Forscher unter Segeln

Es schreiben Jens-Martin Herold (Masterstudent Engineering Physics) und Claudia Thölen (Bachelorstudentin Umweltwissenschaften).

Abbildung 1: Das Forscherteam, von links: Dr. Thomas Badewien, Jens-Martin Herold, Axel Braun, Claudia Thölen.

Als vierköpfiges Forscherteam (Dr. Thomas Badewien, Axel Braun, Jens-Martin Herold, Claudia Thölen) vom Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Uni Oldenburg sind wir diese Woche gemeinsam mit dem Fachbereich Seefahrt der Hochschule Emden-Leer durch eine Kooperation mit der Hochschule unterwegs auf der Ostsee.

Abbildung 2: Die Amazone im Hafen von Svendborg, Dänemark.

Unser Gefährt, kein „normales“ Forschungsschiff, sondern der finnische Schoner Amazone. Ein 35 m langes Segelschiff, das der Hochschule Emden-Leer seit drei Jahren für Forschungs- und Ausbildungsfahrten im Bereich „Green Shipping“ zur Verfügung gestellt wird.


Die Abbildung3. Die Amazone im Hafen von Svendborg, Dänemark.

Für uns Forscher bedeutet diese Ausfahrt  nicht nur messen und auf Monitore starren, sondern auch anpacken beim Setzen und Bergen der Segel.

Bevor wir uns auf unsere Messtechnik stürzen können, werden wir also in den Segelalltag eingebunden. Wir bekommen eine Einweisung in das Steuern der Amazone und dürfen selbst hinterm Steuerrad stehen und das Segelschiff auf der vorgegebenen Route durch die Ostsee lenken.

Damit der Alltag an Bord geregelt abläuft, gibt es ein Wachsystem in dem jeder in eine Wache eingeteilt ist. 0-4 Uhr, 4-8 Uhr und die beliebteste Wache 8-12 Uhr. Aus jeder Wache ist immer eine Person für die Backschaft eingeteilt, die wichtigsten Leute an Bord! Die Backschaft ist den ganzen Tag für die Verpflegung des gesamten Teams verantwortlich und bereitet die Mahlzeiten vor.

Unsere Mitfahrer der Emden-Leer Hochschule sind in erster Linie Bachelor-Studenten von denen einige Schiffs- und Umwelttechnik und andere Nautik in Leer studieren. Die Nautik-Studenten sind verantwortlich für die Navigation während der Fahrt. Für die Schiffsführung ist Professor Kapitän Michael Vahs verantwortlich. Professor Kapitän Rudi Kreutzer organisiert die wissenschaftliche Ausbildung im Bereich Nautik. Professor  Dr.-Ing. Jann Strybny hat die wissenschaftliche Fahrtleitung im Bereich der maritimen Umwelttechnik übernommen und führt in Kooperation Dr. Thomas Badewien ein breites Spektrum an Messungen durch. Dabei werden sie von den Schiffs- und Umwelttechnik Studierenden der Hochschule Emden-Leer und von uns unterstützt.

An Bord läuft es sehr reibungslos. Jeder hat einige Aufgaben übernommen oder wird ausführlich in neue Aufgaben eingewiesen. Jetzt können wir also auch als Forscher die Logbücher des Segelschiffs mit Informationen über Wind und Wetter, Maschinenraum und Schiffskurs füllen.

Die meiste Zeit haben wir sehr angenehmes Wetter, so sind viele Leute und helfende Hände gleich in der Nähe, wenn sie an Deck gebraucht werden. Zum Glück ist auch immer genug Wind da, dass wir die Segel hissen können.

Forschung unter Segeln

Der erste große Moment an Bord ist da. Der erste Einsatz des neuen mobilen CTD- und Windensystems kann beginnen. Eine CTD ist ein Messgerät an dem mehrere Sensoren befestigt sind, die die Leitfähigkeit, Temperatur und Tiefe der Sonde  messen. (engl. Conductivity, Temperature, Depth).

Abbildung 4: Dr. Thomas Badewien fiert die CTD unter den Segeln der Amazone in die Ostsee

Dann die Gewissheit, das Messgerät sendet! Wie erwartet erhalten wir  die Daten von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoffgehalt und Trübung des Meerwassers. Das  System wurde extra entworfen, um auch auf kleinen Booten mit hochmoderner Technik messen zu können. Auf den größeren Forschungsschiffen ist die CTD meistens zusätzlich mit Wasserschöpfern für Wasserproben ausgerüstet.

Auf Monitoren können wir die Daten der CTD Live mitverfolgen, alle Schwankungen der Werte beobachten und gleich Vermutungen äußern, welche Bedingungen Unterschiede in den Werten ausmachen könnten. Das Bild auf dem Monitor zeigt uns ein Profil der Messwerte von der Wasseroberfläche bis hin zum Meeresgrund. Die Werte für den Salzgehalt sind in den oberen Metern noch sehr niedrig, nehmen aber zum Boden hin auf einmal um einiges zu. Mit den Temperaturwerten verhält es sich genau umgekehrt. Diese Art Profil finden wir an den meisten Messstellen in der Ostsee. Hier können wir beobachten, wie sich das kalte, salzreiche Nordseewasser unter das wärmere und salzärmere Ostseewasser schiebt. Durch die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften dieser Wassermassen bleiben die Wasserkörper getrennt und bilden ein markantes vertikales Profil der Ostsee.

An der neuen Winde wird nicht nur Messtechnik ins Wasser gelassen, sondern auch ein sogenanntes Manta-Netz. Dieses Netz wird für eine halbe Stunde bei langsamer Fahrt durchs Wasser gezogen und fischt die Meeresoberfläche ab. Die Ausbeute sieben die Studenten noch an Bord um später im Labor mit dem Mikroskop die Proben auf Mikroplastik zu untersuchen. Das ist der Plastikmüll im Meer, der kleiner als 5 mm ist und durch den Verzehr von Meerestieren sogar in unsere Nahrungskette gelangen kann.

Abbildung 5: Der Meeresboden mit seinen Bewohnern.

Selbst der Meeresboden bleibt uns nicht verborgen. Studenten der Uni Oldenburg und der Hochschule Emden-Leer haben zwei Kamerasysteme gebaut, die an der Winde hinab gelassen werden und einen gestochen scharfen Einblick in den Unterwasser Lebensraum liefern. Hier sehen wir eine einige Seesterne, das Relief des Meeresbodens, und hoffen möglichst keinen Müll vorzufinden. Sogar die Unterseite des Schiffes und die Schiffsschraube können wir mit der Unterwasserkamera beobachten.

Abbildung 6: Aufnahme der Schiffsschraube mit der Unterwasserkamera.

Forschung unter Segeln bietet neue Möglichkeiten und vielleicht einige Vorteile für die Messungen, heute stellen wir den Motor ab, setzen die Segel und vergleichen die mit der CTD gemessenen Werte des Ostseewassers auf einem Transsekt einmal mit und einmal ohne motorisierten Antrieb.
Für die Zukunft ist geplant die jährliche Ausbildungsfahrt der Hochschule Emden-Leer mit der Amazone weiterhin zu nutzen um unter Segeln zu messen und beim nächsten Mal noch zusätzliche Messtechnik mitzubringen. Im Rahmen dieser Kooperation begleiten einige Studenten der Hochschule auch die jährliche Ausfahrt der Uni Oldenburg auf der FS Heincke.