transekts, beginnend mit einer Station, die im Golf von Biskaya liegt. An der ersten Station wird die CTD-Rosette eingesetzt, um die ersten Wasserproben zu sammeln; mit einem Multinetz sammeln wir Phytoplankton und Mikrozooplankton in verschiedenen Tiefen der Wassersäule. In den nächsten Tagen werden neue und alte Geräte getestet, wie z. B. ein Fischernetz, das eine Kombination aus einem rechteckigen Mittelwassertrawl (RMT 8) und einem damit verbundenen Multisampling-Netz ist.

Am 22. August hat die Gruppe die ersten von hoffentlich vielen Delfinen gesehen. Wir sind gespannt auf all das, was noch kommen wird!

Viele Grüße von Bord der Sonne
das TRAFFIC-Team

1. Wochenbericht (PDF) des Fahrtleiters PD Dr. Tim Rixen (20.-22.08.2021)