Am 31. Januar 1912 erreichte Wilhelm Filchner mit der zweiten deutschen Antarktisexpedition das nach ihm benannte Filchner-Ronne-Schelfeis in der Antarktis mit einer Fläche von 449000 qkm. Seine Arbeit zeigte, dass im Gegensatz zu damals gängigen Hypothesen wahrscheinlich eine Verbindung zwischen der Westantarktischen Halbinsel und der Ostantarktis bestand. Das Weddellmeer konnte erstmals in seiner Ausdehnung abgeschätzt werden und entwickelte sich zum bevorzugten Gebiet der deutschen Antarktisforschung.

Das Schelfeis bedeckt eine große Bucht des Weddell-Meeres, dazu gehören das im Süden liegende Edith-Ronne-Land und das im Westen liegende Palmerland der Antarktische Halbinsel sowie das im Osten liegende Coatsland, auf den sich die Belgrano-II-Station befindet. Das Filchner-Ronne-Schelfeis wird oft auch auf vielen Karten als zwei einzelnen Schelfeise dargestellt, als Ronne Schelfeis und Filchner-Schelfeis. Die Trennung beider Teile wird bei den Berkner Insel dargestellt, die vom Filchner-Ronne-Schelfeis eingeschlossen sind, wobei die Grenzen der einzelnen Schelfeise nicht genau festzulegen sind.

Bis zu 20 Meter hoch ragte die Eisbarriere aus dem Meer, die dem Forschungsschiff Deutschland vor 100 Jahren bei fast 78 Grad Süd im antarktischen Weddellmeer den weiteren Weg nach Süden versperrte. Expeditionsleiter Wilhelm Filchner erkundete die Region in den folgenden Wochen. Dabei kam er zu der Erkenntnis, dass es sich um Schelfeis handelt: eine riesige Platte aus Eis die mit der Eiskappe der Antarktis fest verbunden ist und auf dem Meer schwimmt.

Zusätzlich entdeckte er mehrere Nunataka: aus dem Eis herausragende Felsen. Für Filchner der Hinweis, dass der untersuchte Sektor zwischen 30 und 42 Grad West auch Festlandcharakter hat. „Damit machte Filchner die Hypothese einiger Geographen seiner Zeit, es gäbe einen Meeresarm, der die Ostantarktis von der Westantarktischen Halbinsel trenne, sehr unwahrscheinlich“, erläutert Dr. Reinhard Krause, Wissenschaftshistoriker am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft, eines der Hauptziele der Expedition.

Filchner gewann auch noch umfangreiche meteorologische und ozeanographische Daten aus dem Weddellmeer. Ursprünglich hatte er geplant, mit seiner Mannschaft auf dem Schelfeis zu überwintern. Der Teil des Eises, auf dem die Expeditionsteilnehmer eine Station dafür gebaut hatten, brach jedoch bei einer Springflut ab. So traten Filchner und sein Team am 4. März 1912 auf dem Forschungsschiff Deutschland die Flucht vor dem antarktischen Winter in Richtung Südgeorgien an. Die Insel erreichten sie aber erst acht Monate später im folgenden Südsommer, am 19. Dezember 1912: Sie waren mit ihrem Schiff im dichten Packeis des Weddellmeeres festgefroren und überwinterten an Bord.

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Das Ende der letzten Eiszeit und die Prozesse, die zum Schmelzen der nördlichen und südlichen Eisschilde geführt haben, liefern grundlegende Informationen über die Veränderung unseres Klimas. Obwohl die maximale Ausdehnung der Eisschilde während der letzten Eiszeit in der Nordhemisphäre relativ gut bekannt ist, gibt es bisher wenig verlässliche Angaben zur Ausdehnung der Antarktischen Eisschilde. Eine in der Fachzeitschrift “Science” am 1. Dezember erscheinende Veröffentlichung liefert nun Hinweise darauf, dass beide Hemisphären nahezu zeitgleich ihre maximale Eisschild-Ausdehnung erreicht hatten und vor 19000 Jahren zu schmelzen begannen.

„Der Rückzug der Antarktischen Eisschilde begann somit fast 5000 Jahre früher als bisher angenommen, wobei unsere Untersuchungen große regionale Unterschiede zeigen und belegen, wie wichtig Tiefwasserarchive sind“, sagt der Erstautor der Studie, Dr. Michael Weber vom Geologischen Institut der Universität Köln.

“Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Antarktis klimatisch nicht so isoliert ist wie bisher angenommen”, ergänzt Dr. Gerhard Kuhn vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft. “Wir müssen jetzt davon ausgehen, dass die großen Eisschilde in Arktis und Antarktis zeitlich enger gekoppelt auf Klimaänderungen reagieren als gedacht. Zumindest ist es während der letzten Eiszeit so gewesen.”

Dieses zeitgleiche Schmelzen wurde vermutlich durch Änderungen des globalen Meeresspiegels und der Tiefenwasserzirkulation im Atlantischen Ozean verursacht. Dadurch gelangte wärmeres Wasser an den Antarktischen Kontinentalrand. Dieser frühe Eisrückzug belegt eine bisher nicht vermutete Instabilität des Ostantarktischen Eisschilds. „Davon werden auch Prognosen des künftigen Meeresspiegelanstiegs, der durch den Klimawandel hervorgerufen wird, angepasst werden müssen“, erläutert Dr. Weber.

“Unsere Untersuchung macht aber auch deutlich, wie wichtig der Rückgriff auf lange Datenreihen, gute Archive und qualitativ hochwertige wissenschaftliche Datenbanken ist”, nennt Gerhard Kuhn zentrale Voraussetzungen für klimageschichtliche Rekonstruktionen. “Nur weil wir im Alfred-Wegener-Institut auf langfristig archivierte Sedimentkerne und ein über Jahrzehnte aufgebautes wissenschaftliches Datenarchiv zurückgreifen können, sind solche vergleichenden Studien überhaupt möglich. Einige der jetzt untersuchten Sedimentkerne beispielsweise wurden von unserem Forschungsschiff “Polarstern” bereits in den Jahren 1987 und 1990 genommen.”

An den Forschungsarbeiten waren Wissenschaftler des Geologischen Instituts der Universität Köln (Dr. Michael Weber, Erstautor), des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft (Dr. Gerhard Kuhn, Koordinator), der Oregon State University und der Harvard University beteiligt. Die Untersuchungen wurden u.a. von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert.

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren und hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 17 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Quelle: Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft.

Geophysiker des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) und des Kieler Exzellenzclusters „Ozean der Zukunft” untersuchen bis Mitte Januar 2012 mit dem deutschen Forschungsschiff METEOR die Ursachen für Erdbeben und Tsunamis an den Kontinentalhängen des Mittelmeeres vor dem südlichen Italien. Die genauere Kenntnis dieser Prozesse soll künftig dabei helfen, die Risiken solcher Naturkatastrophen besser abschätzen zu können.

Am 28. Dezember 1908 bebte in Italien die Erde. Kurze Zeit später überrollte ein Tsunami die Südküste Italiens. Über 80.000 Menschen starben in der Region um die Hafenstadt Messina. Doch das Messina Erdbeben ist nur eines von vielen Beispielen für Naturkatastrophen, die sich in der Region immer wieder ereignen.

Zwischen Süditalien und Sizilien suchen Kieler Meeresforscher nach den Ursachen von Tsunamis. Grafik: S. Krastel, IFM-GEOMAR/Ozean der Zukunft

Schätzungsweise zehn Prozent aller Tsunamis weltweit ereignen sich im Mittelmeer. Die Kontinentalhänge vor dem südlichen Italien liegen an sich aufeinander zubewegenden Erdplatten. Das hat häufige Vulkanausbrüche und Erdbeben zur Folge. Bislang ist jedoch unklar, ob die entstehenden Tsunamis von großen Hangrutschungen oder von der vertikalen Bewegung des Meeresbodens an Störungen ausgelöst werden. Auch die Häufigkeit von Hangrutschungen ist bislang unbekannt. „Um die Ursachen solcher Katastrophen besser nachvollziehen zu können, wollen wir das Gebiet gründlicher untersuchen und Daten über seismische Aktivitäten und die Struktur des Sediments gewinnen”, benennt Professor Dr. Sebastian Krastel vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) die Ziele einer Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff METEOR, die in Gewässer vor der südlichen Küste Italiens führt. Professor Krastel leitet im Kieler Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft” eine Arbeitsgruppe, die sich speziell mit submarinen Naturgefahren befasst.

Während der Ausfahrt wollen die Wissenschaftler den Meeresboden in drei Gebieten, der Straße von Messina, vor dem östlichen Sizilien und im Gioia Becken, untersuchen. Dazu nutzen sie ein am IFM-GEOMAR entwickeltes Seismik-System, das 3D-Abbilder von der Schichtung des Meeresbodens erstellen kann. Zusätzlich werden sie Sedimentproben vom Meeresboden nehmen. Mit Hilfe der Daten wollen die Forscher Erkenntnisse über die Position und den Charakter vulkanischer und nicht-vulkanischer Hangrutschungen sammeln und Bruchstellen im Gestein identifizieren, die häufig mit Erdbeben einhergehen. Unterstützt werden Professor Dr. Krastel und sein Team dabei von italienischen Kooperationspartnern, deren Untersuchungen zur Topographie des Meeresbodens in der Region die Grundlage für die Auswahl der drei Forschungsgebiete waren.

„Oft hat man den Eindruck Naturkatastrophen wie Tsunamis geschehen nur am anderen Ende der Welt. Doch auch in Europa gibt es ein Gefahrenpotential, das wir besser kennen und verstehen müssen. Immerhin leben 160 Millionen Menschen an den Mittelmeerküsten und jedes Jahr machen 140 Millionen Menschen an diesen Küsten Urlaub”, betont der Kieler Geophysiker.

Quelle: Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) und Kieler Exzellenzcluster “Ozean der Zukunft”

Kieler Meeresforscher beteiligten sich mit dem Forschungsschiff „Sonne” an internationaler Messkampagne im Südchinesischen Meer. Trotz internationaler Abkommen zum Schutz der Ozonschicht schließt sich das Ozonloch erwartungsgemäß nur sehr langsam. Vorhersagen über die weitere Entwicklung sind unter anderem deshalb sehr schwierig, weil die Rolle von Spurengasen natürlichen Ursprungs beim Ozonabbau noch unbekannt ist. Mit einer umfangreichen Messkampagne im Südchinesischen Meer wollten Wissenschaftler aus Europa und Malaysia diese Prozesse genauer untersuchen. Ein zentraler Teil der Kampagne waren Messungen am Übergang von Meer und Atmosphäre. Ausgeführt wurden sie mit dem deutschen Forschungsschiff „Sonne” unter Fahrtleitung des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR).

