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SO253

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Am 22. Dezember 2016 läuft das modernste deutsche Forschungsschiff, die SONNE, und mit ihm 39 Wissenschaftler, 30 Besatzungsmitglieder und eine Journalistin aus der neukaledonischen Hauptstadt Nouméa aus und nimmt Kurs auf den Kermadec-Vulkanbogen im Südpazifik.

Wir laden Sie ein, die Expedition der SONNE virtuell zu begleiten: Auf dieser Seite haben Sie die Möglichkeit, die Highlights der Expedition live mitzuerleben.

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Andrea Koschinsky hat die wissenschaftliche Leitung der Fahrt SO253 inne. Das bedeutet, dass sie die Fahrt beim Bundesforschungsministerium gemeinsam mit weiteren Antragsstellern beantragt hat und die verschiedenen Forschungsaktivitäten koordiniert. In ständigem Austausch mit der Leitstelle, der Reederei Briese, dem Schiffskapitän und den zuständigen neuseeländischen Behörden organisierte sie die gesamte Fahrt. Dazu gehören zum Beispiel die technischen Voraussetzungen der Fahrt – welche Instrumente bereits an Bord vorhanden sind und welche die Wissenschaftler selbst mitbringen. Ein halbes Jahr vor der Fahrt hat sie die Forschungsgenehmigungen für den Kermadec-Vulkanbogen beantragt. An Bord koordiniert sie das Forschungsprogramm mit dem Einsatz der verschiedenen Instrumente und ist die Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Schiffsleitung.  

Andrea Koschinskys Forschungsgegenstand ist der Einfluss von hydrothermalen Quellen auf den Spurenmetallhaushalt der Ozeane: „Wir verfolgen, wie sich chemische Elemente, vor allem Spurenmetalle, von den heißen Quellen aus mit dem Meerwasser vermischen und sich im Ozean ausbreiten. Wir möchten herausfinden, wie viel von diesen Elementen sich in direkter Nähe der heißen Quellen wieder absetzt und wie viel in den offenen Ozean eingetragen wird und dort zu den biogeochemischen Prozessen beiträgt. Bei diesen Prozessen spielt Eisen eine Schlüsselrolle, da es für das Planktonwachstum im Oberflächenwasser oftmals der limitierende Faktor ist. Wenn hydrothermales Eisen tatsächlich bis in die obere Schicht transportiert werden kann, würde das bedeuten, dass hydrothermale Prozesse am Meeresboden einen Einfluss auf das Leben in den oberen Schichten des Meeres haben.“  

Andrea Koschinsky ist marine Geochemikerin und lehrt und forscht an der Jacobs University Bremen. Seit ihrer ersten Forschungsfahrt als Doktorandin im Jahr 1990 war sie schon auf allen Weltmeeren unterwegs. In ihrer Forschung befasst sie sich mit Spurenmetallen in verschiedensten marinen Systemen und untersucht deren Interaktion mit biologischen Prozessen. „Auf einer früheren Forschungsfahrt haben wir uns zum Beispiel angeschaut, wie Muscheln in hydrothermalen Quellen mit der hohen Schwermetallbelastung umgehen. Dabei haben wir festgestellt, dass sie diese Schwermetalle häufig im Gewebe, also in Kiemen und den Verdauungsorganen speichern, ohne dass die Metalle dort Schaden anrichten. Weiterhin haben wir festgestellt, dass hydrothermale Mikroorganismen in der Lage sind, durch Ausscheidung bestimmter Moleküle Kupfer unschädlich zu machen.“

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Andreas Türke arbeitet als Postdoc an der Universität Bremen und untersucht, wie Stoffe, die aus heißen Quellen austreten, sich im Meer verteilen. „Das Meerwasser besteht aus verschiedenen Schichten, wie ein bunter Cocktail. Mich interessiert, wie sich diese Schichten im Ozean vermischen“, erklärt Andreas.  

Auf der Fahrt untersucht er diese Vermischung, indem er Helium misst. Helium kommt auf der Erde in zwei verschiedenen Formen vor: Ein leichtes Isotop und ein schweres Isotop. In der Atmosphäre kommt mehr von dem schwereren vor, während heiße Quellen mehr leichte Anteile aus dem Erdinneren ins Meerwasser abgeben. So kann er nachvollziehen, wie sich die hydrothermale Flüssigkeit aus den heißen Quellen im Ozean verteilt.

„Das Helium ist also ein guter Indikator, um aufsteigende nährstoffreiche Flüssigkeiten zu identifizieren.“ Ein wichtiger Nährstoff, dessen Verteilung Andreas so nachvollziehen kann, ist Eisen. Eisen spielt eine Schlüsselrolle im Ozean, da es oft der limitierende Faktor für das Algenwachstum ist.

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Harald Strauß ist Geochemiker an der Universität Münster. Er berichtet im Blog der Westfälischen Wilhelms-Universität Münsterüber seine Erfahrungen auf der SONNE.

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Auf der Fahrt SO253 ergründet Harald Strauß den Schwefelkreislauf an den hydrothermalen Vents. Er beprobt alle Bindungsformen des Schwefels, also Schwefelwasserstoff, gelösten Schwefel in Form von Sulfat oder Sulfid, Schwefel in Gesteinen und Erzen und elementaren Schwefel. Hohe Gasgehalte und elementarer Schwefel sind zwei Besonderheiten der heißen Quellen in Inselbögen. „Ich verfolge den gesamten Weg des Schwefels aus dem Meerwasser durch die ozeanische Kruste und über die heißen Quellen zurück ins Meerwasser. Spannend finde ich, dass an den heißen Quellen die Organismen den Schwefel nutzen: Er ist eine Energiequelle für die mikrobielle Lebewelt, die die Grundlage der Nahrungskette im Ökosystem Hydrothermalfeld bildet“, berichtet Harald Strauß. „Die Faszination besteht für mich darin, dass ich die Geologie nicht getrennt von der Biologie betrachten kann, sondern dass alle Räder im System Erde ineinandergreifen. Die verschiedenen Forschungsgegenstände, die wir auf dieser Fahrt untersuchen – Gestein, Fluide, Meerwasser und Biologie – haben viel mehr miteinander zu tun, als man auf den ersten Blick erkennen kann.“

