Technologie

Neue Messtechnik ermöglicht innovative Beobachtungen zur Beschreibung der Nordsee

Das Institut für Küstenforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht und das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft richten den ersten Unterwasser-Datenknoten in der Nordsee ein. Der Unterwasserknoten funktioniert wie eine „Datensteckdose“ am Meeresboden an die bis zu zehn Messeinheiten angeschlossen werden können. So ist es möglich Wassertemperatur, Algenkonzentrationen und den Meeresboden ganzjährig live zu untersuchen. Die Messwerte gehen online direkt zu den Wissenschaftlern. Am Dienstag konnte der Unterwasserknoten vor Helgoland in einer Tiefe von zehn Metern erfolgreich installiert werden.

Der vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht konzipierte und gemeinsam mit dem Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) entwickelte Unterwasser-Datenknoten macht es möglich, zukünftig den Zustand der Nordsee auch in schwer zugänglichen Gebieten ganzjährig zu beobachten. Die langen Datenreihen sind eine wichtige Grundlage, um Fragen zu Umweltveränderungen in der Nordsee zu beantworten. Zwei erfolgreiche Testphasen hat der Knoten bereits hinter sich. Jetzt wird das Messsystem 700 Meter nördlich von Helgoland fest installiert. Ein Team des wissenschaftlichen Tauchzentrums am AWI wird den Knoten auf dem Meeresboden anschließen. Dort wird er mehrere Jahre verbleiben. Die am Unterwasserknoten gemessenen Daten fließen auch in die historische Langzeitdatenreihe „Helgoland Reede“ des AWI ein.

Der Unterwasserknoten selbst besteht aus einem 600 Kilogramm schweren Trägergestell, an dem die Anschlüsse für Messgeräte angebracht sind. Von Helgoland aus versorgt ein Kabel die Geräte mit Strom. So sind die Messgeräte nicht wie sonst üblich auf Batterien angewiesen, sondern können wartungsfrei langfristig im Einsatz sein. Ein Glasfaserkabel überträgt die Messdaten online zu den Wissenschaftlern und macht es möglich, Messgeräte von Land aus fernzusteuern. Die Küstenforscher haben mit dieser Konstruktion den ersten Unterwasserknoten für den Einsatz in bis zu 300 Meter tiefen Gewässern mit starkem Seegang entwickelt. Denn durch das schwere Gewicht wird der Knoten selbst bei Stürmen nicht bewegt.

Der Unterwasserknoten ist Teil des vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht konzipierten Beobachtungs- und Analysesystems COSYNA (Coastal Observation System for Northern and Arctic Seas). Fest installierte Sensoren messen regelmäßig Strömungen, Salzgehalt, Sauerstoff und weitere Parameter. Diese Daten fließen in Computermodelle ein, die beispielsweise die Meeresströmung vorhersagen. Forschergruppen können den Knoten nutzen und weitere Messgeräte anschließen. Beispiele sind ein Stereo Kamerasystem des AWI, das Fische und Quallen automatisch beobachtet und vermisst. Zwei mit Sensoren bestückte Unterwassergestelle des AWI und des Bremer Zentrums für Marine Umweltwissenschaften erfassen physikalische Prozesse in Bodennähe sowie den Nährstoffaustausch zwischen Boden und Wasser. Alle Daten fließen in die vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht betriebene COSYNA Datenbank ein.

Hintergrund

Der Unterwasserknoten wurde vom Institut für Küstenforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht in Kooperation mit dem Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft und den Industriepartnern 4H Jena und LothEngineering entwickelt. Der Knoten ist Teil des vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht und seinen Partnern entwickelten Beobachtungs- und Analysesystems COSYNA (Coastal Observation System for Northern and Arctic Seas) zur Überwachung des küstennahen Bereichs der Nordsee und der arktischen Meere. Die Investitionskosten belaufen sich auf 600.000 Euro. Die Biologische Anstalt Helgoland, die zum Alfred-Wegener-Institut gehört, übernimmt die Betreuung des Knotens vor Ort.

Der Unterwasserknoten ist Teil der in COSYNA durchgeführten routinemäßigen Beobachtung der Nordsee und trägt damit zur Erfassung von Ökosystem-Veränderungen an der Helgoland Reede bei. Die Datenanalyse erfolgt im Institut für Küstenforschung und an der Biologischen Anstalt Helgoland. Über das COSYNA Internetportal werden die Daten öffentlich zugänglich gemacht.

Weitere Informationen

Zur Seite des Küstenbeobachtungssystems COSYNA.

Zur Seite des wissenschaftlichen Tauchzentrums des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung.

Zur Seite des Instituts für Küstenforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht.

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren und hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 18 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.
 

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