Ozon kommt in der Erdatmosphäre nur in winzigen Konzentrationen vor. Doch ohne dieses Spurengas wäre Leben auf der Erde wie wir es kennen kaum möglich, da die Ozonschicht in der Stratosphäre uns vor der extrem schädlichen ultravioletten Strahlung aus dem Weltraum schützt. Als 1985 erstmals ein „Ozonloch” über der Antarktis entdeckt wurde, handelte die Politik rasch: Das 1989 in Kraft getretene Protokoll von Montreal begrenzt die Emission von ozonschädlichen Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW). Erholt hat sich die Ozonschicht allerdings noch lange nicht. Ein Grund ist die Langlebigkeit vieler ozonabbauender Substanzen, die die Menschheit schon vor langer Zeit frei gesetzt hat. Doch es gibt auch natürliche Quellen für halogenhaltige Verbindungen, die Ozon in der Atmosphäre abbauen. Dazu gehören vor allem Brom- und Jodverbindungen, die Mikroorganismen und Pflanzen im Meer produzieren und die bei Austauschprozessen zwischen Wasser und Luft in die untere Atmosphäre gelangen. Starke Aufwärtsströmungen warmer Luft (hoch reichende Konvektion) transportieren sie weiter in die Stratosphäre und damit bis in die Ozonschicht. „Wir müssen die Menge dieser ozonschädlichen Substanzen kennen und die Chemie- sowie Transportprozesse besser verstehen, um zuverlässige Aussagen über die Entwicklung der Ozonschicht treffen zu können”, sagt die chemische Ozeanographin Dr. Birgit Quack vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR). Sie leitete zusammen mit der Meteorologin Dr. Kirstin Krüger die Expedition SO218 mit dem deutschen Forschungsschiff „Sonne”, die im November diese Prozesse im Südchinesischen Meer und in der Sulu See vor Malaysia und den Philippinen erforscht hat.

Die Expedition war Teil des EU Forschungsprojekts SHIVA (Stratospheric Ozone: Halogen Impacts in a Varying Atmosphere), in dem Wissenschaftler aus fünf europäischen Staaten und aus Malaysia die natürlichen Ursachen für Ozonabbau erforschen. „In den Küstengewässern vor Borneo und Malaysia gibt es bisher überhaupt keine Messungen halogenhaltiger Gase, obwohl dort starke Quellen für die Atmosphäre vermutet werden”, erklärt Dr. Krüger. Außerdem ist die hoch reichende Konvektion, die als effektiver Transportweg der Spurengase in die Stratosphäre gilt, vor allem im tropischen Westpazifik stark ausgeprägt. „Deshalb ist diese Region besonders interessant für uns”, ergänzt Dr. Quack. Um ein möglichst umfassendes Bild der Transportwege dieser Gase zu erlangen, ist im Rahmen der SHIVA-Messkampagne auch das Forschungsflugzeug FALCON des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf Borneo stationiert. Es wurde in Abstimmung mit den Wissenschaftlern auf der „Sonne” eine Vielzahl atmosphärischer Parameter untersucht. Weiterhin werden Beobachtungen des Umweltsatelliten ENVISAT genutzt, die mit Schiffs- und landgestützten Messungen verglichen werden. So wird der Weg der relevanten Spurengase von den südost-asiatischen Küstengewässern bis an die Grenze zwischen Troposphäre und Stratosphäre in rund 15 Kilometern Höhe verfolgt.

„Im Rahmen der Expedition wollten wir einen möglichst umfangreichen Beobachtungsdatensatz gewinnen, um qualitative und quantitative Abschätzungen über die Mengen des transportierten Materials und deren Wege sowie deren chemischen Umwandlungen zu erhalten”, so Dr. Krüger. „Am IFM-GEOMAR verfügen wir über langjährige Erfahrung bei der Messung des Austauschs von Spurengasen zwischen Ozean und Atmosphäre.” Dank der engen Zusammenarbeit der Forschungseinrichtungen und der Verknüpfung so unterschiedlicher Messplattformen wie Schiff, Flugzeug und Satellit besteht nun die Chance, das Problem des globalen Ozonabbaus besser zu verstehen. „Wir sind sehr gespannt auf die Ergebnisse”, sagt „Sonne”-Fahrtleiterin Dr. Quack.

Hintergrundinformationen: Die Messkampagne im Südchinesischen Meer ist Teil des im 7. Rahmenprogramm der EU finanzierten Projekts SHIVA (Stratospheric Ozone: Halogen Impacts in a Varying Atmosphere). Wissenschaftler aus Belgien, Deutschland, Frankreich Großbritannien, Norwegen und Malaysia erforschen darin gemeinsam die Entstehung und den Weg von ozonschädigenden Gasen. Die Koordination des Gesamtprojekts liegt bei Prof. Dr. Klaus Pfeilsticker von der Universität Heidelberg.

Quelle: Leibniz-Institut für Meereswissenschaften
www.ifm-geomar.de

Der deutsche Atomausstieg ist beschlossen, doch der Energiebedarf bleibt hoch. Wind- und Solarenergie gehört die Zukunft, aber wird das ausreichen? Strom könnte auch aus Meereswellen gewonnen werden, und zwar kostengünstig. Dafür sieht Dipl.-Ing. oec. Jan Peckolt (30), Olympia-Medaillengewinner 2008 im Segeln, realistische Chancen. Mehr noch: Nach Abschluss seiner Sportkarriere entwickelte der Wirtschaftsingenieur dazu in seiner Diplomarbeit ein innovatives System, das Forschung und Industrie hellhörig macht. Es eignet sich speziell für die Kopplung mit Offshore-Windparks. Am Dienstag (11. Oktober) erhielt er dafür in Essen den RWE-Zukunftspreis 2011. Den Startschuss für die Weiterentwicklung des Systems unter dem Projektnamen NEMOS (Nutzung des Energiepotenzials von Meereswellen in Offshore-Windparks zur Stromerzeugung) hat der Initiator schon gegeben (www.nemos.org).

Von 75 Studienabschlussarbeiten hatte die Jury unter Vorsitz von Ingo Alphéus, Leiter der RWE Effizienz GmbH, die fünf besten fürs Finale auserkoren, deren Einsender in der Essener Philharmonie die mit Spannung erwartete Preisverleihung miterlebten. Das System zur energetischen Nutzung von Meereswellen überzeugte als durchdachtes, schlüssiges Konzept, das einfach, aber wirksam und nah an einer Umsetzung sei, hieß es in der Laudatio des Juryvorsitzenden. Vom RWE-Personalleiter Hans-Dieter Rüter erhielt Peckolt in Anwesenheit von Vertretern aus Wissenschaft und Wirtschaft die Auszeichnung als erster Sieger. Der Preis wurde mit 12.000 Euro dotiert. „Für das NEMOS-Projekt ist es sowohl eine großartige Bestätigung als auch ein weiterer Ansporn, das Projekt mit Schwung voran zu treiben“, so der stolze Gewinner.

Die Anwendungsmöglichkeiten sind enorm. „In diesem Jahrzehnt werden allein in Europa bis zu 7.000 Offshore-Windkraftanlagen installiert. Auf den dafür vorgesehenen Wasserflächen existiert ein erhebliches Energiepotenzial durch Meereswellen.“ sagt Prof. Bettar O. el Moctar, geschäftsführender Direktor am Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme der Universität Duisburg-Essen. Ingenieur Jan Peckolt, der mit diesen Elementen bestens vertraut ist, will beide Energieformen koppeln: „Setzt der Wind aus, so laufen die Wellen noch lange nach. Bei einer kombinierten Nutzung käme es zu einem gleichmäßigeren Gesamtenergieertrag.“ Die Schwankungen könnten laut einer an einem amerikanischen Standort durchgeführten Studie um etwa 20 % reduziert werden. Gemeinsam genutzte Seekabel wären besser ausgelastet, wodurch Kosten gespart würden.

Nach dem erfolgreichen Olympia-Projekt erforschte Peckolt zum Ende seines Studiums an der TU Hamburg-Harburg am Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST) in Duisburg die Physik von Wellenkraftwerken. Er entwickelte Methoden, mit denen der Wirkungsgrad gegenüber heutigen Anlagen erheblich gesteigert werden kann. Basierend auf den Forschungsergebnissen konzipierte er ein Gesamtsystem, mit dem seine Erkenntnisse möglichst kostengünstig umgesetzt werden können.

Die NEMOS-Anlage besteht aus einem länglichen Auftriebskörper, der mit drei Seilen zum Meeresgrund verspannt ist. Er wird durch Wellen zur Bewegung angeregt und überträgt mechanische Energie per Seil an einen Generator, der geschützt vor Seewasser am Turm einer Windkraftanlage positioniert ist. Neu an Peckolts Entwicklung sind vor allem die Bewegungsbahn des Schwimmkörpers (verschiedene Kreisbögen) und die Steuerungsstrategie, wodurch bis zu 80 % der einkommenden Wellenenergie zum Antrieb elektrischer Generatoren genutzt werden können. Herkömmliche Systeme mit einer reinen Vertikalbewegung liegen deutlich unter 50 %. Bei einer Veränderung der Wellenrichtung werden die Ausrichtung des Körpers und seine Bewegungsbahn durch ein von Peckolt zum Patent angemeldetes System angepasst. Zum Schutz vor allzu rauem Seegang bei extremen Stürmen kann das System vorübergehend auf eine ruhigere Wassertiefe abgesenkt werden. Je Windkraftanlage können fünf Schwimmkörper angebracht werden, die eine elektrische Energie für umgerechnet etwa 1000 Haushalte liefern.

„Natürlich ist es eine große Herausforderung, Wellenenergie wirtschaftlich nutzbar zu machen. Daran sind schon zahlreiche Projekte gescheitert“, sagt Dipl.-Ing. Benjamin Friedhoff, DST-Experte für Strömungs- und Wellenkraftwerke, „doch erste Wirtschaftlichkeitsberechnungen zeigen für das System ein beachtliches Potential auf.“ NEMOS-Initiator Peckolt, der mit seinem Entwicklungsplan einen EU-geförderten Wettbewerb der Gründungsinitiative Duisburg gewonnen hat: „Aus inzwischen mehr als 500 Versuchen im Wellentank und Tests im natürlichen Seegang haben wir sehr vielversprechende Resultate, doch die Technologie befindet sich in einem frühen Entwicklungsstadium. Verschiedene technische Risiken sind noch zu überprüfen.“

Peckolt hatte bereits sein Segelprojekt systematisch organisiert und dabei nichts dem Zufall überlassen. Gemeinsam mit seinem Bruder Hannes Peckolt (28), der inzwischen in Kiel an seiner Promotion in Medizin arbeitet, führte er die Kampagne wie ein Unternehmen mit einem großen Stab an Experten unterschiedlicher Fachdisziplinen. Die beiden Brüder bereiteten sich in enger Kooperation mit dem US-amerikanischen Olympiateam vor und führten bereits ein Jahr vor den Olympischen Spielen die Weltrangliste an. Mit „Bronze“, der einzigen deutschen Segelmedaille in China, beendeten sie diesen Lebensabschnitt und konzentrieren sich seitdem auf ihre berufliche Laufbahn – nicht minder erfolgreich.