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Andrea Koschinsky hat die wissenschaftliche Leitung der Fahrt SO253 inne. Das bedeutet, dass sie die Fahrt beim Bundesforschungsministerium gemeinsam mit weiteren Antragsstellern beantragt hat und die verschiedenen Forschungsaktivitäten koordiniert. In ständigem Austausch mit der Leitstelle, der Reederei Briese, dem Schiffskapitän und den zuständigen neuseeländischen Behörden organisierte sie die gesamte Fahrt. Dazu gehören zum Beispiel die technischen Voraussetzungen der Fahrt – welche Instrumente bereits an Bord vorhanden sind und welche die Wissenschaftler selbst mitbringen. Ein halbes Jahr vor der Fahrt hat sie die Forschungsgenehmigungen für den Kermadec-Vulkanbogen beantragt. An Bord koordiniert sie das Forschungsprogramm mit dem Einsatz der verschiedenen Instrumente und ist die Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Schiffsleitung.   

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Andrea Koschinskys Forschungsgegenstand ist der Einfluss von hydrothermalen Quellen auf den Spurenmetallhaushalt der Ozeane: „Wir verfolgen, wie sich chemische Elemente, vor allem Spurenmetalle, von den heißen Quellen aus mit dem Meerwasser vermischen und sich im Ozean ausbreiten. Wir möchten herausfinden, wie viel von diesen Elementen sich in direkter Nähe der heißen Quellen wieder absetzt und wie viel in den offenen Ozean eingetragen wird und dort zu den biogeochemischen Prozessen beiträgt. Bei diesen Prozessen spielt Eisen eine Schlüsselrolle, da es für das Planktonwachstum im Oberflächenwasser oftmals der limitierende Faktor ist. Wenn hydrothermales Eisen tatsächlich bis in die obere Schicht transportiert werden kann, würde das bedeuten, dass hydrothermale Prozesse am Meeresboden einen Einfluss auf das Leben in den oberen Schichten des Meeres haben.“ 

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Andrea Koschinsky ist marine Geochemikerin und lehrt und forscht an der Jacobs University Bremen. Seit ihrer ersten Forschungsfahrt als Doktorandin im Jahr 1990 war sie schon auf allen Weltmeeren unterwegs. In ihrer Forschung befasst sie sich mit Spurenmetallen in verschiedensten marinen Systemen und untersucht deren Interaktion mit biologischen Prozessen. „Auf einer früheren Forschungsfahrt haben wir uns zum Beispiel angeschaut, wie Muscheln in hydrothermalen Quellen mit der hohen Schwermetallbelastung umgehen. Dabei haben wir festgestellt, dass sie diese Schwermetalle häufig im Gewebe, also in Kiemen und den Verdauungsorganen speichern, ohne dass die Metalle dort Schaden anrichten. Weiterhin haben wir festgestellt, dass hydrothermale Mikroorganismen in der Lage sind, durch Ausscheidung bestimmter Moleküle Kupfer unschädlich zu machen.“

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Andreas Türke arbeitet als Postdoc an der Universität Bremen und untersucht, wie Stoffe, die aus heißen Quellen austreten, sich im Meer verteilen. „Das Meerwasser besteht aus verschiedenen Schichten, wie ein bunter Cocktail. Mich interessiert, wie sich diese Schichten im Ozean vermischen“, erklärt Andreas.

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Auf der Fahrt untersucht er diese Vermischung, indem er Helium misst. Helium kommt auf der Erde in zwei verschiedenen Formen vor: Ein leichtes Isotop und ein schweres Isotop. In der Atmosphäre kommt mehr von dem schwereren vor, während heiße Quellen mehr leichte Anteile aus dem Erdinneren ins Meerwasser abgeben. So kann er nachvollziehen, wie sich die hydrothermale Flüssigkeit aus den heißen Quellen im Ozean verteilt.  

„Das Helium ist also ein guter Indikator, um aufsteigende nährstoffreiche Flüssigkeiten zu identifizieren.“ Ein wichtiger Nährstoff, dessen Verteilung Andreas Türke so nachvollziehen kann, ist Eisen. Eisen spielt eine Schlüsselrolle im Ozean, da es oft der limitierende Faktor für das Algenwachstum ist.

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Die Forschung ist für Andreas Türke nicht das einzig Interessante an Forschungsfahrten: "Spannend ist auch, dass sie einen für einen ganzen Monat aus dem Alltag reißen. Der Abstand gibt mir die Gelegenheit, mein Leben zu Hause zu überdenken und so sehe ich, was mir wirklich wichtig ist.“

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Corinna Oster ist Masterstudentin am Institut für Chemie und Biologie des Meeres in Oldenburg. Die 23-Jährige nimmt im Rahmen ihres Studiums an der Expedition teil und kann dabei sogar Kreditpunkte für ihren Studiengang Marine Umweltwissenschaften sammeln. Ihre Masterarbeit wird sie im kommenden Semester über die gewonnenen Proben schreiben. Sie hat vor, die Abschlussarbeit darüber zu schreiben, wie sich die Zusammensetzung von gelöstem organischen Material an heißen Quellen verändert.

„Gelöstes organisches Material sind Moleküle im Meer, die von Bakterien zu Nährstoffen verwertet werden können“, so Corinna.

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Sie gewinnt ihre Proben mit dem Kranzwasserschöpfer und mit dem Unterwasserfahrzeug MARUM QUEST. Wichtig ist für sie, dass die Messgeräte ihre Proben genau in den Plums nehmen – den Wolken, die aus heißen Quellen austreten. Außerdem muss sie penibel darauf achten, dass die Proben nicht verunreinigt werden und so die Messung verfälschen würde. Alle Plastikgefäße, in denen das Meerwasser mit dem gelösten organischen Material bis zur Rückkehr in Oldenburg aufbewahrt wird, muss sie vorher gründlich ausspülen. Glasgefäße erhitzt sie vor Gebrauch sogar auf 400 Grad Celsius, um sie von organischem Material zu befreien. Im Massenspektrometer ihres Heimatinstituts wird sie die Zusammensetzung des gelösten organischen Materials messen.

