MARIA S. MERIAN MSM96

Während der MSM96 wird eine systematische, mehrskalige Probenahme und Analyse der Geochemie und Meeresbodenbeschaffenheit in der Tiefsee des Nordostatlantiks durchgeführt. Ein räumlich hierarchisches Probenahmeschema - von lokal über regional bis hin zur Meeresbeckengröße - wird angewendet, um die Heterogenität der benthischen geochemischen Festphasen- und Porenwasserzusammensetzung und der Meeresbodensubstrattypen entlang eines den Nordostatlantik kreuzenden Transekts von der Porcupine Abyssal Plain (PAP) über das Central Western European Basin (CWEB) bis zum Mid-Atlantic Rise (MAR) abzubilden.

An Probenahmestationen wird ein hierarchisches Beprobungsschema angewendet, um Daten mit unterschiedlicher Auflösung und räumlicher Abdeckung zu erfassen - vom km- bis cm-Maßstab. Hydroakustische Karten ermöglichen die Übersicht über das Beprobungsgebiet. Beobachtungen mit einem geschleppten Kamerasystem (OFOS) verknüpfen diese Karten mit der metergroßen Verteilung von benthischen Lebensräumen und Meeresbodensubstrattypen. Die Probenahme am Meeresboden mit einem TV-Multicorer liefert Punktproben für Haupt- und Spurenelemente und weitere geochemische Parameter. Die grundlegenden geochemischen Parameter (Nährstoffe, TOC, Spurenmetalle) des Sediments werden gemessen, gefolgt von einer systematischen Bewertung der Heterogenität der Seltenen Erden im Sediment und Porenwasser des Nordostatlantiks. Dies beinhaltet Konzentrationsmessungen und den Vergleich von schiefernormalisierten Mustern von der lokalen zur Becken-Skala und in Bezug auf die Topographie.

Die Probenahme zielt auf die sichtbare Meeresbodenoberfläche sowie auf Tiefenprofile für die oberen ca. 30 cm zur Identifizierung dominierender geochemischer Prozesse in den Oberflächensedimenten.

Maschinelles Lernen wird auf See und nach der Forschungsfahrt angewendet, um die einzelnen Datendomänen zu verknüpfen. Zunächst wird auf See eine automatisierte Bildanalyse angewendet, um quantitative semantische Informationen aus OFOS-Bildern zu extrahieren. Zweitens werden während der Evaluierungsphase bildbasiert Meeresbodeneigenschaften mit Ergebnissen der geochemischen Oberflächenprobenahme im Zentimeterbereich verknüpft. Dies extrapoliert geochemische Messungen auf Meterskalige Beobachtungen von Substraten. Drittens verknüpft die Habitatkartierung die automatisch berechneten Kamerabeobachtungen mit der Hydroakustik im Kilometerbereich. Dies ermöglicht die Extrapolation von Beobachtungen auf Meterskala in Bildern auf regionale Karten.

Während der Forschungsfahrt werden wir die Datenerfassung und -analyse im Rahmen aktueller mariner Digitalisierungs- und Forschungsprojekte durchführen. Physikalische Proben werden zur Dokumentation der Beprobung und Analyse mit IGSNs identifiziert. Daten werden gemäß DAM und MareHub Workflows verarbeitet und FAIR und Open-Access veröffentlicht. Die Bathymetrie trägt zum iAtlantic-Projekt und der DAM-Arbeitsgruppe Bathymetrie bei und liefert somit zum GEBCO 2030 Projekt.