An Peckolts NEMOS-Projekt haben bereits verschiedene Wirtschaftsunternehmen Interesse bekundet, darunter ein großer Technologiekonzern aus dem Dax und ein Energieversorger. Geplant ist die kontinuierliche Weiterentwicklung mit dem DST, der Universität Duisburg-Essen und Partnern aus der Industrie. Unabhängig davon sind für eine zeitnahe Umsetzung Investitionen notwendig. Jan Peckolt: „Ziel ist der Aufbau einer Pilotanlage 2013/2014 in der Nordsee.“ Ein raues, aber für ihn keineswegs ungewöhnliches Revier.

Die sommerliche Meereis-Bedeckung der Arktis wird in diesem Jahr höchstwahrscheinlich auf das Rekordniveau aus dem Jahr 2007 zurückgehen oder eventuell sogar noch darunter liegen. Prof. Dr. Rüdiger Gerdes, Meereis-Physiker am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gesellschaft, sagte am Montag im Rahmen eines Arktis-Workshops in Bremen, alles deute auf ein sehr niedriges September-Minimum hin.

Meereisbedeckung in der Arktis am 17. August 2011 basierend auf JAXA/NASA-Satellitendaten. Grafik: KlimaCampus, Universität Hamburg.

„Wenn wir uns die aktuellen Satellitenkarten ansehen, wird deutlich, wie viel Eis noch bis zur Monatsmitte tauen wird. Die Eisdecke ist derzeit an den Rändern so stark aufgebrochen, dass die Sonneneinstrahlung die oberste Wasserschicht erwärmen kann und infolgedessen noch viele Schollen schmelzen werden“, sagt Rüdiger Gerdes.

Von einem Fotofinish spricht auch Prof. Dr. Lars Kaleschke, Wissenschaftler am KlimaCampus der Universität Hamburg. „Unsere Vorhersage auf statistischer Basis deutet auf einen fast genau so großen Eisverlust wie im Jahr 2007 hin, nur verteilen sich die Eismassen in diesem Jahr räumlich anders“, sagt Lars Kaleschke. So gebe es in diesem Sommer auffällig große eisfreie Flächen innerhalb der Packeis-Zone, zum Beispiel in der Laptev-See im Norden Russlands (s. Grafik: Bildmitte). „Dieses Loch erweckt den Eindruck, als sei das Eis hier von unten geschmolzen. Es tat sich Anfang August auf, wurde immer größer und hat inzwischen die Größe Hollands erreicht“, erklärt Lars Kaleschke.

Zwei Faktoren scheinen in diesem Sommer eine wichtige Rolle zu spielen. Zum einen berichten Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Institutes, die erst vor kurzem an Bord des Forschungseisbrechers Polarstern bis zum Nordpol vorgedrungen waren, von einer sehr geringen Dicke des Meereises. Messungen hatten einen Durchschnittswert von 90 Zentimetern ergeben. Zum Vergleich: Im Jahr 2001 hatte die Meereisdicke im Durchschnitt zwei Meter betragen. Zum anderen gibt es einen steten Transport von Meereis in eisfreie Regionen des Nordpolarmeeres. „Dort sind die Wassertemperaturen wegen der Einstrahlung und Absorption hoch, sodass Schollen, die in dieses Gebiet driften, schnell abschmelzen“, erklärt Rüdiger Gerdes.

Meereis in der Arktis. Foto: Christof Lüpkes, Alfred-Wegener-Institut

Ob das diesjährige Meereis-Minimum am Ende tatsächlich unter der Rekordmarke aus dem Jahr 2007 liegen wird, entscheidet sich aber erst am Ende des Monats. Vor vier Jahren wurde der bisherige Tiefstwert erreicht. Die Eisausdehnung war damals auf eine Fläche von 4,3 Millionen Quadratkilometer zurückgegangen.

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 17 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Der KlimaCampus bündelt und vernetzt seit 2007 die Hamburger Klimaforschung, in der Naturwissenschaftler, Sozial- und Wirtschaftswissenschaftler, Medienexperten und Friedensforscher eng zusammenarbeiten. Beteiligt sind die Universität Hamburg, das Max-Planck-Institut für Meteorologie, das Helmholtz-Zentrum Geesthacht und das Deutsche Klimarechenzentrum. Keimzelle des KlimaCampus ist der Exzellenzcluster „Integrated Climate System Analysis and Prediction“ (CliSAP), der im Rahmen der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder gefördert wird.

Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft
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Schon bald wird russisches Gas unter dem Grund der Ostsee nach Deutschland strömen. Beim Verlegen der Pipeline stieß die Betreiberfirma auf zahllose bedeutende Schiffswracks für die Archäologen ein Glücksfall im doppelten Sinn: Denn für die teure Erforschung und Bergung kommt der Konzern auf.

Früher, als alles viel einfacher war, tauchte man zu einem Wrack und kehrte wenn man Glück hatte mit einer Schatztruhe voller Gold zurück. Heutzutage ist das Geschäft der Unterwasserarchäologen teuer und aufwändig: Wer ohne finanzkräftigen Partner dasteht, braucht an die Erkundung unter Wasser nicht zu denken. Das weiß auch Göran Ankarlilja. Doch der schwedische Unterwasserarchäologe muss sich um das Geld fürseine Arbeit nicht sorgen vorerst jedenfalls. Seit Ende 2007 erforscht er ein Wrackfeld vor der Küste Gotlands, das so groß ist, dass für die Erkundung ein Menschenleben bei Weitem nicht ausreicht, sagt Ankarlilja.

Dass er nun schon seine dritte Grabungskampagne abschließen kann, verdankt er Nord Stream, der Betreibergesellschaft jener Ostseepipeline, durch die ab 2012 russisches Erdgas nach Deutschland strömen soll. Dem Sponsor Nord Stream weht schon seit Beginn der Voruntersuchungen zum Bau der ein scharfer Wind ins Gesicht. Der Plan, zwei 1224 Kilometer lange Röhren zu verlegen quer durch die Ostsee und damit auch quer durch die territorialen Einflussgebiete von Russland, Finnland, Schweden, Dänemark und Deutschland , hat ostseeweit für Kritik gesorgt. Mittlerweile sind die Arbeitenb weitfortgeschritten. Noch in diesem Jahr soll der erste Strang der Pipeline in Betrieb gehen und russisches Erdgas in die westeuropäischen Netze speisen. 2012 wird plangemäß die Inbetriebnahme der zweiten Röhre folgen.

Bis dahin erkunden die Taucher aus Ankarliljas Team systematisch den quadratkilometergroßen Schiffsfriedhof vor der Haustür der Gotländer und bergen, was Jahrhunderte des Wellengangs übrig ließen. Jan Dönges hat die Archäologen in Schweden besucht und berichtet in epoc 3/2011 über die Arbeit von Ankarliljas Firma AquaArkeologen Sverige. Sie ist für die Ausgrabungen verantwortlich und unterliegt stets den strengen Kriterien der Wissenschaftlichkeit. Denn wenngleich die Ausgrabungen von Nord Stream finanziert werden, erfolgen sie gleichwohl in enger Abstimmung mit den schwedischen Denkmalbehörden und müssen jedes Jahr aufs Neue umfangreiche Genehmigungsverfahren durchlaufen.

Mit Planktonnetz, Tauchern und sogar einem selbstgebauten Fanggerät für Plastikmüll erforschten vier Schülerteams beim sechsten Meereswettbewerb „Forschen auf See“ die Verschmutzung der Nordsee. Dabei fand das Jungforscherteam aus Diepholz bei ihrer Suche nach Plastik erstaunlicherweise in jeder Probe zahlreiche Paraffin-Klumpen. Motivation für die Schüler aus Bargteheide war die Ölkatastrophe im Golf von Mexiko, weil ihnen niemand so recht sagen konnte, wie viel Ölverschmutzung es im Wattenmeer gibt und welchen Einfluss diese auf Algen hat, erzählt Andre Klein, Schüler der Anne-Frank-Schule in Bargteheide. Die wenig bekannte Tiergruppe der Seescheiden untersuchten Schüler des Amandus-Abendroth-Gymnasiums in Cuxhaven bei Helgoland und stellten fest, dass die knapp handtellergroßen Tiere trotz Schadstoffbelastung mindestens zwei Liter Meerwasser pro Stunde von Schwebeteilchen reinigen können. Das Schülerteam der Gesamtschule Harburg in Hamburg untersuchte die Auswirkungen von landwirtschaftlichen Abwässern auf Algen von Hamburg bis Sylt.

Mehr als 750 Seemeilen haben Schüler und Forscher in der Nordsee und im Wattenmeer auf dem Hamburger Forschungs- und Medienschiff ALDEBARAN zurückgelegt und zahlreiche Proben teilweise unter schwierigen Wetterbedingungen genommen und mit nach Hause gebracht. Unter Anleitung ihrer Wissenschaftspaten werden die Proben nun in Laboren der Universität Hamburg weiter untersucht. Anfang November stellen die vier Schülerteams ihre Ergebnisse der Jury im Rahmen eines kleinen Symposiums vor. Alle Teams sind mit zahlreichen Eindrücken und Erkenntnissen zur Bedeutung der Meeresverschmutzung zurückgekehrt, die sie an Bord mit der aufwändigen Medientechnik live erforschen konnten.

Durch den geringen Tiefgang von knapp einem Meter konnte die ALDEBARAN die Schülerteams auch im Wattenmeer hautnah an ihre Probenstellen bringen und so erleben lassen, wie lebendig und vielseitig die Meeresforschung fernab des Klassenzimmers sein kann. Dank der medialen Ausstattung der ALDEBARAN können Filme und die Forschungsabenteuer der Schüler täglich im Blog unter www.meereswettbewerb.de mitverfolgt werden. Neben der Entwicklung ihres Forschungsprojektes berichten die Teilnehmer darin auch vom Bordalltag.