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Benedikt Geier ist Doktorand in der Abteilung für Symbiose am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen. Er erforscht die Symbiose von Muscheln und Bakterien in der Tiefsee. Die Bakterien sitzen in den Kiemen der Muscheln und profitieren davon, dass die Muscheln ständig mit Nährstoffen angereichertes Wasser an ihnen vorbei filtrieren. Die Muscheln wiederum ernähren sich von den Stoffwechselprodukten der Bakterien. 

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Mit mikroskopischen Aufnahmen untersucht Benedikt, welche Moleküle von Bakterien stammen und der Muschel zugute kommen: Indem er den Aufenthaltsort von Bakterien in den Muschelkiemen mit Bildern von Molekülverteilungen vergleicht, kann er sehen, welche Moleküle von den Bakterien und welche von den Muscheln produziert werden. Letztendlich möchte Benedikt so verstehen, wie das enge Zusammenspiel von verschiedenen Lebewesen in der Tiefsee funktioniert.

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Rebecca Zitoun schreibt momentan ihre Doktorarbeit an der University of Otago in Neuseeland. Die 27-Jährige befasst sich in ihrer Promotion mit der Konzentration von Kupfer im Meerwasser und untersucht, ab welcher Konzentration Kupfer für Muscheln und andere Organismen giftig ist: „Alle Metalle liegen im Wasser in verschiedenen Formen vor. Zum Beispiel Kupfer liegt vorwiegend stark gebunden an bestimmten Molekülen vor und hat dann meist keine schädliche Wirkung für Lebewesen. Nur wenn es sich um freies oder schwach gebundenes Kupfer handelt, sind schon winzige Mengen hochgiftig.“

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Jedes Land hat seine eigenen Grenzwerte, wie viel Kupfer im Wasser vorhanden sein darf. Diese Grenzwerte sind wichtig für das Ökosystem Ozean als Ganzes und für Aquakultur. Wenn man aber die Belastung des Wassers messen will, betrachtet man meistens nur die Gesamtmenge an Kupfer: „Das ist zwar einfacher, sagt aber nichts über die tatsächliche Giftigkeit für Lebewesen aus. Deshalb messe ich jetzt zusätzlich zur Gesamtmenge an Kupfer auch den Anteil von schwach gebundenem Kupfer. So kann ich zeigen, dass lediglich die Menge von freiem und schwach gebundenem Kupfer darüber entscheidet, ob Lebewesen gefährdet sind oder nicht.“ Die Doktorandin hofft, dass ihre Ergebnisse in zukünftige Qualitätsstandards für Meerwasser eingehen.

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Auf der Fahrt beprobt Rebecca Zitoun die heißen Flüssigkeiten, die aus den hydrothermalen Quellen austreten, und untersucht das Verhältnis von fest zu schwach gebundenem Kupfer: „Ich erwarte, dass das Kupfer hier vor allem in fest gebundener Form vorkommt. An den heißen Quellen sind die Kupferkonzentrationen nämlich so hoch, dass hier kein Lebewesen leben könnte, wenn das Kupfer nicht fixiert wäre. In Wirklichkeit bieten heiße Quellen aber einen Lebensraum für eine große Vielfalt von Organismen.“

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Marie Heidenreich begleitet die Fahrt SO253 als Wissenschaftsjournalistin und erstellt diesen Blog. Sie arbeitet beim Projektträger Jülich und berichtet dort über die Küsten-, Meeres- und Polarforschung und die Geoforschung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Zuvor war sie als Hörfunkjournalistin und Medientrainerin tätig und hat Biowissenschaften und Kulturanthropologie an den Universitäten Münster und Tours in Frankreich studiert.

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Das Tool, mit dem Marie Heidenreich diese multimediale Reportage erstellt, heißt Pageflow. In einem Interview mit Pageflow erzählt die Journalistin von ihrer Arbeit und vom Leben an Bord:
Interview: Auf hoher See mit Pageflow

"Ich liebe den Sternenhimmel, den ich hier ohne Lichtverschmutzung sehen kann", berichtet Marie Heidenreich gegenüber Pageflow, "und mir gefällt es, mit vielen spannenden Meeresforschern zusammenzuleben, an deren Forschung ich jeden Tag teilhaben darf", so die Wissenschaftsjournalistin weiter.

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Alexander Diehl promoviert am MARUM-Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen. Er ist Geowissenschaftler und schreibt seine Doktorarbeit über den Stofftransport von Magmen und Gasen über hydrothermale Systeme bis in den Ozean.  

 

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Auf der aktuellen Fahrt nimmt er mit dem Tauchroboter QUEST Gesteinsproben aus einem vulkanischen Inselbogen sowie Proben von heißen Flüssigkeiten und Gasen direkt an den Schloten der Unterwasservulkane. Er analysiert die Konzentration von Gasen wie Methan oder Wasserstoff in den Flüssigkeiten und untersucht die Zusammensetzung von vulkanischen Gesteinen sowie Mineralen, die aus heißen Flüssigkeiten auskristallisieren.

„Anhand der Zusammensetzung können wir die chemischen Veränderungen der Magmen rekonstruieren: Es gibt zum Beispiel Magmen mit einem höheren Anteil von Kieselsäure und solche mit niedrigerem Kieselsäureanteil. Das gibt Aufschluss darüber, wie lange das Magma schon in der Inselbogenkruste verblieben ist: Je länger das Magma in der Inselbogenkruste verweilt, desto mehr Kieselsäure reichert sich an.“ Ein hoher Anteil von Kieselsäure ermöglicht andere Eruptionsmechanismen und andere Vulkanformen als den klassischen Kegelvulkan: Es kann sich beispielsweise eine Einsturz-Caldera bilden. Das ist ein Vulkantyp, bei dem die Gesteinsdecke über der Magmenkammer einstürzt und große Mengen Magma und Asche in einer einzigen Eruption herausschleudert.

