Das Labor für Kernbeschreibung der Forschungseinheit Paläoozeanographie im FB1 ist für Arbeiten an Sedimentkernen konzipiert. Dabei steht die Beschreibung und Beprobung im Vordergrund. Im Raum 8/C-007 werden Proben aus Sedimentkernen entnommen, verpackt, getrocknet und für weitere Untersuchungen vorbereitet. Die Aufbereitung der Proben zur Korngrößenanlyse, für die Untersuchung an Mikrofossilien und Komponenten der Sandfraktion oder für geochemische Analysen wird in anderen Laboren durchgeführt. Das Labor für Kernbeschreibung steht auch für das Reinigen, Sortieren und Verpacken von Expeditionsausrüstung zur Verfügung.
Zur Ausrüstung des Labors für Kernbeschreibung gehören ein Trockenschrank, Gefrierschrank, Anlagen zur Gefriertrocknung, eine Kugelmühle, Waagen und Folienschweissgeräte.
Sedimentkerne werden in 1-m lange Abschnitte aufgeteilt und anschließend der Länge nach halbiert. Eine Hälfte wird archiviert, die andere beschrieben und beprobt. Die Kontaktfläche wird vor der Untersuchung mit einem Spachtel, Pulverspatel oder Käsemesser geglättet.
Bei der Beschreibung werden die Materialzusammensetzung, Farbe, Strukturen und Fossilien identifiziert und dokumentiert. Dabei wird von oben nach unten vorgegangen, vom Top zur Basis des Kerns. Schichten werden durch Änderungen in der Materialzusammensetzung und -farbe abgegrenzt. Die Position der Ober- und Untergrenze der Schichten wird mit einem Zollstock eingemessen und auf den Top des gesamten Kerns bezogen. Der Zollstock wird immer an der Oberkante des Linerrohres vom jeweiligen Kernabschnitt ausgerichtet.
Die Farben werden im Vergleich mit Standard Farbtafeln bestimmt. Am häufigsten wird die Munsell Rock Color Chart benutzt. Die Farben werden im H V/C Farbraum parametrisiert. Sie können auch mit einem optischen Messgerät erfasst und im L*a*b* Farbraum angegeben werden. Die Konzentration und Größe von groben Komponenten sowie ihre Anordnung und das Gefüge wird im Vergleich mit Korngrößenkarten bestimmt. Dadurch stellen wir sicher, dass eine einheitliche Terminologie verwendet wird.
Proben werden in regelmäßigen Abständen aus den Sedimentkernen genommen. Der Probenabstand richtet sich nach der erwarteten Sedimentationsrate und der gewünschten zeitlichen Auflösung des Datensatzes. Für Untersuchungen mit höchster Auflösung wird die Arbeitshälfte des Kerns mit einem Messer in 5 mm oder 10 mm dicke Scheiben geschnitten. Bei der Probennahme für Routineuntersuchungen werden abgeschnittene, 10-ml Injektionsspritzen verwendet. Wir halten den Kolben mit einer Hand fest und drücken mit der anderen Hand den Zylinder soweit ins Sediment, bis das gewünschte Volumen erreicht ist. Die Spritze wird dann um 180 Grad gedreht, um die Probe im Zylinder vom umgebenden Sediment abzuscheren. Danach führen wir außen am Zylinder einen Mikro-Pulverspatel in das Sediment ein und drehen ihn um 90 Grad. Entlang des so geschaffenen Lochs kann Luft eindringen, und die Spritze mit der Probe lässt sich mühelos herausziehen. Die Probe wird aus der Spritze herausgedrückt und in einen Kunststoffbecher überführt. Das Loch im Sedimentkern wird anschließend mit geschlossenzelligem Schaumstoff verfüllt.
Der Becher und die Probe werden gewogen, das Volumen wird notiert. Dann wird die Probe im Becher zur Gefriertrocknung bei -20 Grad eingefroren oder bei 60 Grad im Trockenschrank getrocknet. Die getrocknete Probe wird erneut gewogen. Aus dem Trockengewicht, dem Wasserverlust beim Trocknen und dem Probenvolumen werden sedimentphysikalische Parameter errechnet.
Die Becher mit den tiefgefrorenen Proben werden mit einem fusselfreien Tuch bedeckt und im Gefriertrockner einem Hoch-Vakuum ausgesetzt. Das resublimierte Wasser wird im Gerät in einer Kältefalle bei -60 Grad gebunden. Die Gefriertrocknung dauert mehr als 24 Stunden. Die Proben behalten ihre Gestalt und Farbe. Sie sind nach der Trocknung von zahlreichen mikroskopischen Rissen durchzogen, die um gröbere Komponenten herum verlaufen. Das Salz aus dem Porenwasser ist als winzige Kristalle oder Beläge in diesen Hohlräumen verblieben. Werden gefriergetrocknete Proben mit destilliertem Wasser bedeckt, so zerfällt das Sediment in wenigen Augenblicken zu kleinen Schuppen und lässt sich gut und zügig schlämmen, ohne dabei viel Wasser zu verbrauchen.
Nach der Bearbeitung werden die Archiv- und die Arbeitshälften der Kerne in Frischhaltefolie oder Stretchfolie eingewickelt und dann in einem PE-Folienschlauch eingeschweißt. So verpackt, sind sie gut gegen Austrocknung geschützt. Die Kernhälften werden in speziellen Kernlagerrohren, sogenannten D-Tubes, bei 4°C gelagert.