Unter den Experten, die die Schüler auf ihren einwöchigen Expeditionen begleiteten, war auch der renommierte Klimaforscher, Fernerkundungsexperte sowie langjährige Leiter des Weltklimaforschungsprogramms Prof. em. Dr. Hartmut Graßl. „Bildungsprojekte sind dann erfolgreich, wenn sie langfristige Impulse geben, unsere Sicht auf die Welt verändern und unser Verständnis erweitern“, so Petra Herz, Vorstandsvorsitzende der Joachim Herz Stiftung aus Hamburg zu ihrer Motivation den Wettbewerb bereits zum zweiten Mal zu fördern. Im kommenden Jahr soll der Meereswettbewerb „Forschen auf See“ wieder bundesweit ausgeschrieben werden und in den Sommerferien in Nord- und Ostsee stattfinden.

Finanziert wird der Wettbewerb 2011 durch die Joachim Herz Stiftung und mit Mitteln der Freien und Hansestadt Hamburg sowie zahlreichen weiteren Sponsoren und Förderern, wie Panasonic und Deutsche See.

ALDEBARAN Marine Research & Broadcast
Telefon: 040 3257210
buero@aldebaran.org
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Das größte Solarboot der Welt, der ausschließlich mit Solarenergie betriebene Hightech-Katamaran TÛRANOR PlanetSolar hat auf seiner Weltumrundung eine weitere Etappe vor sich.

Nach einem einwöchigen Aufenthalt in der philippinischen Hauptstadt Manila, die auf Einladung von Sunpower zustande kam – dem Lieferanten der Solarzellen der MS Tûranor PlanetSolar – kann PlanetSolar eine positive Zwischenbilanz ziehen. Die Crew wurde vom Vizepräsidenten der Philippinen wie auch vom Botschafter der Schweiz und weiteren einflussreichen Persönlichkeiten aus Politik und Wirtschaft empfangen. Die dabei stattgefundenen Gespräche und Präsentationen hinterließen beim Gründer und Initiator des PlanetSolar-Projekts, Raphael Domjan, einen sehr positiven Eindruck.

„Wir sind sehr beeindruckt, welche Wirkungen unser Besuch in den Philippinen verursacht hat. Nicht nur konnten wir unsere Ideen mit einflussreichen Persönlichkeiten teilen. Dank der Unterstützung der wichtigsten Medien der Philippinen haben bis zu 90 Millionen Personen von unserem Projekt und unseren Botschaften erfahren. Wir freuen uns deshalb nun umso mehr, in einigen Tagen auch in China für Aufsehen zu sorgen.“

Das Boot hat Manila verlassen und ist aktuell auf dem Weg in die Wirtschaftmetropole Hong-Kong. Die Ankunft ist in zirka zehn Tagen vorgesehen.

Die Navigation der zirka 1.000 Kilometer (600 Meilen) nach Hong-Kong dürfte sich allerdings als sehr schwierig erweisen. Einerseits ist mit starkem Regen zu rechnen, etwas nördlich des aktuellen Standorts der PlanetSolar ist aktuell ein Zyklon am Entstehen und die Prognosen sagen zudem Nebel voraus, und damit also praktisch keine Sonne, womit unter anderem auch das Energiemanagement des größten Solarbootes der Welt vor große Herausforderungen gestellt ist.

Erwann Le Rouzic, der Kapitän der PlanetSolar ist in permanentem Kontakt mit dem Landteam der PlanetSolar in Yverdon sowie mit dem Wetterteam von Météo France in Toulouse, um eine möglichst optimale Route nach Hongkong finden und fahren zu können.

Aus dem Bordbuch:
Tag 308 – 2. 8. 2011
Wetter: ein tropisch regnerischer Tag, Temperatur 27.0°C
Zurückgelegte Distanz während den letzten 24 Stunden: (20h00 – 20h00): 5 Meilen (9 km)

Die PlanetSolar ist unterwegs nach Hong Kong! Um 16 Uhr Ortszeit haben wir Manila verlassen. Der Abschied ist uns schwer gefallen. Wir hatten eine erlebnisreiche und sehr interessante Zeit in Manila. Die vergangenen 12 Tage in der Hauptstadt der Philippinen bleiben uns in bester Erinnerung: im speziellen die Sunpower-Firmenbesichtigung, der SunPower-Mitarbeiterevent mit dem Besuch des Vizepräsidenten an Bord der PlanetSolar sowie die 1. August Feier im Shangri-La Hotel der Schweizer Botschaft waren ausgesprochen schöne Momente, die wir nie vergessen werden.

Das Ablegen vom Pier hat uns etwas Mühe bereitet. Nach dem Ausfall beider “Bow-Thrusters” und starkem, einsetzendem Wind waren wir kaum in der Lage, das Boot vom Landungssteg weg zu drücken. Mit vereinten Kräften und mit der Hilfe des Beibootes haben wir den Yachthafen doch noch verlassen können.

In der Hoffnung auf ein bisschen Sonne segeln wir zunächst in südwestlicher Richtung auf das offene Meer. Damit sollten wir dem aktuell schlechten Wetter etwas ausweichen können. Erst danach werden wir Kurs auf Hongkong nehmen.

Die Distanz nach Hongkong beträgt rund 700 Meilen. Wir rechnen mit einer Überfahrt von acht bis neun Tagen, um planmässig am 11. August gegen Abend ankommen zu können. Immer vorausgesetzt, das Wetter macht uns keinen Strich durch die Rechnung…

Über das Projekt:

Was möchte das Team PlanetSolar beweisen? Dass eine Weltumrundung per Solarboot mit leisem, schadstofffreiem Antrieb gelingen kann.

Mit diesem Projekt will das PlanetSolar-Team einerseits zeigen, dass die derzeitige Solartechnik zuverlässig und leistungsfähig ist. Andererseits möchte man der Erforschung erneuerbarer Energien entscheidende Impulse geben. PlanetSolar hat bereits in verschiedenen Bereichen technologische Entwicklungen vorangebracht – unter anderem. bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen oder der Produktion und Speicherung von Solarenergie bzw. Solarstrom. Jeder Projektabschnitt und jeder Tag auf See leistet einen Beitrag zum wissenschaftlichen Fortschritt der Solartechnik.

Die Erhaltung und der Schutz unseres Planeten durch die Förderung der Solarenergie, der Energie-Effizienz und der sanften Mobilität bilden die Kernanliegen dieses Projekts. PlanetSolar bietet eine hervorragende Plattform, um das technische Knowhow voranzutreiben und gleichzeitig das Bewusstsein der Öffentlichkeit für die Bedeutung erneuerbarer Energien zu schärfen.

Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) startet am 8. August 2011 in Hamburg seine 14. Gesamtaufnahme der Nordsee. Auf dem insgesamt 4.600 Seemeilen langen Vermessungskurs werden 14 Wissenschaftler und Techniker aktuelle ozeanographische und chemische Daten ermitteln und das Seewasser auf die Konzentration ausgewählter künstlicher Radionuklide untersuchen. Die Daten dienen einer aktuellen Zustandsbewertung und der Dokumentation der langfristigen Entwicklung der Nordsee. Sie ermöglichen den Wissenschaftlern auch, klimabedingte Veränderungen in der Nordsee zu erfassen. Der erste Abschnitt der Reise mit dem irischen Forschungsschiff CELTIC EXPLORER endet am 27. August im norwegischen Bergen, der zweite am 6. September in Hamburg.

Die CELTIC EXPLORER fährt entlang eines seit 1998 festgelegten Vermessungskurses mit einem Netz von ortsfesten Stationen. Dort stoppt das Schiff zur Entnahme von Wasserproben auf. Zwischen den ortsfesten Stationen wird ein Schleppsystem eingesetzt, das 24 Mal pro Sekunde Messdaten direkt an Bord überträgt und graphisch darstellt. Diese Daten dienen zur detaillierten Bestimmung der räumlichen Verteilung von zum Beispiel Temperatur, Salzgehalt und Dichte des Seewassers. Die Analyse von Nährstoffen wie etwa Phosphat, die Untersuchung organischer Schadstoffe und Metalle, die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes und des Planktonvorkommens geben Hinweise auf den Zustand des Meerwassers. Im Rahmen der Gesamtaufnahme bestimmen die Wissenschaftler auch die oberflächennahe Chlorophyll- und Trübstoffverteilung sowie die Sichttiefe. Diese Messungen dienen unter anderem der Überprüfung von Daten, die optische Satelliten liefern. Diese Informationen der Satelliten nutzt das BSH ganzjährig zur Zustandsbewertung der Nordsee.

Ein Teil der Daten steht an Bord für eine erste Bewertung zur Verfügung. Eine detaillierte Analyse erfolgt nach Rückkehr und einer gründlichen Nachkontrolle der Daten. Die Wissenschaftler arbeiten während der Gesamtaufnahme in Schichten rund um die Uhr.

Die vom BSH gewonnenen Messdaten sind unter anderem eine wichtige Grundlage für die Erfassung klimabedingter Veränderungen der Nordsee, für die Validierung von Ozeanmodellen und die Plausibilisierung von Klimaszenarien. Neben der eigenen Verwertung gibt das BSH die Messdaten an nationale und internationale wissenschaftliche Einrichtungen weiter. Im Rahmen der Erfassung maritimer Daten verfügt das BSH über lange Beobachtungszeiten in der Bundesrepublik Deutschland und ist daher auch ein wesentlicher Partner wissenschaftlicher Einrichtungen. Die Daten sind auch eine wichtige Grundlage für das vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) geförderte Projekt “KLIWAS – Auswirkungen des Klimawandels auf Wasserstraßen und Schifffahrt” und das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt “Diagnosesystem Nordatlantik”.

Die ozeanographische Vermessung erfolgt unter Leitung des Ozeanographen Holger Klein. Den zweiten Abschnitt der Reise mit einer engmaschigen chemischen Beprobung der Deutschen Bucht leitet die Meereschemikerin Dr. Sieglinde Weigelt-Krenz.

Das BSH ist Partner für Seeschifffahrt, Umweltschutz und Meeresnutzung, der Seeschifffahrt und maritime Wirtschaft unterstützt, Sicherheit und Umweltschutz stärkt, nachhaltige Meeresnutzung fördert, Kontinuität von Messungen gewährleistet und über den Zustand von Nord- und Ostsee kompetent Auskunft gibt. Das BSH mit Dienstsitz in Hamburg und Rostock ist eine Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung.

Die Nordsee zwischen Cuxhaven und Helgoland ist flächendeckend mit Plastikmüll aller Art und Paraffinklumpen verschmutzt. Das ist das vorläufige Ergebnis einer einwöchigen Forschungsexpedition des Forscherteams des Graf-Friedrich-Gymnasiums in Diepholz im Rahmen des Meereswettbewerbes „Forschen auf See“. Mit einem selbstgebauten Fanggerät, dem so genannten Manta-Trawler fischten die Schüler stundenlang nach Plastikteilchen an der Meeresoberfläche und stießen auf große Mengen Plastik. Da sich Plastikmüll im Meer kaum abbaut, werden die Plastikmüllanteile im Meer immer höher und könnten insbesondere Fische und Meeressäuger gefährden (www.mediamaritim.de/blog/2011/07/09/todliche-nahrung-plastikabfalle-im-meer/#more-12430).