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Am Beispiel von Macauley Island kann man solche magmatischen Entwicklungen gut veranschaulichen: „Bei der Insel handelt es sich um einen großen Kegelvulkan aus dunklem basaltischen Gestein. Über diesem Gestein kann man sehr schön eine Schicht von hellgrauem Gestein erkennen, die den älteren Vulkankegel überdeckt. Diese stammt von einer großen Vulkaneruption vor etwa 6000 Jahren, bei der die angegliederte Caldera entstanden ist, über der wir uns gerade mit dem Forschungsschiff befinden. Der Ausbruch führte dazu, dass die Gesteinsdecke über der Magmenkammer eingestürzt ist. Dabei wurde Asche aus dem Vulkan geschleudert, die dann auf die Insel herunterrieselte“, so Alexander Diehl weiter. Im Inneren der Caldera ist wiederum ein kleinerer Vulkankegel entstanden, der wahrscheinlich das jüngste Produkt der vulkanischen Aktivität von Macauley ist. Auf diesem Kegel liegen Hydrothermalquellen, die das Ziel des Tauchgangs von ROV QUEST sein werden.

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Wolfgang Bach ist Petrologe im Fachbereich Geowissenschaften an der Universität Bremen. Petrologie ist die Lehre der Gesteinsbildung. Wolfgang Bach untersucht, wie Gesteine entstehen, zum Beispiel bei einem Vulkanausbruch oder wenn Kontinentalplatten kollidieren und sich dabei ein Gebirge auftürmt.  

Auf der Fahrt SO253 widmet er sich den Wechselwirkungen von Meerwasser und Gesteinen. Am Meeresboden sickert kontinuierlich Wasser in die Ozeankruste und wird an warmen oder heißen Quellen wieder freigesetzt. Im Kermadec-Vulkanbogen ist dieser Austausch besonders intensiv: „Die Vulkane stoßen Kohlensäure und Schwefeldioxid aus. Das Schwefeldioxid reagiert mit dem Wasser zu Schwefelsäure und Schwefel. Diese gelben Schwefelbrocken konnten wir direkt neben der heißen Quelle aufsammeln. In den Poren werde ich nach Mineralen suchen, die sich durch die austretenden Gase gebildet haben.“    

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Wolfgang Bach nimmt mit dem Tauchroboter QUEST nicht nur Gesteinsproben, sondern auch Proben der heißen Lösungen: „Wie ein Gerichtsmediziner können wir feststellen, was ein bis zwei Kilometer unter dem Meeresboden passiert, indem wir die Zusammensetzung der heißen Lösung bestimmen.“ Eine Herausforderung bei der Probennahme ist, dass die Gase auch unter hohem Druck nicht aus den Behältern entweichen dürfen. Deshalb nutzen die Petrologen sehr stabile Zylinder mit dicken Stahlwänden, die selbst bei einem Druck von 400 bar nicht platzen. Das entspricht dem Druck, der in 4000 Meter Tiefe herrscht.

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Wolfgang Bach kann auch die Frage beantworten, warum das Meer salzig ist: Wenn Süßwasser über einem Gebirge abregnet, wäscht es Salze aus dem Gestein aus und transportiert sie in Flüssen bis ins Meer. Die Sonne lässt das Ozeanwasser verdunsten, nur das Salz bleibt zurück. Als Regen gelangt das Süßwasser dann erneut auf die Erde. Ähnliche Prozesse gibt es auch im Meer, wo das kalte Meerwasser in die Ozeankruste sickert und Elemente mit der Kruste austauscht. An warmen und heißen Quellen tritt das Meerwasser wieder in den Ozean ein und mit ihm gelöste Stoffe aus der Kruste. Für Wolfgang Bach interessanter ist die Frage, warum die Ozeane nicht immer salziger werden: Der Grund dafür ist, dass es im Meeresboden auch Speicher für Elemente gibt, aus denen Salze aufgebaut sind: Magnesium, Kalium und Kohlenstoff werden bis in einige Kilometer Tiefe in der Ozeankruste gespeichert.

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Charlotte Kleint, Jan Hartmann und Nico Fröhberg sind Geochemiker im Team der Jacobs University Bremen. Die drei nehmen auf der Fahrt Proben von heißen Lösungen in unterschiedlicher Entfernung von der heißen Quelle: Mit dem ROV QUEST tauchen sie so nah wie möglich an den Schlot heran, um mit einem Titanrüssel Fluide direkt aus der Austrittstelle zu entnehmen. QUEST nimmt außerdem Proben aus der aufsteigenden Wolke, wo sich die Fluide mit zunehmender Entfernung stärker mit dem Meerwasser vermischen. Sobald das Fluid sich so stark mit dem Meerwasser vermischt hat, dass es die gleiche Dichte hat, steigt es nicht weiter in Richtung Wasseroberfläche auf, sondern wird von den Ozeanströmungen zur Seite getragen. Mit der CTD, die Wassertrübe detektieren kann, können sie auch in einiger Entfernung noch die Ausbreitung der Wolke messen. „Wir verfolgen quasi das Schicksal der Fluide im Ozean“, erklärt der Doktorand Jan Hartmann, der an der Universität Heidelberg promoviert und die Fluidchemiker um Andrea Koschinsky als Gastwissenschaftler an Bord unterstützt.

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Über eine erste chemische Charakterisierung an Bord können die Fluidchemiker schon viel über die Eigenschaften und die Entstehung der heißen Lösungen aussagen: „Wir erkennen hier am erhöhten Chloridgehalt als Hauptbestandteil des Meersalzes, dass es sich um Salzlake als Rückstand von kochenden Fluiden handelt. Wir haben außerdem festgestellt, dass die Fluide extrem sauer sind mit pH-Wert von unter 2 – das ist saurer als Magensäure oder Cola!“, erklärt Jan Hartmann. „Die Säure ätzt das Gestein im Untergrund und löst es auf. Das erkennen wir zum Beispiel an dem sehr hohen Magnesiumgehalt“, führt Nico Fröhberg weiter aus. Nico Fröhberg schreibt seine Bachelorarbeit an der Jacobs University über die erste chemische Charakterisierung dieser außergewöhnlichen hydrothermalen Lösungen.

