Etwa 100 Kilometer nordöstlich der Insel São Vicente wird seit 2006 eine Langzeit-­Beobachtungsstation, das Cape Verde Ocean Observatory CVOO, im offenen Ozean ­betrieben. Die Station besteht aus einer dauerhaft installierten Verankerung und regelmäßigen schiffsgestützten Beprobungen. Mit Hilfe der verankerten Sensoren lassen sich kontinuierlich Daten über die gesamte Wassersäule mit sehr hoher zeitlicher Auflösung erfassen. Die schiffsbasierte Probenahme konzentriert sich auf die Erfassung von Daten, die nicht autonom gemessen werden können.

Die Messungen bei CVOO liefern Zeit­serien wichtiger biogeochemischer und bio­lo­gi­scher Größen wie Kohlenstoff- und Sauerstoffgehalt, Partikelfluss, Phytoplankton- und Zooplankton-Konzentration. Physikalische Parameter wie Strömung, Temperatur und Salzgehalt werden als wichtige ozeanographische Rahmen­bedingungen in besonders hoher Auflösung gemessen. Die Zeitserien liefern detaillierte Einblicke in die Zeitskalen von Prozessen, die vom Tages- über den ­Jahresgang bis hin zu zwischenjährlichen ­und­ langfristigen Änderungen reichen. Die parallele Erfassung unterschiedlichster Parameter ermöglicht es, die Kopplung verschiedener Prozesse zu erkennen.

Die Lage der ozeanischen Station wurde übrigens so gewählt, dass sie wie die atmosphärische Langzeitbeobachtungsstation (CVAO) im Luv der Inseln – das heißt auf der windzugewandten Seite – liegt. Der recht stark und stabil aus nordöstlicher Richtung heranwehende Passatwind „verbindet“ somit die Stationen.

Kohlendioxid (CO₂), Basis allen Lebens und zugleich wichtigster Treiber des globalen Klimawandels, und Sauerstoff (O₂), Lebenselixier fast aller Lebewesen, sind zwei durch Photosynthese und Atmung untrennbar miteinander verbundene Gase. Biologische Prozesse an Land und im Meer prägen die Verteilung und Dynamik dieser beiden Gase in der Atmosphäre und im Ozean entscheidend.
Das Meer ist ein gigantischer Speicher für menschengemachtes Kohlendioxid und wirkt damit dem anthropogenen Klimawandel entscheidend entgegen. Um vorhersagen zu können, wie sich diese klimastabiliserende Funktion zukünftig verändern wird, ist eine aufmerksame Beobachtung des marinen Kohlenstoffkreislaufs nötig. Zugleich zeichnen sich auch im marinen Sauerstoffkreislauf deutliche Veränderungen ab, die neue Einblicke in die Reaktion des Gesamtsystems Ozean auf den Klimawandel bieten.

So deutet die inzwischen gut dokumentierte Abnahme des Sauerstoffs im Weltozean und die Ausbreitung der Sauerstoffminimum­zonen auf eine sich verlangsamende Durchmischung im Ozean in einem sich erwärmenden Klima hin. Darüber hinaus werden sich durch den Klimawandel ergebende Veränderungen der biologischen Produktivität im Meerwasser ebenfalls direkt auf dessen Sauer­stoffgehalt niederschlagen. Diese Einflüsse machen jedoch nicht beim Sauerstoff halt, sondern wirken auch auf den Kohlenstoff und sind damit für unser Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs und seiner zukünftigen Entwicklung von großer Bedeutung. Dem tropischen Nordostatlantik rund um die Kapverden kommt bei diesen Prozessen mit seiner bereits existierenden Sauerstoffminimumzone und seiner hohen biologischen Produktivität nahe der Wasseroberfläche eine Schlüsselrolle zu.

Vorhandene Ozeanbeobachtungen reichen allerdings nicht aus, um mit Hilfe von Modellen solidere Prognosen zu erstellen. Gründe dafür sind, das die physikalischen, chemischen und biologischen Komponenten des Systems bisher nicht in einer synergetischen und mechanistischen Weise untersucht wurden und die bisherigen Beobachtungskampagnen weitgehend räumliche und zeitliche Momentaufnahmen innerhalb von Systemen waren, die auf mehreren Zeitskalen sehr dynamisch sind. Letztlich bedroht diese Ungewissheit eine angemessene Anpassung der rechtlichen und wirtschaftlichen Regelungen für die nachhaltige Nutzung von Auftriebssystemen.

Um diese Defizite zu beheben plant der Integrierende Forschungs-Fokus (IRF) des GEOMAR Auftrieb im Atlantischen Ozean im Zeitraum 2024-2026 die multiskalige, multidisziplinäre, ganzjährige Beobachtungskampagne FUTURO im östlichen Auftriebssystem des tropischen Nordatlantiks durchzuführen. Eine Schlüsselkomponente des Projekts ist die Einbeziehung von Kap Verde und weiterer westafrikanischen Staaten in der Region.