In allen Proben fanden sich zusätzlich Paraffinklumpen unterschiedlicher Größe, die vermutlich von illegalen Tankwaschaktionen vor der Deutschen Nordseeküste stammen, meinen Jonas Preine, Katharina Naber und Anika Koopmann. Auf ihrer Expedition an Bord des Hamburger Forschungs- und Medienschiffes Aldebaran waren die Schüler überrascht über diese großen Paraffin-Mengen, die sie mit ihrem selbst gebauten Spezialnetz in jeder Probe aus der Nordsee gefischt haben. Unter idealen Wetterbedingungen konnten die Schüler unterschiedliche Plastikproben im Bordlabor analysieren und versuchen nun zu berechnen wie viel Plastik sich insgesamt in der Deutschen Bucht befinden könnte. Jannes Landschoff von der Christian-Albrechts-Universität in Kiel begleitete die Gruppe als Wissenschaftspate und unterstützte die Schüler bei der Auswertung der Daten.

Der Meereswettbewerb findet dieses Jahr bereits zum sechsten Mal statt. Schülergruppen aus ganz Deutschland haben sich mit ihren Forschungsprojekten zu Verschmutzung der Nordsee, dem diesjährigen Thema, beworben. Die Siegerteams, ausgewählt durch eine qualifizierte Jury um Prof. Dr. Hartmut Graßl, erleben Wissenschaft hautnah und sammeln auch beeindruckende persönliche Erfahrungen.

Dank der medialen Ausstattung der Aldebaran können die Forschungsabenteuer der Schüler täglich auf dem Blog unter www.meereswettbewerb.de erlebt werden. Neben der Entwicklung ihres Forschungsprojektes berichten die Teilnehmer darin vom Bordalltag. Den aktuellen Film der dritten Meereswettbewerbsgruppe gibt es auf Youtube unter: www.youtube.com/watch?v=iYsNKNHv1qI

Mehr Informationen unter:
www.aldebaran.org

Die erfolgreiche Suche nach dem Wrack des 2009 abgestürzten Air France Airbus im Atlantik hat das Autonome Unterwasserfahrzeug ABYSS auch außerhalb der Wissenschafts-Welt bekannt gemacht. Doch die eigentliche Aufgabe des am IFM-GEOMAR beheimateten Geräts ist es, für die Forschung hochpräzise Karten vom Meeresboden zu erstellen. Dass es auch diese Aufgabe meisterhaft erfüllt, beweist ein Artikel Kieler und Bonner Geologen in der aktuellen Ausgabe der renommierten amerikanischen Fachzeitschrift „Geology”.

Vergleich von perspektivischen Kartenansichten der „Moresby Seamount Abschiebung" unterschiedlicher Auflösung. A) klassische Qualität einer schiffsgestützten Echolotkartierung des nördlichen Moresby Seamount Berghangs. Die Auflösung beträgt 25 mal 25 Meter, die Oberfläche wirkt geglättet und nahezu gleichmäßig. Es sind keine strukturellen Besonderheiten, oder gar strukturgeologische Merkmale zu erkennen. B) Die neue AUV Karte der „Moresby Seamount Abschiebung" mit einer Auflösung von 2 mal 2 Meter. Deutlich erkennt man eine einige Zehnermeter mächtige Abbruchkante. Oberhalb dieser Kante sieht man eine poliert wirkende Fläche, dabei handelt es sich um die direkte Oberfläche der „Moresby Seamount Abschiebung". Etwas höher erkennt man zahlreiche Schuttfächer im Auslaufbereich kleinerer Erosionskanäle. Mithilfe der neuen AUV Karte, dieser Ausschnitt zeigt nur eine kleinen Bereich, konnten die Wissenschaftler zahlreiche neue strukturgeologische Merkmale der „Moresby Seamount Abschiebung" dokumentieren. Grafik: Romed Speckbacher, IFM-GEOMAR, Daten: AUV ABYSS

Auf den ersten Blick sieht die Karte unspektakulär aus. Sie zeigt einen 30 Grad steilen Berghang mit einigen glatten Flächen, dazwischen aber auch rauere Passagen und Abbruchkanten. Das Besondere ist jedoch, dass der Gipfel des Berges 110 Meter unter der Wasseroberfläche des Woodlark Beckens im Ostpazifik liegt. Der Fuß des Moresby Seamounts, so der Name des Berges, befindet sich sogar in über 2800 Metern Tiefe. Bisher existierten von ihm nur Karten, die seine Hänge als völlig gleichförmige, unstrukturierte Flächen zeigten. „Früher konnte der Seamount nur von Schiffen aus vermessen werden, deren Echolotsysteme eine Auflösung von höchstens 25 mal 25 Metern erlauben”, erklärt der Geologe Romed Speckbacher vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR).

In der aktuellen Ausgabe des Fachjournals „Geology” präsentieren Speckbacher und mehrere Kollegen dagegen die neue Karte des Moresby Seamounts. Sie ist so hoch aufgelöst, dass sogar Strukturen von nur zwei mal zwei Metern Größe sichtbar werden. Die Vermessung hat das Autonome Unterwasserfahrzeug (AUV) ABYSS des IFM-GEOMAR während einer Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff SONNE im Herbst 2009 durchgeführt. „Es ist, als ob wir uns an den Meeresboden herangezoomt hätten”, sagt Speckbacher begeistert.

Dank der deutlich höheren Auflösung im Vergleich zu früheren Karten, konnten die Geologen spannende Details erkennen, die ihnen bislang verborgen geblieben waren. Bekannt war, dass am Nordhang des Moresby Seamount eine geologische Störung liegt – die sogenannte „Moresby Seamount Abschiebung”. Die gute Auflösung der neuen Karte zeigt erstmals die Spuren der tektonischen Kräfte entlang der Abschiebung. Die Wissenschaftler entdeckten außerdem eine zweite Störung, die schräg dazu verläuft: „Beide Störungen sind derzeit aktiv”, berichtet Speckbacher, „und eine Änderung der Plattentektonik im Woodlark Becken führt dazu, dass die neu entdeckte Störung in Zukunft eine wichtigere Rolle als die bereits bekannte Abschiebung einnehmen wird.”

Im Woodlark Becken bricht die Erdkruste langsam, aber unaufhörlich, Richtung Westen auf. Man spricht dabei von einem kontinentalen Grabenbruch. An der entstehenden Lücke bildet heißes Material aus dem Erdmantel basaltische Schmelze, die zu neuer ozeanischer Kruste erstarrt. „Die neu entdeckte Störung am Moresby Seamount passt zu der Spreizungsachse dieses Grabenbruchs. Unsere Daten zeigen, dass in geologisch naher Zukunft der Grabenbruch des Woodlark Beckens auch den Nordhang des Moresby Seamount aufreißen und sich entlang der neuen Störung in Richtung Papua Neuguinea fortsetzen wird”, erklärt Prof. Jan Behrmann, Co-Autor der aktuellen Studie.

Doch das AUV ABYSS hat den Meeresboden nicht nur kartiert, sondern auch ungewöhnliche Temperaturschwankungen und Wassertrübungen am Meeresboden gemessen. „Wir gehen davon aus, dass unter Druck stehendes Wasser in der Erdkruste wie ein Schmierfilm zwischen den Gesteinsschichten wirkt und die Bewegungen der Störungen erst ermöglichen. An einigen Bereichen der Moresby Seamount Abschiebung treten diese Wässer aus dem Meeresboden aus – diese Stellen hat ABYSS entdeckt”, erklärt Speckbacher. Der Tauchgang des AUV, bei dem all diese Daten erhoben wurden, war mit über 20 Stunden der längste, den das Gerät bis dahin vollbracht hatte. „Eine besondere Herausforderung war, ABYSS so zu programmieren, dass es den abfallenden Hang mit gleich bleibender Präzision vermessen konnte”, erinnert sich Dr. Klas Lackschewitz, der das AUV-Team am IFM-GEOMAR leitet. Das Ergebnis lohnte die Mühen: „Dank des AUV sind wir in der Lage, neue Welten zu entdecken und auf spektakuläre Art strukturgeologische Feldarbeit in der Tiefsee zu betreiben”, betont Speckbacher.

Quelle: www.ifm-geomar.de

Das Meer birgt einen riesigen, bisher kaum genutzten Schatz an Substanzen, die in der Medizin angewendet werden können. Elf Institutionen aus sieben Ländern wollen in einem gemeinsamen Projekt speziell die Wirkstoffe mariner Pilze für die Entwicklung von Krebsmedikamenten besser nutzen. Die EU finanziert das Projekt für drei Jahre mit drei Millionen Euro. Es wird koordiniert vom Kieler Wirkstoff-Zentrum am IFM-GEOMAR (KiWiZ).

Rohstoffe aus dem Meer – dabei denkt man unwillkürlich an Nahrungsmittel oder an Brennstoffe wie Öl und Gas. Doch die Ozeane bieten noch viel mehr. In ihnen wartet beispielsweise ein bisher kaum genutztes Reservoir an medizinisch wirksamen Substanzen auf seine Entdeckung. „Hier gibt es noch ein riesiges Potenzial”, sagt der Mikrobiologe Prof. Dr. Johannes F. Imhoff vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR). Imhoff ist Leiter des Kieler Wirkstoff-Zentrums (KiWiZ) am IFM-GEOMAR, das zusammen mit zehn Partnereinrichtungen aus sieben Ländern jetzt im Rahmen des Forschungsprojekts MARINE FUNGI diesen Rohstoff-Schatz wenigstens teilweise heben will. In den kommenden drei Jahren suchen die Projekt-Partner nach Wegen, wie aus marinen Pilzen (Fungi) Komponenten für Krebsmittel extrahiert und in größerem Maßstab hergestellt werden können. „Wichtiger Bestandteil des Projekts ist aber auch, diese Produktion nachhaltig zu gestalten, also ohne die Umwelt zu schädigen” erklärt Imhoff.

Das Projekt verfolgt dabei parallel zwei Strategien. Zum einen werden bereits existierende Pilzstämme, in denen wirksame Substanzen nachgewiesen wurden, eingehend charakterisiert und auf ihre medizinischenWirksamkeiten hin detailliert untersucht. Zum anderen werden noch unbekannte Pilzkulturen aus besonders ausgewählten Standorten wie zum Beispiel tropischen Korallenriffen, marinen Schwämmen des Mittelmeers und von Großalgen aus den Küstengebieten Chiles isoliert, im Labor weiter kultiviert und auf krebsbekämpfende Wirksamkeiten hin untersucht.