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"Wenn wir zurück in unserem Labor in Bremen sind, untersuchen wir die Proben detaillierter auf ihre chemische Zusammensetzung mit einem Fokus auf Eisen. Eisen ist ein wichtiger Nährstoff für die meisten Lebewesen und kommt im Ozean als gelöstes Eisen und in Form von Partikeln vor. Im puren Fluid direkt am Raucher liegt es vor allem in gelöster Form als Fe2+ vor“, ergänzt Charlotte Kleint. „Sobald es mit dem sauerstoffreichen Meerwasser in Kontakt kommt, oxidiert es und kann sich als partikuläres Eisen am Meeresboden ablagern“, so Charlotte Kleint weiter. Ein Teil des Eisens kann sich aber auch an organische Moleküle binden und so in der Wassersäule bleiben, wo es Plankton als Nährstoff zur Verfügung stehen könnte. „Wir wollen herausfinden, ob und wie viel von dem Eisen aus den heißen Quellen es bis in die oberen 200 Meter des Meeres schafft, wo das Plankton lebt und Photosynthese betreibt.“  

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Malin Tietjen ist Doktorandin in der Abteilung für Symbiose am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen. Ihr Forschungsgegenstand sind Muscheln, die an Hydrothermalquellen vorkommen, und zwar die Gruppe der Bathymodiolinae. Diese Muscheln haben spezialisierte Bakterien in ihren Kiemen, mit denen sie in Symbiose leben. Die Bakterien können Energie aus Wasserstoff, Schwefelverbindungen und Methan gewinnen, um dann Nährstoffe für ihren Wirt, die Muschel herzustellen. Die Bakterien wiederum profitieren von der Muschel, die konstant Meerwasser an den Bakterien vorbeifließen lässt. „Wir vermuten, dass ein weiterer Vorteil für die Bakterien darin besteht, dass sie in den Muscheln nicht von der schwefelhaltigen Quelle fortgeschwemmt werden, wie es in der Wassersäule der Fall wäre“, so Malin Tietjen.

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Auf der Expedition holt sie mit dem Unterwasserfahrzeug QUEST Muscheln vom Meeresboden, deren Kiemen sie anschließend seziert, um DNA und RNA der Muscheln und der Bakterien zu gewinnen. Anhand dieser genetischen Informationen kann sie herausfinden, durch welche Gene die Symbiose aufrechterhalten wird, beispielsweise durch den Austausch von Stoffwechselprodukten.

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Um Meeresbiologin zu werden ist Malin Tietjen sogar zum Studieren aus Deutschland, wo es keinen Bachelor Meeresbiologie gibt, weggegangen und hat in England studiert: „Ich fand das Meer schon immer super spannend, weil es unendlich ist und dort so viele Lebewesen von winzig klein bis riesig groß zu finden sind, über die wir kaum etwas wissen. Ich bin fasziniert vom Meer, genau wie manche Menschen das Weltall spannend finden, weil es kein Ende hat.“

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René Neuholz promoviert am Institut für Chemie und Biologie des Meeres an der Universität Oldenburg. Er untersucht, wie sich Wasser aus heißen Quellen im Ozean verbreitet, indem er sich das radioaktive Element Radium betrachtet. Radium kommt natürlicherweise in allen Steinen auf der Erde vor, weil es entsteht, wenn Uran zerfällt. Im Meeresboden sind große Mengen Radium gespeichert. Wenn Meerwasser in den Boden sickert, löst es Radium aus dem Gestein. Tief im Inneren der Ozeankruste wird das Wasser aufgeheizt und tritt dann aus heißen Quellen aus, wobei es das Radium mit sich trägt.

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"Wir sammeln dann eine möglichst unverdünnte Fluidprobe. An der heißen Quelle von Macauley haben wir extrem hohe Konzentration von Radium gefunden“, berichtet René Neuholz begeistert. „Dann beproben wir die Wassersäule in unterschiedlichem Abstand zur heißen Quelle und stellen fest, dass die Radiumkonzentration immer weiter abnimmt. Das liegt einerseits daran, dass die Lösung schnell verdünnt wird und andererseits daran, dass die Radium-Isotope zerfallen. Weil wir wissen, wie schnell Radium zerfällt, können wir so bestimmen, wie alt die einzelnen Proben sind. Wir erhoffen uns letztendlich sagen zu können, ‚um sich 500 Meter von der Austrittsstelle zu entfernen, braucht das Wasser so und so viele Tage’. Damit hätten wir nicht nur das Alter der Probe, sondern auch die Transportgeschwindigkeit von Meerwasser aus dem hydrothermalen System bestimmt“, so René Neuholz weiter.

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Wasserflüsse anhand von Radium nachzuvollziehen, hält René Neuholz für eine sehr praktische Methode für die Meeresforschung, weil er einen Stoff nutzt, der eh schon im Wasser vorhanden ist: „Wenn man zum Beispiel die Fließgeschwindigkeit von Flüssen messen will, kippt man einen Tracer wie etwa besonders salzhaltiges Wasser an einer Stelle in den Fluss und misst dann in einiger Entfernung, wie schnell das Salzwasser dort ankommt. In der Tiefsee benutzt man Farbstoffe, um beobachten zu können, wie Schwämme Wasser filtrieren. Wir bedienen uns eines Elements, das natürlicherweise im Wasser vorkommt.“  

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Annika Moje ist Labortechnikerin an der Jacobs University in Bremen. Gemeinsam mit den Wissenschaftlern und Studenten führt sie alle Laborarbeiten aus, die in der Arbeitsgruppe Geochemie anfallen. Sie analysiert die Zusammensetzung von Gesteinsproben und Proben von Süßwasser und Meerwasser und kümmert sich um die Bestellung und Wartung von Messgeräten.

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Annika Moje war schon auf einer früheren SONNE Fahrt dabei. Die Expedition SO239 führte sie in den Manganknollengürtel in der Clarion Clipperton Zone. Dort untersuchte sie Porenwasser aus dem Sediment auf seine Spurenmetallzusammensetzung, um zu verstehen, wie Manganknollen entstehen. „Wir haben den Großteil der acht Wochen im Kühlraum verbracht. Zum Glück hat uns das AWI Polaranzüge zur Verfügung gestellt“, erinnert sich die Labortechnikerin.

