Der Fahrstuhl-Lander dient als Transportvehikel für wissenschaftliche Nutzlast, die am Meeresboden mit einem ROV gezielt eingesetzt werden soll. Dies dient gleichzeitig einer Steigerung der Effizienz des Taucheinsatzes des ROV in größeren Wassertiefen. Der Edelstahlrahmen des Landers hat ein quadratisches Design und hat 2 Plattformen, auf denen wissenschaftliche ROV Module transportiert werden können. Zwei große Blöcke aus syntaktischem Schaum werden als Auftrieb benutzt, weitere Blöcke oder Zylinder können zusätzlich montiert werden, um eine Nutzlast von bis zu 200 kg zu erreichen. Unterhalb dieser beiden Blöcke befinden sich 2 Schubladen, die für den Transport von Stechrohren oder anderen wissenschaftlichen Proben benutzt werden können. Der Lander ist mit 2 akustischen Auslösern bestückt und einer Auslöseleine, die notfalls vom ROV benutzt werden kann, um das Gewicht mechanisch abzuwerfen.
Der Fahrstuhl kann für den Einsatz von bis zu 2 benthischen Kammern, 2 Eddy Correlation Modulen und einem Porenwassersammler eingesetzt werden. Der Lander und die ROV Module sind mit Homer Sendern zum Wiederfinden ausgestattet. Nach dem video-geführten Absetzen des Landers mit dem Absetzrahmen entlädt das ROV die Module aus dem Fahrstuhl und platziert sie gezielt an bestimmten Orten. Nach Ende der Messungen oder der Beprobung bringt das ROV sie wieder zurück zum Fahrstuhl, sichert die Module durch Haken und Gummibänder. Nach Bergung des ROV wird das Bodengewicht des Fahrstuhls nach akustischem Kommando abgeworfen und der Lander wird vom Schiff aufgenommen.
ROV-Kammer ausgestattet mit einem Spritzenprobennehmer, Sauerstoff-Optoden, Rührer, Energie- und Steuereinheit sowie Homer Sender eingesetzt vom ROV Kiel 6000 in der Nordsee.
Die generelle Idee der Eddy Correlation (EC) Technik ist, dass durch die Korrelation der Strömungsschwankungen mit den Konzentrationsschwankungen der chemischen Stoffe (z.B. O2) der augenblickliche Austauschfluss zwischen Sediment und Bodenwasser unmittelbar berechnet werden kann. Dies ist ein Vorteil gegenüber den benthischen Kammern, die das natürliche hydrodynamische System ausschliessen.
Durch den Einsatz der technischen Möglichkeiten am GEOMAR konnte eine neue Generation der EC-Technik für Sauerstoffmessungen entwickelt werden. Sie besteht aus einem Nortek ADV (Acoustic Doppler Velocimeter), welches mit einem Sauerstoff-Mikrosensor gekoppelt ist. Die Mikroverstärker sowie der leichte Edelstahlrahmen wurden für den Einsatz am ROV entwickelt.
Eines unserer Ziele ist es, die existierenden O2 Eddy Correlation Systeme um Wärmeflußmessungen mit einem schnellen Temperatur Mikrosensor zu erweitern. Die Kopplung von benthischen Wärme- und O2-Flussmessungen sollte helfen zu bestimmen, ob und in welchem Ausmaß O2 Fluktuationen durch aktive Turbulenz oder nicht aktive (fossile) Signale bestimmt werden. Das kombinierte EC System wird auch helfen, Temperaturabhängigkeiten von O2 Flüssen zu bestimmen. Durch die Integration von Turbulenzdaten aus der Wassersäule wäre es dann möglich, den Transport von gelösten Gasen und Wärme in der Wassersäule und an der Sediment-Wasser Grenzschicht genauer zu charakterisieren.
Das Eddy Correlation Module eingesetzt vom ROV Kiel 6000 auf einer Bakterien-Matte vor Chile.
Blick auf die Sensoren: Temperatursensor (links); Sauerstoff-Sensor (Mitte) und ADV-Sensoren im oberen Teil.
Der PWS wurde zum ersten Mal in der Nordsee für die hochauflösende Extraktion von Porenwasser in einem Tiefenbereich bis 40 cm unter der Sedimentoberfläche eingesetzt. Der Vorteil dieser Methode ist die Separation von Porenwasser und Sediment vor der Gerätebergung, was Artefakte durch Dekompression und Temperaturwechsel verhindert. Das Gerät besteht im Wesentlichen aus einer Lanze mit kleinen Filterelementen (Rhizonen) und einem Spritzenhalter. Nach Eindringen der Lanze in das Sediment werden die Rhizone lateral in das Sediment eingefahren. Das Porenwasser wird durch den Unterdruck beim Aufziehen der Spritzen angesaugt.
Schematische Darstellung des Porenwassersammler (PWS)
Porenwassersammler (PWS) eingesetzt durch das ROV Kiel 6000 in sandigen Sedimenten der südlichen Nordsee (Deutschland).