Finanziert wird das Projekt MARINE FUNGI als Teil des 7. Rahmenprogramms der Europäischen Union mit rund drei Millionen Euro in den kommenden drei Jahren. „Wir wollen das Potenzial mariner Pilze als exzellente Quelle für natürliche medizinische Wirkstoffe ausloten”, so Professor Imhoff, „dazu haben wir ein sehr gutes Netzwerk an Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammengebracht, die Erfahrungen über alle wichtigen Stationen des Prozesses, vom marinen Habitat bis zur vorklinischen Analyse, mitbringen.”

Nähere Informationen unter
www.ms-wissenschaft.de
www.kiwiz.org

Als Folge der Erderwärmung ist der Meeresspiegel in den vergangenen 50 Jahren im Mittel um rund zehn Zentimeter gestiegen. Nach Einschätzung vieler Klimaforscher dürfte sich der Anstieg in den kommenden Jahrzehnten noch beschleunigen. Wie Wissenschaftler des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) jetzt zeigen konnten, gibt es dabei aber große regionale Unterschiede. Ursache dafür sind Veränderungen in den Meeresströmungen, die vor allem im tropischen Pazifik und Indischen Ozean zu stark schwankenden Wasserständen führen.

Warum stieg der Meeresspiegel in einigen Regionen des tropischen Pazifiks und Indischen Ozeans in den vergangenen 15 Jahren stark an, während es in den Jahrzehnten zuvor dort sinkende Wasserstände gab? Den Ursachen sind nun Kieler Meeresforscher durch Computersimulationen auf die Spur gekommen. Ihre in der internationalen Fachzeitschrift Geophysical Research Letters publizierte Studie zeigt, dass Schwankungen in den Meeresströmungen, verursacht durch die Passatwinde im tropischen Pazifik, eine Schlüsselrolle spielen.

Den Einfluss von Wind und Meeresströmungen bekommt der tropische Pazifik vor allem infolge des El Niño-Phänomens zu spüren. „Das damit verbundene Hin- und Herschwappen des warmen Oberflächenwassers führt zu einem fortwährenden Auf und Ab des Meeresspiegels um 10 oder 20 cm innerhalb von wenigen Jahren”, erläutert Dipl. Ozeanographin Franziska Schwarzkopf, Autorin der Studie vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR).

Während diese kurzfristigen Schwankungen durch moderne Satellitenmessungen gut dokumentiert werden, war über das Muster längerfristiger Veränderungen bislang wenig bekannt: „Unsere mit neu entwickelten Strömungsmodellen vorgenommenen Computersimulationen zeigen, dass die regionalen Wasserstände auch noch über Zeiträume von mehreren Jahrzehnten durch Windänderungen und Meeresströmungen geprägt werden”, erklärt der Leiter der Ozean-Modellierung und Co-Autor der Studie, Professor Claus Böning.

Überraschender Befund der Kieler Forscher: Im Mittel über die letzten 50 Jahre erfuhren einige Bereiche im tropischen Pazifik und Indischen Ozean dadurch entgegen dem globalen Trend einen fallenden Meeresspiegel.

Die neuen Ergebnisse zum Meeresspiegelanstieg der letzten Jahrzehnte bedeuten eine zusätzliche Herausforderung für die Klimamodellierung: „Ob eine tropische Inselgruppe in den nächsten Jahrzehnten mit einem wesentlich höheren Anstieg als im globalen Durchschnitt rechnen muss oder ob der Meeresspiegel dort vorübergehend sogar fallen könnte, hängt entscheidend von der Entwicklung der Windsysteme und Meeresströmungen ab”, so Böning. „Künftige Forschungsprogramme werden den regionalen Schwankungen in den Ozeanen eine verstärkte Aufmerksamkeit widmen.”

Wie wirken sich Abwässer der Landwirtschaft auf die Verteilung der Nährstoffe im Wattenmeer aus? Drei Schülerinnen der Gesamtschule Harburg untersuchen diesen Zusammenhang im Rahmen einer einwöchigen Forschungsexpedition an Bord des Medien- und Forschungsschiffes ALDEBARAN in der Nordsee. Unterstützt wird das Forscherteam von einem Wissenschaftspaten der Universität Hamburg.

Der Meereswettbewerb „Forschen auf See“ findet in diesem Jahr bereits zum sechsten Mal statt und gibt jungen Schülerteams die Möglichkeit für eine Woche ein selbst entwickeltes Forschungsprojekt durchzuführen. Die Themen des diesjährigen Wettbewerbs sind die Meeresverschmutzung sowie der Meeresspiegelanstieg. Ausgerüstet mit aufwändigen Forschungsgeräten, wie einem Fluormeter und einem selbstgebauten Plastikmüllsammelgerät, werden von den Schülerinnen und Schülern auch Öl- und Plastikkonzentrationen sowie die Klärleistungen von Seescheiden untersucht. Die Forschungsabenteuer der Teams sind auch online erlebbar da sie täglich im Meereswettbewerb-Blog von ihren Erlebnissen berichten. Viele der Forschungsthemen sind auf Grund der kurzen Bewerbungszeit brandaktuell. Die Suche nach Plastikmüll im Meer ist vor dem Hintergrund des EU weit geplanten Plastiktütenverbots nicht nur wissenschaftlich, sondern auch politisch sehr interessant.

Bis zum 5. August 2011 werden die Schülerteams aus Hamburg, Niedersachsen und Schleswig-Holstein ihre Forschungsarbeit auf See fortsetzen. Die Joachim Herz Stiftung fördert den Wettbewerb bereits im zweiten Jahr. Weitere Sponsoren sind u.a. Panasonic, die Deutsche See und die Hamburger Behörde für Schule und Berufsbildung. Panasonic stattet alle Teilnehmer mit einer wertvollen Digitalkamera zur Dokumentation der Forschungsarbeiten an Bord aus. Zahlreiche renommierte wissenschaftliche Forschungsinstitute unterstützen den Meereswettbewerb seit Jahren mit Wissenschaftspaten und wertvollen Tipps.

Die Forschungsergebnisse werden tagesaktuell im Internet unter www.meereswettbewerb.de veröffentlicht.

Mehr zu den einzelnen Projekten unter:?www.meereswettbewerb.de/index.php/weitere-dokumente.html

Ölkatastrophen wie im Golf von Mexiko vergiften Meeresregionen auf Jahrzehnte hin. Auch andere Stoffe belasten die Meere dauerhaft. Tonnenweise lagern sich Plastiktüten, Styroporreste oder alte Fischernetze ab. Allein in der Nordsee befinden sich schätzungsweise 600 000 Kubikmeter Müll auf und im Meeresboden. Der Großteil der Nordsee-Abfälle stammt von Schiffen und aus der Fischerei, er gelangt auch durch Flüsse und den Tourismus in die Meere. Viele Meereslebewesen werden direkt gefährdet. „Es ist höchste Zeit, endlich effektive Strategien gegen den Meeresmüll zu entwickeln.“, fordert Jochen Flasbarth, der Präsident des Umweltbundesamt.

Mehr als Zweidrittel des Meeresmülls besteht aus Plastik. Dieser ist für die Ökosysteme besonders gravierend, denn für viele Meerestierarten ist er lebensbedrohlich. Zum Beispiel für Meeresschildkröten, die an Plastiktüten ersticken können. Sie nehmen die Tüten als Nahrung auf, da sie diese mit Quallen – ihrer Lieblingsspeise – verwechseln. Auch Eissturmvögel halten die kleinen Plastikstücke für Nahrung. Die Teilchen verbleiben dann im Magen und suggerieren ein dauerhaftes Sättigungsgefühl. Die Kondition und Fitness der Tiere wird dadurch signifikant beeinträchtigt oder führt zum Verhungern.Verschärfend hinzu kommt die lange Abbauzeit von Plastik-Kunststoffen, die bis zu  450 Jahre beträgt

Hohe Folgekosten

Neben den ökologischen Folgen verursacht der Meeresmüll handfeste ökonomische Kosten. Allein bei der Reinigung des fast sieben Kilometer langen Westerländer Badestrands auf Sylt fallen täglich bis zu zwei Tonnen Müll an, das entspricht jährlich circa 23 000 Müllsäcken. In Ostholstein entstehen jährlich Kosten zwischen 750 000 und 1,2 Millionen Euro. Obwohl in vielen Häfen bereits Auffanganlagen für Schiffsmüll existieren, geht die Abfallmenge nicht signifikant zurück. Das liegt auch an den Entsorgungskosten. Die Abnahme ist nicht immer kostenfrei, die Preise dafür schwanken von Hafen zu Hafen.

Müll im Meer überwachen

Die EG Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie fordert von den Mitgliedsstaaten, das Müllvorkommen in ihren Meeresregionen zu bewerten und die Einträge dahingehend zu regulieren, dass 2020 ein Guter Umweltzustand der Meeresökosysteme hergestellt ist.

Jochen Flasbarth: „Erfolge zeitigen kann die Richtlinie allerdings nur, wenn sie jetzt konsequent umgesetzt wird. Die Müllvermeidung muss dabei im Vordergrund stehen. Müll sammeln, hilft nur wenig.“ Das UBA beschäftigt sich darum intensiv mit der Erarbeitung von Strategien, um das Problem Meeresmüll quantifizierbar zu machen und weitere Einträge von Müll in die Meeresumwelt zu vermeiden.

Das Hintergrundpapier „Abfälle im Meer – ein gravierendes ökologisches, ökonomisches und ästhetisches Problem“ steht Ihnen zum kostenlosen Download zur Verfügung: www.umweltbundesamt.de/uba-info-medien/mysql_medien.php?anfrage=Kennummer&Suchwort=3900

Dieses Müllproblem ist auch international vorhanden. Im Nordpazifik treiben geschätzte drei Millionen Tonnen Plastikmüll: www.mediamaritim.de/blog/umwelt/%E2%80%9Emull-teppich%E2%80%9C-so-gros-wie-europa/#more-4286 und www.mediamaritim.de/blog/allgemein/expedition-erforscht-mull-teppich-im-pazifik/#more-3796

„Wir verschenken das Tafelsilber der Meere noch bevor wir es richtig kennen”, fasst die Direktorin des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven, Prof. Dr. Karin Lochte, die Ergebnisse der ersten Hamburger Ozeankonferenz zusammen. Nach Ansicht der Konferenzteilnehmer wird der falsche
Umgang mit den Ozeanen die Gesellschaft zehn- bis hundertmal mehr kosten als deren vorsorglicher Schutz. Der – im Vergleich zum Rest der Welt – in der Arktis
doppelt so schnell zunehmende Klimawandel eröffnet neue Möglichkeiten für Schiffsrouten und Rohstoffausbeutung. Wegen der teilweise ungeklärten
Besitzverhältnisse in der Arktis scheinen internationale Spannungen unausweichlich.