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Auf der Fahrt ist sie für das KIPS zuständig, das Kieler Pumpensystem. Das KIPS ist unten rechts am ROV befestigt und besteht aus einem Ansaugrohr aus Titan, mit dem man hydrothermale Quellen punktgenau beproben kann. Außerdem besteht es aus vier Behältern mit einem Fassungsvermögen von je 750 Millilitern, die aus Teflon bestehen und einzeln befüllt werden können. Auf einem Tauchgang können also vier verschiedene Proben an unterschiedlichen Stellen genommen werden. Die Proben kommen nur mit Teflon und Titan in Berührung, sodass Fluide von bis zu 305 Grad eingesaugt werden können. Das KIPS eignet sich auch, um Spurenmetalle zu messen, weil es nicht aus Stahl besteht, der die Messung verfälschen würde. Entwickelt wurde das KIPS von Dieter Garbe-Schönberg von der Universität Kiel.

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Lucy Stewart arbeitet als Postdoc am neuseeländischen GNS Science Institut. Die Mikrobiologin ist auf Mikroorganismen spezialisiert, die an heißen Quellen leben. An heißen Quellen werden mehr Gase, Schwefel und Metalle ins Meer entlassen, „darum passiert hier viel mehr als im Rest des Ozeans“, so Lucy Stewart. Sie interessiert sich besonders für autotrophe Mikroben. Autotroph bedeutet, dass sie die Energie, die sie benötigen, selbst aus anorganischen Stoffen wie Schwefel und Wasserstoff herstellen können. Die Mikrobiologin ist fasziniert davon, wie Lebewesen mit Gesteinen interagieren: „Vor zweieinhalb Millionen Jahren gab es auf der Erde noch keinen Sauerstoff. Irgendwann fingen dann einige Lebewesen an, Sauerstoff durch Photosynthese herzustellen. In uralten Gesteinen können wir sehen, wie in Schichten aus dieser Zeit plötzlich zum ersten Mal oxidiertes Eisen auftaucht, also Rost.“

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Mit ihrem aktuellen Forschungsprojekt möchte sie herausfinden, welche wärmeliebenden Mikroben im Wasser und auf den Inseln vor Neuseeland vorkommen. Hierzu untersucht sie Bakterien und Archaebakterien, die in über 50 Grad warmem Wasser leben. Sie kommen in heißen Quellen auf den Kermadec-Inseln Raoul Island und Curtis Island und auf der aktiven Vulkaninsel White Island direkt vor Neuseeland vor. Auch das warme Gestein an Unterwasservulkanen bietet diesen wärmeliebenden Bakterien und Archaen einen Lebensraum. Wenn Meerwasser in das Gestein einsickert und wieder austritt, spült es die Mikroorganismen mit ins Meer. An diesen diffusen Austrittsstellen abseits der heißen Quellen nimmt Lucy Stewart Wasserproben.

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In ihrem Schiffslabor hat sie einen Ofen, in dem sie die Bakterien bei 70 Grad wachsen lässt. Um herauszufinden, ob die Bakterien von Eisen oder von Schwefel leben, stellt sie das jeweilige Element als einzige Energiequelle zur Verfügung. Zu Hause wird sie sich die DNA von einzelnen Bakterien anschauen, um die Art zu bestimmen.  

„Für Neuseeland ist der Erhalt unserer Artenvielfalt ein unheimlich wichtiges Thema und viele Menschen setzen sich sehr für die Vögel, Echsen und Pflanzen ein, die hier leben. Gleichzeitig haben wir eine Vielfalt von Mikroben, von denen vermutlich viele einzigartig sind, denen wir aber kaum Aufmerksamkeit schenken.“

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Valerie Stucker ist die Laborleiterin des marinen Geochemielabors am neuseeländischen Forschungsinstitut GNS Science in Wellington. Sie ist verantwortlich für die Fluidchemie und analysiert die Zusammensetzung von Wasserproben aus dem Kermadec-Vulkanbogen und aus heißen Quellen, sogenannten Hot Springs, auf der neuseeländischen Nordinsel. „Diese heißen Fluide verraten uns viel über das, was im Untergrund passiert. Wenn wir an der Oberfläche Gase und gelöste Substanzen finden, können wir zum Beispiel sagen, welche Wechselwirkungen sie mit dem Untergrund hatten, ob sie etwa Mineralien aus dem Gestein gelöst haben“, erklärt Valerie Stucker.

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Auf der Fahrt SO253 nimmt Valerie Stucker Proben mit einer armlangen Titan-Spritze. Wenn das ROV eine heiße Quelle gefunden hat, nimmt es die Spritze mit seinem Greifarm aus einem Eimer in seinem Bauch. „Ich versuche so heiße Flüssigkeiten wie möglich zu beproben. Wenn wir wirklich heiße Lösungen erwischen, wissen wir, dass sie noch kaum mit Meerwasser vermischt sind. Deshalb stecken wir den Schnorchel immer möglichst genau in die Austrittsstelle“, so die Chemikerin. In dem Moment kommt Cornel de Ronde herein und erzählt uns, dass das ROV heiße Quellen am Brothers-Vulkan gefunden hat. Auf den Monitoren sehen wir dicke Rauchwolken aus dem steinigen Meeresboden quellen. Für Valerie Stucker heißt das, dass sie schnell in den ROV-Container gehen muss, um die Probennahme mit der Titanspritze zu koordinieren: „Ich muss sichergehen, dass wir Proben mitten aus der heißen Quelle nehmen und dass die Spritze richtig funktioniert“, erklärt sie im Gehen.

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Neben der ganzen Arbeit versucht die Hobby-Akrobatin an Bord so oft es geht zu trainieren: „Handstand ist bei dem Geschaukel leider zu schwierig, dafür mache ich Kopfstand“, so Valerie Stucker. Besonders gut hat ihr die Silvesterparty an Bord gefallen: „Es war schön, dass endlich mal alle zusammen kommen konnten, weil keine Probennahme anstand. So war der Feiertag etwas Besonderes, obwohl wir ihn nicht zu Hause mit unserer Familie und Freunden verbringen konnten.“

Und auch Weihnachten war für die Chemikerin außergewöhnlich: „Am ersten Weihnachtstag sind wir an der größten Kermadec-Insel Raoul Island vorbeigefahren, das war für mich ein besonderes Weihnachtsgeschenk, weil das mein Lieblingsort auf der ganzen Welt ist“, schwärmt sie. Nur sehr wenige Menschen dürfen diese Insel, die von sieben Menschen bewohnt wird, jemals betreten. Im April verbrachte die Wissenschaftlerin dort vier Tage: „Ich habe die wunderschöne Aussicht dort sehr genossen: Die ganze Insel besteht aus einem großen runden Vulkankrater mit vielen Bäumen und tropischen Pflanzen. Wenn man auf dem Rand steht und in den Krater schaut, sieht man dort einen blauen und einen grünen See“, schildert sie begeistert.

