Aussetzen von Argo-Floats von Bord des Forschungsschiffs SONNE. Foto: Mia Schumacher, GEOMAR

DArgo25: Neue Einblicke in den sich wandelnden Ozean

Deutscher Forschungsverbund erprobte Sensoren für Überdüngung, Sauerstoffverarmung und Versauerung

Im Rahmen des Projekts DArgo2025 koordinierte das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) erfolgreich den Einsatz von neuen Sensoren auf automatisierten Treibbojen, sogenannten Argo-Floats. Diese Sensoren können nun weltweit eingesetzt werden und geben so Auskunft über aktuelle Veränderungen des Ozeans, wie die zunehmende Überdüngung, Sauerstoffverarmung und Versauerung.

Gemeinsame Pressemitteilung des Bundesamts für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW), des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg und des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Zwei Drittel der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt. Während Satelliten mittlerweile die Oberfläche des Ozeans gut im Blick haben, bleibt ihnen der Blick in das Innere des Ozeans verwehrt. Dafür sind ausgeklügelte Strategien zur Probenahme und Beobachtungssysteme notwendig. Mittels automatisierter Treibbojen, sogenannter Argo-Floats, ist ein Blick in das Innere des Ozeans dennoch möglich.

Nach ihrer Ausbringung, sinken die Argo-Floats auf eine Tiefe von 1000 Metern ab und driften dort mit den Meeresströmungen weiter. Alle zehn Tage tauchen sie weiter auf eine Tiefe von 2000 Metern ab, um dann langsam wieder Richtung Wasseroberfläche aufzusteigen. Auf dem Weg nach oben messen sie zum Beispiel kontinuierlich die Temperatur und den Salzgehalt des Wassers. Nach dem Auftauchen werden die erhobenen Daten per Satellit übertragen und nahezu in Echtzeit veröffentlicht. Anschließend sinken die Argo-Floats wieder ab, um weiter zu driften.

Die erste Generation der Argo-Floats hat bereits dazu beigetragen, dass zum Beispiel weltweite Klimamodellierungen und regionale Wettervorhersagen verbessert werden konnten. Im Rahmen des Projekts DArgo2025 konnte ein deutscher Forschungsverbund nun das Blickfeld der Argo-Floats erweitern, indem neue Sensoren erfolgreich getestet wurden, die in Zukunft weltweit verwendet werden können. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung förderte das Projekt, das im Dezember 2021 beendet wurde.

Argo-Floats 2.0: Überdüngung, Trübung und Versauerung des Ozeans

Unter der Leitung des BSH haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von mehreren deutschen Meeresforschungseinrichtungen insgesamt 20 Argo-Floats ausgelegt, um neue Sensoren zu testen und zu validieren. Dies erlaubt einen Blick in das Innere eines sich wandelnden Ozeans:

Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel hat Argo-Floats mit Sensoren für den Sauerstoffgehalt und den pH Wert des Wassers im Nord-Atlantik getestet. Die so erhobenen Daten geben Auskunft über die Versauerung und Sauerstoffverarmung des Ozeans und die Fähigkeit des Ozeans, weiterhin Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre aufzunehmen.

Das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) testete Argo-Floats mit Sensoren für Nährstoffe in der Ostsee. Dies gibt zum einen Auskunft über die Überdüngung der Ostsee und zum anderen erweitert es das Einsatzgebiet von Argo-Floats auf die Ostsee.

Das Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg hat Argo-Floats mit neuen Sensoren zur Messung des Lichtfeldes in der Ostsee und im Nord-Atlantik getestet. Dies gibt Auskunft über Mikroalgen und andere Wasserinhaltsstoffe.

Darüber hinaus hat das BSH Argo-Floats mit zwei unterschiedlichen Sensorsystemen für die Messung von Temperatur und Salzgehalt im Nord-Atlantik ausgelegt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler setzten die Argo-Floats gezielt in einem Ozeanwirbel aus, um diesen Schwarm von Treibbojen über mehrere Monate beieinander zu halten. Das neue Sensorsystem konnte so erfolgreich evaluiert werden.

Internationale Zusammenarbeit - bis in die Tiefsee

Die Argo-Floats werden im Rahmen des internationalen Beobachtungsprogramms Argo betrieben. Im Rahmen des Argo-Programms treiben derzeit fast 4000 Argo-Floats in dem Ozean. Das BSH ist maßgeblich am Management und der Weiterentwicklung von EuroArgo, dem europäischen Beitrag zum Argo-Programm beteiligt. Außerdem koordiniert das BSH den deutschen Beitrag zum Argo-Programm und stellt die dauerhafte Qualitätskontrolle der Daten sicher.

Im Rahmen der Ozeandekade für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen sollen die Argo-Floats so weitentwickelt werden, dass sie auch die Tiefsee vermessen können. Durch die internationale Zusammenarbeit könnte das Blickfeld der Argo-Floats bis in eine Tiefe von 6000 Metern erweitert werden. Dies könnte unser Wissen über den Ozean weiter transformieren, sodass wir uns besser für den Schutz und eine nachhaltige Nutzung des Ozeans einsetzen können.

 

Aussetzen von Argo-Floats
Aussetzen von Argo-Floats von Bord des Forschungsschiffs SONNE. Foto: Mia Schumacher, GEOMAR