Auf Einladung der Lübecker Dräger-Stiftung diskutierten über 70 führende Meereswissenschaftler aus den USA und Europa in der Bucerius Law School in
Hamburg über wichtige Maßnahmen in Politik, Wissenschaft und Gesellschaft zum Schutz der Meere.

„Nur ein Bruchteil der Lebewesen in den Ozeanen ist bekannt, und es gibt viel zu wenige Informationen über Technologien zur Nutzung der Meere. Daher fällt es
schwer, dringend notwendige vernünftige internationale Regeln aufzustellen”, sagte Prof. Dr. Doris König von der Bucerius Law School. „Selbst wenn mühselig
erarbeitete internationale Meeresübereinkommen existieren werden diese von den Staaten nicht immer umgesetzt, weil eigene Interessen dem entgegenstehen oder
die Kapazitäten zu deren Umsetzung.” Die politische Bewertung und der gesetzliche Schutz der Meere sind auch deswegen komplex, weil der Wert des Ozeans schwer zu beziffern ist. Schätzungen der Vereinten Nationen aus dem Jahr 2008 gehen davon aus, dass aus den Ozeanen Energie, Rohstoffe, Medikamente und
Freizeitattraktionen ohne die Stabilisierung des Weltklimas jährlich insgesamt 21 Billionen US$ wert sind.

Alle Anstrengungen für einen intensiven interdisziplinären Dialog müssen umgehend verstärkt werden, um die anstehenden Herausforderungen mit allen Beteiligten gemeinsam zu lösen fordert Prof. Dr. Martin Visbeck, Sprecher des Exzellenzclusters „Ozean der Zukunft” in Kiel. Klimaforscher Prof. Dr. Mojib Latif, ebenfalls vom Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft”, rügt die nachhaltige Tatenlosigkeit der Politik und Wirtschaft im Hinblick auf Meeres- und Klimaschutz. Selbst aus der jüngsten verheerenden Katastrophe in Folge der Havarie der Ölplattform „Deep Water Horizon” haben nach Ansicht des Vorstandes der Golf von Mexiko Stiftung, Dr. Quenton R. Dokken, alle Beteiligten nichts dazu gelernt. Noch immer sind die konkreten Folgen von Ölverschmutzungen für das Meer wissenschaftlich weitgehend unbekannt.

Die Konferenzteilnehmer fordern rasche internationale Vereinbarungen und konkrete Maßnahmen zum Schutz der Meere, die über die nationalen Interessen gestellt werden müssen. Die Finanzierung aller Meeresschutzmaßnahmen könnte nach Ansicht von Experten durch die Einführung einer international gültigen Meeressteuer für alle Meeresnutzer gelöst werden.

Ziel der Konferenzserie “Sustainable Oceans: Reconciling Economic Use and Protection” der Dräger-Stiftung ist die schnellere Integration von aktuellen
wissenschaftlichen Erkenntnissen in politisches Handeln. Im Rahmen der Konferenz wurde die Gründung einer Europäischen Ozeankommission mit Sitz in Hamburg angeregt, die wichtige wissenschaftliche Ergebnisse schneller als bisher in politische Handlungsansätze übersetzen soll. Eine enge Zusammenarbeit mit der bereits bestehenden amerikanischen Ozeankommission wird angestrebt, um globale Herausforderungen wie die Verschmutzung der Ozeane und den schnell
fortschreitenden Klimawandel über die Grenzen der Kontinente lösen zu können. Nach dem Erfolg der ersten Veranstaltung der Serie von Konferenzen soll diese
2012 in New York und 2013 in Lissabon fortgesetzt werden.

Die Konferenzserie wird in Kooperation mit der Columbia Universität und dem Kieler Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft” durchgeführt. Unterstützt wird sie u.a. von der EU-Kommission, dem Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven, dem Konsortium Deutsche Meeresforschung, dem World Ocean Council und dem Team des Hamburger Medien- und Forschungsschiffes ALDEBARAN.

Hintergrund: ALDEBARAN – Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Medien

Seit dem 5. Juni 1992 ist das Medien- und Forschungsschiff ALDEBARAN der gleichnamigen Organisation für Umweltkommunikation aus Hamburg als neutrales „Sprachrohr für die Meere” unterwegs. An Bord der ALDEBARAN begegnen sich Wissenschaftler und Journalisten – sie sitzen sozusagen “im gleichen Boot” und tauschen Informationen aus. Gegenseitiges Verständnis zu entwickeln und komplexe Themen verständlich aufzubereiten, ist wichtig. Denn „die Meere und Ozeane sind der wichtigste und vielfältigste, aber auch gleichzeitig der unbekannteste Lebensraum auf dem blauen Planeten Erde” erklärt Frank Schweikert, Initiator und Manager des 14 Meter langen segelnden Multimediaschiffes.

Das Forschungsschiff Polarstern vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft ist auf seiner 26. Arktisexpedition. Über 130 Wissenschaftler von Forschungsinstitutionen aus sechs Ländern nehmen an drei Fahrtabschnitten teil. Zunächst untersuchen Ozeanographen und Biologen an Langzeitstationen, wie sich Meeresströmungen sowie Tier- und Pflanzenwelt zwischen Spitzbergen und Grönland verändern. Ab August sollen in der Zentralarktis physikalische, biologische und chemische Veränderungen erfasst werden. FS Polarstern wird am 7. Oktober in Bremerhaven zurück erwartet.

Eiskern von jungem Meereis. Mit einem Kernbohrer (links im Bild) können Meereisproben gewonnen werden, die dann im Eislabor an Bord von Polarstern analysiert werden können. Foto: Marcel Nicolaus, Alfred-Wegener-Institut

In der Framstraße zwischen Spitzbergen und Grönland zeichnen ozeanographische Messgeräte seit 14 Jahren kontinuierlich Temperatur, Salzgehalt, Strömungsgeschwindigkeit und -richtung auf. Bis in eine Tiefe von über 2500 Metern reichen Verankerungen mit den Sensoren, die nach ein bis zwei Jahren ausgetauscht werden müssen. Um diese stationären Messungen zu ergänzen, soll jetzt zusätzlich für drei Monate ein frei schwimmendes Gerät eingesetzt werden. Der so genannte Seaglider taucht auf seiner Kurslinie bis in 1000 Meter Tiefe ab, um Messungen durchzuführen. Zwischendurch kehrt er regelmäßig an die Oberfläche zurück, übermittelt die Daten via Satellit und erhält neue Positionsangaben. Die aufgenommenen Daten zeigen, wie sich Wassermassen- und Wärmeaustausch zwischen dem Nordpolarmeer und dem Nordatlantik verändern. Die Framstraße ist die einzige Tiefenwasserverbindung zwischen beiden Meeresgebieten und erlaubt daher Rückschlüsse auf den Einfluss der polaren Meeresgebiete auf den globalen Ozean.

Das zweite Untersuchungsgebiet ist der so genannte AWI-HAUSGARTEN. Er ist das nördlichste von insgesamt zehn Observatorien im europäischen Netzwerk ESONET (European Seafloor Observatory Network, also Europäisches Netzwerk von Meeresbodenobservatorien). In diesem Tiefsee-Langzeitobservatorium des Alfred-Wegener-Instituts wollen Biologen erforschen, wie Organismengemeinschaften im Freiwasser und am Meeresboden der Tiefsee auf die fortschreitende Ozeanerwärmung reagieren. Sie untersuchen dazu die physiologischen und ökologischen Belastungsgrenzen ausgewählter Arten. Daraus lassen sich Rückschlüsse ziehen, ob Organismen beispielsweise steigende Temperaturen tolerieren können oder sich mit voranschreitender Erwärmung aus der Region zurückziehen. Mithilfe eines ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugs des Kieler Meeresforschungsinstituts IFM-GEOMAR werden dazu am Grund der Tiefsee Experimente durchgeführt.

Ein ebenfalls unbemanntes, aber autonom operierendes Unterwasserfahrzeug von knapp fünf Metern Länge wird in Wassertiefen bis etwa 600 Meter und dicht unter dem arktischen Meereis eingesetzt. Mit neu am Alfred-Wegener-Institut entwickelten Messinstrumenten erfasst es unter anderem die Verteilung einzelliger Algen und die Kohlendioxidkonzentration nahe der Wasseroberfläche. Außerdem ist geplant, Bodenproben aus einem Meeresgebiet zu nehmen, in dem Fischereiecholote kürzlich zahlreiche Gasfahnen registriert haben. Sie deuten darauf hin, dass westlich von Spitzbergen in Wassertiefen um 400 Meter enorme Mengen des klimarelevanten Treibhausgases Methan aus dem Meeresboden freigesetzt werden.

Strömungsmesser. Vorbereitung einer Strömungsmesserverankerung zur Auslegung in der Framstraße an Bord von FS Polarstern. Foto: Agnieszka Beszczyknska-Möller, Alfred-Wegener-Institut

Ab Anfang August wird das Forschungsschiff Polarstern dann Kurs in Richtung Nordpolarmeer nehmen. In der Zentralarktis stehen physikalische, biologische und chemische Veränderungen im Fokus. Die abnehmende Meereisbedeckung des Arktischen Ozeans und eine veränderte Wasserzirkulation wirken sich auf Wärme- und Gasaustausch zwischen Ozean, Meereis und Atmosphäre aus. Diese Vorgänge sind wiederum eng verknüpft zum Beispiel mit Änderungen der Umsetzung von Kohlendioxid im Ozean, und sie verändern auch Ökosystem des Eises und in der gesamten Wassersäule. Um diese Zusammenhänge besser zu verstehen, nehmen die Expeditionsteilnehmer Wasser- und Eisproben von den flachen Eurasischen Schelfmeeren bis ins tiefe Kanadische Becken und vom offenen Ozean bis ins Packeis. Zusätzlich bringen die Forscher Messgeräte aus, die mit Eisschollen monatelang durch die Arktis treiben und so wertvolle Daten aus diesem schwer erreichbaren Gebiet liefern sollen, die sie per Satellit an Land übermitteln. Ein anschließender Vergleich der Daten mit Messungen von vorherigen Expeditionen kann aufzeigen, wie sich das Klima und der Ozean in der Arktis verändert haben. Um den weiteren Verlauf der Veränderungen kontinuierlich zu verfolgen, werden Messgeräte und Probennehmer verankert, die während einer weiteren Expedition in dieses Seegebiet im kommenden Jahr wieder aufgenommen werden sollen.