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Cornel de Ronde ist Geologe am neuseeländischen Forschungsinstitut GNS Science. Er leitet eine Arbeitsgruppe zu marinen Mineralien und erforscht, wie Kupfer, Zink, Gold, Silber und Blei aus den heißen Lösungen auskristallisieren. Da diese Metalle am häufigsten in Hydrothermalsystemen vorkommen und der Kermadec-Vulkanbogen direkt im Norden an Neuseeland anschließt, ist dies eines seiner Hauptarbeitsgebiete. „Es kommt vor allem auf die Temperatur an: Je heißer die Flüssigkeiten, desto mehr Metalle transportieren sie, zum Beispiel Kupfer und Gold“, erklärt der Neuseeländer. Das Wasser in Wassertiefen von anderthalb Kilometern kocht erst bei etwa 345 Grad. In geringeren Tiefen fängt das Wasser schon bei niedrigeren Temperaturen an zu kochen, sodass es gar nicht erst so heiß werden kann. „Damit wir Kupfer finden, müssen wir an sehr heißen Quellen suchen, an denen Temperaturen von mindestens 270 Grad herrschen.“

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„Wenn wir große Kupfer- und Goldlagerstätten finden, die hier in Neuseeland direkt vor unserer Haustür liegen, interessiert mich als Wissenschaftler, wie sie entstanden sind und wie Metalle innerhalb von Vulkanen transportiert werden. Außerdem untersuchen wir ihre Ausmaße, um abschätzen zu können, welche Rohstoffmengen sie enthalten“, so der Geologe weiter.  „Ob diese Lagerstätten tatsächlich angezapft werden, müssen dann andere entscheiden.“

Der Neuseeländer hat Vulkanbögen auf der ganzen Welt untersucht und möchte mit seiner Forschung zu den Lösungen für die großen Herausforderungen der Menschheit beitragen: „Die Lösungen für diese Probleme – Energie, Nahrung und Mineralien – liegen in den Ozeanen“, ist Cornel de Ronde überzeugt.

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„Mein Highlight der Forschungsfahrt war, in Haungaroa zu tauchen. Dort sind wir einem Signal gefolgt, das Sharon Walker und ich vor 14 Jahren an dieser Stelle gemessen haben. Damals hatten wir zwar eine CTD, mit der wir auf den hydrothermalen Plume gestoßen sind, aber leider kein ROV“, erzählt der Neuseeländer. Sharon Walker, die auch jetzt an unserer Fahrt teilnimmt, begegnete ihm im Jahr 1994 auf seiner ersten Forschungsfahrt auf einem amerikanischen Schiff im Ostpazifischen Rücken.

„Das Entdecken von neuen Dingen ist für mich immer noch etwas Besonderes. Ich liebe die Wissenschaft mit ganzem Herzen, aber ich wäre kein Wissenschaftler, wenn es nicht so viel Abenteuer und Spaß bedeuten würde“, schwärmt Cornel de Ronde. „Das größte Vergnügen für mich ist es, öffentliche Vorträge zu halten und mein Publikum zum Staunen zu bringen: Dabei wird mir immer wieder klar, wie außergewöhnlich das ist, was ich auf diesen Forschungsexpeditionen sehen und erleben darf.“ Auch auf dieser Fahrt dürfen wir Cornel de Rondes Qualitäten als Unterhalter erleben, sobald er im ROV-Container sitzt und die Bilder der Unterwasserkamera kenntnisreich und blumig kommentiert.

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Das ROV-Team des Tauchroboters QUEST vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften besteht aus acht ROV-Piloten und Copiloten. Von den Wissenschaftlern liebevoll Roffies genannt, sind sie auf der Fahrt für das ROV QUEST zuständig. „Jeder aus dem Team kann jede Position besetzen, zusätzlich hat jeder sein Spezialgebiet“, erklärt Volker Ratmeyer. Er leitet das Team und ist genau wie Christian Seiter und Werner Schmidt Geologe. Werner Schmidt sowie der Mechaniker Tobias Schade und der Elektroingenieur Hauke Büttner fahren meistens als Piloten, Volker Ratmeyer, Christian Seiter und der Elektroingenieur Marcel Schröder als Copiloten.

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Steffen Klar und Anh Mai bedienen oft die Winde. „Mir gefällt, dass wir so viel von der Welt sehen. Ich war schon überall, nur in der Antarktis und in Nordamerika hatte ich noch keinen Einsatz“, so der Mechaniker Anh Mai. „Es ist immer wieder spektakulär mit dem ROV auf den Meeresboden zu tauchen und dort eine völlig andere Welt zu sehen“, ergänzt Tobias Schade.

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Der Pilot fährt den Unterwassertauchroboter, der Copilot bedient die Greifwerkzeuge und die Kameras. „Es ist wie beim Computerspielen“, erklärt Steffen Klar, „man muss geschickt sein und das Talent haben. Außerdem erfordert es jahrelange Übung.“ Der Hochspannungstechniker ist für die Winde, die Fahrzeugtechnik und die Hochspannungstechnik zuständig. Mit der Winde passt er ständig die Kabellänge an die Tauchtiefe des ROVs an – das Kabel darf nicht am ROV ziehen, darf aber auch nicht über den Boden schleifen, wo es sich an Felsen verhaken könnte.

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Am Heck der SONNE steht der Kontrollcontainer neben dem A-Rahmen. An dem roten Kran ist das LARS befestigt – das Launch and Recovery System – das QUEST ins Wasser lässt und wieder heraushebt. 

