ALKOR AL422

Die Eutrophierung und die damit verbundene Ausbreitung von hypoxischen und sulfidischen Habitaten in der zentralen Ostsee sind neben physikalischen Durchmischungsprozessen im Wesentlichen durch die Nährstoff-Rückführung aus den Sedimenten gesteuert. Trotz dieser Bedeutung wurden Messungen zur Quantifizierung dieses internen Nährstoffeintrags jedoch bisher kaum durchgeführt. Erste in situ Messungen mit Lander-Observatorien auf der Reise ALKOR 355 im Juni 2010 zeigten, dass zusätzlich zu den tiefen Becken, den Sedimenten innerhalb der Oxykline, die mit Bakterienmatten bedeckt sind, eine bislang unbekannte Bedeutung für die Rückführung von Stickstoff und Phosphor in die Wassersäule als Hauptnährstoffquelle für Algen zukommt.

Die Reise ALKOR 422 findet zu einer Jahreszeit statt, wenn ein Teil der sommerlichen Cyanobakterienblüte am Meeresboden abgelagert ist und damit ein erhöhter Sauerstoffverbrauch in den tieferen Wasserschichten stattfindet. Die Forschungsfahrt mit biogeochemischer, geochemischer und mikrobiologischer Ausrichtung führt in das östliche Gotlandbecken der Ostsee. Die Arbeiten sollen an den gleichen Stationen der AL 355 Reise entlang eines Tiefenschnitts von 50m bis 170m, der oxische bis anoxische/sulfidische Bedingungen umfasst, durchgeführt werden.

Die Forschungsreise dient Untersuchungen im Rahmen von OCEANS, der Helmholtz-Allianz ROBEX und dem SFB 754. Hauptzielsetzungen sind in situ Stoffflussmessungen am Meeresboden entlang eines Tiefenquerschnitts, der das gesamte O2-Spektrum von oxisch bis anoxisch abdeckt. Weitere spezifische Ziele umfassen in situ Experimente mittels Lander zur Phosphor-Aufnahme und Abgabe von Bakterienmatten unter schwankenden Bodenwasser O2-Bedingungen, sowie deren Bedeutung für das Recycling von reaktivem Stickstoff während der dissimilatorischen Nitratreduktion zu Ammonium (DNRA) oder des N-Verlusts während Denitrifikation und Anammox. Ein weiteres Ziel ist die Quantifizierung der benthischen Stickstofffraktionierung.
Im Rahmen von ROBEX werden neue in situ Messtechnologien (Topic 4000), wie ein in situ Ammonium Analyser und Teilsysteme eines in situ Massenspektrometers getestet.


Arbeitsgebiet im östlichen Gotlandbecken


Cyanobakterienblüte im Juli an der Meeresoberfläche im Gotlandbecken. Foto: Olaf Pfannkuche, GEOMAR


Bergen des BIGO-Lander aus 120m Wassertiefe im Gotlandbecken (BIGO: Biogeochemisches Observatorium). Foto: Olaf Pfannkuche, GEOMAR