Licht unter Wasser?

FS Heincke Reise HE563 (9. – 20. Oktober 2020), Beitrag 8 / 8 von Claudia Thölen

Genauso wie das Leben an Land, brauchen Lebewesen unter der Meeresoberfläche Licht, um zu wachsen, sich zu orientieren und sich zu ernähren. Dabei ist nicht nur wichtig, ob Licht in die Wassersäule eindringt, sondern auch wie viel eindringt und welche Eigenschaften es hat. Licht setzt sich aus verschiedenen Farben zusammen, die zu sehen sind, wenn das Licht gebrochen wird, wie zum Beispiel bei einem Regenbogen. 

An Bord des FS Heincke messen wir viele verschiedene Eigenschaften des Lichtes unter Wasser. Für einige unserer Messungen arbeiten wir mit dem einfallenden Sonnenlicht. Wir messen dessen Eindringtiefe in die Wassersäule, seine farbliche Zusammensetzung und die Tiefe, bis zu der wir ein Objekt von der Wasseroberfläche aus noch erkennen können. Für andere Messungen bringen wir mit unseren Geräten Licht in die Wassersäule ein. Durch die Reaktion der Wasserbestandteile auf das bekannte eingebrachte Licht können wir deren Art und Zusammensetzung feststellen. Wichtige Bestandteile, die wir so detektieren und messen können, sind zum Beispiel Mikroalgen oder Schwebeteilchen.

Das Bio-Optische Paket, kurz BOP, ist ein Alles-Könner für bio-optische Messungen unter Wasser. Es besteht aus verschiedenen optischen Messgeräten und aus einer CTD für Temperatur-, Leitfähigkeits- und Druckmessungen. An dem Gestell des BOP gibt es auch noch Platz für das LISST. Das ist ein eigenständiges Messgerät, welches die Größenverteilung und die Konzentration von im Wasser gelösten Teilchen misst. Das LISST muss vor einem Einsatz erstmal kalibriert werden. Dafür benutzen wir Reinstwasser, welches selbst nur aus reinen Wassermolekülen besteht. Das so gemessene Signal wird von der Software des LISST von den Messungen aus der Meereswassersäule abgezogen. Dadurch haben die Wassermoleküle in der Wassersäule keinen Einfluss auf das Messsignal und wir sehen nur ein Signal, welches durch die Teilchen in der Wassersäule entsteht.

Das Bio-Optische Paket, kurz BOP, ist bereit für den Einsatz. An dem Messgestell befinden sich verschiedene Sensoren, zum Beispiel das LISST (1) und eine CTD Sonde (2).

Verschiedene Lebewesen im Meer benötigen verschiedene Anteile des Sonnenlichts zum Überleben. Aber wie verfügbar ist das Licht, mit welchen Anteilen, in welcher Tiefe? All diese Eigenschaften zusammen werden als Lichtfeld bezeichnet. Vom Heck des Schiffs lässt die Decksmannschaft den Satlantic Profiler an einem Kabel ins Wasser. Dieser misst das Lichtfeld. An der Wasseroberfläche verhält sich das Messgerät ein bisschen wie ein Drachen im Wind, wenn er vom Wasser angeströmt wird. Wir lassen ihn ein wenig Abstand zum Schiff gewinnen, damit der Schatten des Schiffs die Messungen nicht verfälscht. Dann lassen wir ihn fallen, in dem wir ganz schnell, ganz viel Kabel nachgeben, damit er senkrecht durch die Wassersäule „fällt“. Wir können seine Tiefe am PC immer mitverfolgen und ihn stoppen, bevor er den Meeresboden erreicht.

Der Satlantic Profiler misst das Lichtfeld im Wasser. An einem langen Kabel wird er ins Wasser gelassen und „fällt“ ähnlich wie ein Drachen im Wind durch die Wassersäule.

Begleiten Sie den Satlantic Profiler auf seinem Weg durch die Wassersäule:ICBM_MYSY_Profiler