MARIA S. MERIAN MSM17/4

Der vierte Fahrtabschnitt der Expedition MSM17 führt das deutsche Forschungsschiff MARIA S. MERIAN vom 10. März bis 12. April 2011 vor die Küste der westafrikanischen Staaten Senegal und Mauretanien. Ziel der Reise ist die Untersuchung der Sauerstoffminimumzone (SMZ), die sich dort bis weit in den Atlantik erstreckt. Die Untersuchungen finden im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) an der Universität Kiel geförderten Sonderforschungsbereichs 754 „Klima – biogeochemische Wechselwirkungen im tropischen Ozean“ statt. Wissenschaftlicher Fahrtleiter ist Dr. Olaf Pfannkuche vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR).

Wieviel Sauerstoff der Ozean wo enthält, hängt von einer sehr großen Zahl von Faktoren ab. Der Sauerstoff gelangt entweder aus der Atmosphäre ins Wasser oder wird im Ozean selbst von pflanzlichem Plankton durch Photosynthese produziert. Ist dieses pflanzliche Plankton reichlich vorhanden, bedeutet das aber nicht automatisch einen hohen Sauerstoffgehalt. Vor der Küste Westafrikas werden beispielsweise nährstoffreiche Wassermassen aus der Tiefsee an die Oberfläche getrieben. Sie ermöglichen intensives Pflanzenwachstum in den oberen Wasserschichten. Beim Abbau von abgestorbenen Pflanzen wird jedoch so viel Sauerstoff verbraucht, dass unterhalb von 100 Metern kaum noch Sauerstoff im Wasser gelöst ist. Höheres Leben ist dort deshalb nicht anzutreffen. Ähnliche Sauerstoffminimumzonen gibt es auch im tropischen Pazifik vor der Küste Chiles und Perus. Die Prozesse der Sauerstoffproduktion und des Sauerstoffverbrauchs reagieren sensibel auf klimatische Veränderungen im Ozean. Die natürlich vorkommenden Sauerstoffminmumzonen in den tropischen Ozeanen können sich durch die Ozeanzirkulation aber auch auf den globalen marinen Nährstoffhaushalt auswirken. Klimatisch erzeugte Änderungen in der Ausdehnung der Sauerstoffminimumzonen können außerdem starke Reaktionen auf die biologische Produktion und die CO2 Aufnahme aus der Atmosphäre und damit auch wieder auf das Klima hervorrufen. Der Nordwesten Afrikas ist die einzige bedeutende SMZ, wo bisher weder Sediment noch Wassersäule systematisch daraufhin untersucht wurden. Während der Expedition MSM 17/4 wollen die Wissenschaftler mit biologischen, mikrobiologischen, biogeochemischen und geochemischen Untersuchungen der Wassersäule und des Meeresbodens diese Prozesse besser verstehen. Dabei setzen die Forscher unter anderem Fächerecholote zur Meeresbodenkartierung, Kranzwasserschöpfer, sowie autonom arbeitende Meeresbodenbeobachtungssysteme in Lander-Systemen ein, die für mehrere Tage oder Wochen selbständig am Meeresboden arbeiten können.