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 17 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Auf Einladung der Lübecker Dräger-Stiftung starten die renommiertesten Meeresforscher aus Europa und den USA (vom 29. Juni bis 2. Juli) in Hamburg eine Meereskonferenzserie zum effektiveren Schutz der Ozeane. Ziel der Serie der transatlantischen Ozeankonferenzen ist die schnellere und direkte Integration von aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen in politisches Handeln. Rund 70 Wissenschaftler und Juristen diskutieren in der Hamburger „Bucerius Law School“ über den Wert der Ozeane und über die umweltverträgliche Nutzung der ungeheuren Energieressourcen in den Ozeanen.

Im Rahmen der Konferenz soll nach dem Vorbild der USA eine Europäische Ozeankommission mit Sitz in Hamburg gegründet werden, deren Aufgabe es ist, die dringendsten wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Probleme der Meere in verständliche und politische Handlungsansätze zu übersetzen. Damit sollen die Meere als weltgrößtes und wichtigstes Ökosystem schneller und effektiver als bisher geschützt werden. Eine enge Zusammenarbeit mit der bereits bestehenden amerikanischen Ozeankommission ist vorgesehen um globale Themen wie die Verschmutzung der Ozeane und den schnell fortschreitenden Klimawandel über die Grenzen der Kontinente schneller lösen zu können. Auf der Basis der Ergebnisse einer ersten Ozeankonferenz in Lübeck im Jahr 2008 soll die Zusammenarbeit zwischen Juristen und Naturwissenschaftlern verbessert werden damit das vorhandene Wissen schneller in wirkungsvolle Maßnahmen umgesetzt werden kann.

Die Konferenzserie wird in enger Zusammenarbeit mit der Columbia Universität und dem Kieler Excellenzcluster „Ozean der Zukunft“ durchgeführt und unterstützt u.a. von der EU Kommission, dem Alfred Wegener Institut in Bremerhaven und dem Hamburger Team des Medien und Forschungsschiffes ALDEBARAN. Die weiteren Ozeankonferenzen sind in New York und Lissabon geplant.

ALDEBARAN Marine Research & Broadcast

www.aldebaran.org
www.facebook.com/ALDEBARANHamburg

Schülerinnen und Schüler ab der neunten Klasse dürfen beim Meereswettbewerb “Forschen auf See” eine eigene zuvor eingereichte Forschungsidee zu Meeres-, Umwelt- und Klimaschutz in Begleitung eines erfahrenen Wissenschaftlers in die Tat umsetzen. Auf Ihrer einwöchigen Expedition an Bord des Forschungs- und Medienschiffes Aldebaran bekommen die Teilnehmerteams in den Sommerferien wertvolle Einblicke in die Geheimnisse der Meere.

Die Verunreinigung der Meere steht im Mittelpunkt des Meereswettbewerbs „Forschen auf See“ 2011. Vier Schülerteams aus Hamburg, Niedersachsen und Schleswig-Holstein stechen für jeweils eine Woche ihrer Sommerferien in See, um zusammen mit einem erfahrenen Wissenschaftler ihre eigenen Forschungsideen zu verwirklichen.

So untersuchen die Teams beispielsweise den Ölstress auf Algen, ob die natürlichen Kläranlagen der Meere durch die Nährstoffeinträge des Menschen überfordert sind oder wie viel Plastikmüll sich schon im Meer angehäuft hat. Eine renommierte Jury hat von insgesamt 45 Bewerbungen die besten Projekte aus den Themenbereichen Meeresverschmutzung und Meeresspiegelanstieg ausgewählt.

Im Juli bricht das Hamburger Forschungs- und Medienschiff Aldebaran für den sechsten Meereswettbewerb von Hamburg aus in die Nordsee auf. Die Segelyacht ist mit Forschungsequipment wie Mikroskop, Planktonnetz, Tauchausrüstung, Bodengreifer und anderen Geräten ausgerüstet. Durch ihren extrem geringen Tiefgang ist die ALDEBARAN insbesondere für die Forschung im Wattenmeer und in Küstenregionen geeignet. Qualifizierte Wissenschaftspaten aus unterschiedlichen renommierten Forschungseinrichtungen begleiten und beraten die vier Gewinnerteams bei ihren Forschungsexpeditionen.

Der Meereswettbewerb macht Meeresforschung lebendig und gibt den Teams einen tiefen Einblick in die Alltagsarbeit und das Berufsbild von Meeresforschern. Gleichzeitig erleben und erlernen die Jugendlichen die Wechselwirkung von Organismen in den salzigen Gewässern der Nordsee. Über die modernen Multimedia-Einrichtungen an Bord der 2010 grunderneuerten Aldebaran sind die Forschungsexpeditionen auch für die Öffentlichkeit am Radio, Fernsehgerät oder über das Internet direkt erlebbar.

Seit 1992 werden an Bord des Forschungs- und Medienschiffes Aldebaran komplexe Umweltzusammenhänge für eine breite Öffentlichkeit allgemeinverständlich und attraktiv aufbereitet. Nur so kann es gelingen, möglichst viele Menschen für den Erhalt des unentbehrlichen Ökosystems Meer zu begeistern. Die Aldebaran soll der Wissenschaft und Forschung als Schnittstelle und Katalysator dienen. Finanziert wird der Wettbewerb über die Joachim Herz Stiftung, die Freie und Hansestadt Hamburg sowie zahlreiche weitere Sponsoren und Förderer.

Informationen zum Ablauf und zur Organisation unter
www.meereswettbewerb.de?www.aldebaran.org

In einer neuen Studie zeigen Meeresbiologen des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) zusammen mit Kollegen aus sechs Ländern, dass das komplizierte Geflecht von Wechselwirkungen innerhalb eines Ökosystems schon kleine Umweltveränderungen innerhalb kurzer Zeit zu drastischen Folgen verstärken kann. Die Studie erscheint in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Advances in Marine Biology”.

Tiere und Pflanzen in Küstengebieten sind hart im Nehmen. Die Bewohner der flachen Ostsee beispielsweise müssen mit stark schwankenden Temperaturen, einem veränderlichen Salzgehalt und sogar mit kurzfristigen Sprüngen des pH-Wertes zurechtkommen. „Diese natürlichen Veränderungen können innerhalb weniger Wochen größer sein, als die in Folge des Klimawandels für die kommenden 100 Jahre vorhergesagten mittleren Verschiebungen”, erklärt der Kieler Meeresbiologe Professor Martin Wahl vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR).

Sind die Folgen des Klimawandels für Küstenökosysteme also zu vernachlässigen? In einer Studie, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Advances in Marine Biology” erscheint, beantworten Professor Martin Wahl, Dr. Inken Kruse und Dr. Mark Lenz vom IFM-GEOMAR zusammen mit 14 weiteren europäischen und amerikanischen Autoren diese Frage eindeutig mit „Nein”. „Auch kleinste Abweichungen von den Durchschnittswerten in einem Ökosystem können durch ökologische Verstärkung große Folgen haben”, sagt Professor Wahl, „in Einzelfällen können verschiedene Stressoren einander aber auch abpuffern.”

Die oft überraschenden Wechselwirkungen zwischen Belastungen durch ungünstige Umweltbedingungen (zum Beispiel Erwärmung) einerseits und durch Fraßfeinde oder Parasiten andererseits, erläutern die beteiligten Experten aus Deutschland, Finnland, den Niederlanden, den USA, aus Portugal und Schweden anhand der Stressökologie von Großalgen. Eine davon, der Blasentang Fucus vesiculosus, kommt an den Küsten der Nord- und Ostsee, aber auch des Atlantiks und des Pazifiks vor. „Dort spielt er in den Ökosystemen des Flachwassers eine Schlüsselrolle”, erklärt Wahl. Doch obwohl beispielsweise die Blasentang-Populationen der Ostsee einiges gewohnt sein sollten, hat sich der Bestand des Tangs in den vergangenen Jahrzehnten deutlich reduziert. „Eigentlich kann er in Wassertiefen zwischen null und sechs Metern gut leben. Mittlerweile findet man ihn in der Westlichen Ostsee aber nur noch bis ein oder zwei Meter Wassertiefe”, erläutert Professor Wahl.

Diese Veränderung kann nicht mit den direkten Effekten des Globalen Wandels, welcher auch Überdüngung und Bioinvasionen einschließt, alleine erklärt werden. Um sie trotzdem zu verstehen, haben die Autoren der Studie aufbauend auf existierenden Einzelstudien zahlreiche Daten rund um den Blasentang zusammengetragen: Sie haben unter anderem sein Verbreitungsgebiet, seine Licht- und Nährstoffversorgung, Fraßfeinde, seine Abwehrsysteme, seine Reaktionen auf Umweltbelastungen oder auch die genetische Vielfalt einzelner Populationen betrachtet. „Wir haben wirklich alle Gebiete, zu denen es schon Erkenntnisse gab, in die Studie einfließen lassen”, sagt Wahl, „und so konnten wir eine wahre Kaskade an Wirkungen und Wechselwirkungen aufzeigen, die auf einzelne Algen oder auf ganze Populationen einwirken.” Ein Beispiel: Bei nur leicht steigenden Durchschnittstemperaturen steigt die Beschattung durch Plankton und Aufwuchs – der Blasentang bekommt also weniger Licht. Das lässt seine Energiereserven schmelzen, was wiederum seine Abwehr gegen Krankheitserreger und Fraßfeinde schwächt – was dadurch verstärkt wird, dass unter höheren Temperaturen das Infektionsrisiko steigt und Fraßfeinde hungriger sind.

Reduzieren Fressfeinde die Blattfläche, mit der die Alge Photosynthese betreiben kann, verstärkt sich der Energiemangel weiter – eine typische Verstärkerschleife. „Die Liste der möglichen Verstärkungen und Wechselwirkungen ist lang und komplex”, erklärt Professor Wahl. Um sie besser zu verstehen und vermitteln zu können, wird die Stressökologie der Makroalgen zurzeit modelliert.

Die Ergebnisse der Studie sind beispielhaft für Ökosysteme in Küsten- und Schelfmeergebieten der gemäßigten Breiten. „Kaum eine Art wird an einer einzelnen Auswirkung des Klimawandels zugrunde gehen”, resümiert Wahl die bisherigen Erkenntnisse, „trotzdem können wir seine Folgen nicht weglächeln.” Wahl hofft auf eine veränderte Wahrnehmung, „denn der Schneeballeffekt, den die ökologische Verstärkung hervorrufen kann, ist noch viel zu wenig erforscht.”

Quelle: ifm-geomar