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Über den Kran läuft außerdem die 5000 Meter lange „Nabelschnur“ – auf Englisch Umbilical genannt – die das ROV mit Strom versorgt. „Wegen der Kabellänge arbeiten wir mit einer Hochspannung von 3300 Volt und einer Frequenz von 460 Hertz“, so Steffen Klar. Durch das Kabel verlaufen außerdem Lichtwellenleiter, die die Befehle vom Kontrollcontainer ans ROV per Telemetrie übermitteln.

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Das Innere des ROV-Containers erinnert an ein Flugzeugcockpit: Eine Leinwand überträgt die Bilder der Pilotenkamera, der Arbeitskamera, der HD-Kamera, der Look-Down-Kamera, der zwei Kameras, die auf den Meeresboden gerichtet sind und einiger kleiner Hilfskameras. Der Pilot sitzt rechts vor den Bildschirmen und fliegt das Fahrzeug mit zwei Pucks – überdimensionierte Joysticks mit vielen verschiedenen Funktionen. 

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Links neben dem Pilot sitzt der Copilot, der ebenfalls zwei Pucks in den Händen hält und zusätzlich den Master-Arm steuert: Diese Miniaturausgabe des echten Greifarms besteht aus den gleichen Gelenken mit den identischen Bewegungsfreiheiten wie der hydraulische Slave-Arm am Unterwasserfahrzeug. „Genau wie wir den Miniaturarm bewegen, bewegt sich gleichzeitig auch der Arm am Meeresboden. Das Tolle ist, dass wir über die Kameras in Echtzeit sehen können, was wir machen und die Arme sehr präzise steuern“, so Werner Schmidt. Hinter den beiden Piloten sitzen zwei Wissenschaftler, die sagen, was beprobt werden soll und in welche Richtung das Fahrzeug fahren soll. Alle Videobilder werden live aufs ganze Schiff übertragen – in jedem Labor und in jeder Kammer kann das „ROV TV“ empfangen werden.

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Während des gesamten Tauchgangs kommunizieren Wissenschaftler und ROV-Team per Funk zwischen ROV-Container, Labor, Brücke und Winde. Gearbeitet wird in zwei Schichten, nur beim Aussetzen morgens um 8 Uhr und zum Einholen abends um 20 Uhr muss das komplette Team mit anfassen. Vor jedem Tauchgang um 6 Uhr morgens wird ein Trockentest durchgeführt, bei dem alle Geräte einmal überprüft werden. Das ROV kann eine Last von 180 Kilo tragen. Wenn die benötigten Messinstrumente zu schwer sind, können Auftriebskörper ans Fahrzeug geschraubt werden. Auf unserer Fahrt kommen etwa zwölf zusätzliche Geräte zum Einsatz, die nicht zum eigentlichen ROV gehören – darunter zum Beispiel das in situ-Massenspektrometer, mit dem der Biologe Stephane Hourdez gelöste Gase im Meerwasser misst.

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„Weltweit gibt es überhaupt nur etwa ein Dutzend wissenschaftliche Institute, die ein System in dieser Größenordnung betreiben", so Volker Ratmeyer. "Die Tauchtiefe von 4000 Metern und die vielfältigen Möglichkeiten der Probennahme und der in situ-Messungen bieten eine Forschungsinfrastruktur von unschätzbarem Wert“, beschreibt der Leiter des ROV-Teams die Bedeutung des Unterwasserroboters für die Wissenschaft. „Wir haben die Chance an unentdeckte, von Menschen bisher nie gesehene Orte vorzudringen. Ich sehe da eine Analogie zu den alten Entdeckern: Auf dem Meeresboden gibt es die letzten weißen Flecken auf der Karte der Erde, die wir erkunden können“, so Ratmeyer weiter.

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„Mit QUEST haben wir auch technisch den Anschluss an die Weltspitze bekommen", berichtet Volker Ratmeyer weiter. "So hat sich eine sehr enge internationale Kooperation mit anderen großen Meeresforschungseinrichtungen wie zum Beispiel Woods Hole Oceanographic Institution WHOI in den USA und IFREMER in Frankreich entwickelt, mit denen wir auf Augenhöhe zusammenarbeiten. Unsere Erfahrungen mit dem empfindlichen Versorgungskabel von QUEST sind zum Beispiel gerade erst in die Entwicklung eines neuen Einsatzkonzepts des neuen amerikanischen ROV JASON eingegangen“, erläutert Ratmeyer.

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Weil das MARUM außer dem ROV QUEST die beiden Meeresbodenbohrgeräte MeBo70 und MeBo200 betreibt, können die ROV-Piloten auch mit diesen Geräten umgehen. „Der große Vorteil der MeBos ist, dass sie sich von einem normalen Forschungsschiff wie der SONNE aus einsetzen lassen und kein teures Bohrschiff gechartert werden muss, um Bohrkerne aus dem Untergrund zu gewinnen“, erklärt Werner Schmidt, der die Bohrgeräte auf etwa drei Forschungsfahrten pro Jahr betreut.

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„Ohne die Erfahrungen mit QUEST und mit MeBo wären wir nicht da, wo wir jetzt sind“, fasst Volker Ratmeyer zusammen. Aktuell arbeitet das MARUM schon wieder an neuesten technischen Entwicklungen: „Mit dem Hybrid-ROV Ray6000 entwickeln wir völlig neue Möglichkeiten für die Wissenschaft“, kündigt Ratmeyer an, „dieses wird die Vorteile eines kabelgebundenen ROVs – die Möglichkeiten der Probennahme und Bildübertragung – mit der Selbstständigkeit und den Kartierungsmöglichkeiten eines Autonomen Unterwasser Fahrzeugs, kurz AUV, verbinden.“ Potentielle Einsatzgebiete sind zum Beispiel hydrothermale Quellen in der Tiefsee unter dem arktischen Eis.

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Sylvia Sander ist Professorin an der University of Otago auf der Südinsel Neuseelands. Die gebürtige Pfälzerin lebt und arbeitet seit 15 Jahren in Neuseeland. Zuvor lebte sie in Holland, „aber da war es mir zu voll – da wollte ich in ein Land, in dem es nicht so viele Leute gibt“, erzählt die Chemikerin schmunzelnd über ihre neue Heimat. Als marine Chemikerin untersucht sie Schwermetalle und in welcher Form sie im Meerwasser vorkommen: „Eisen kann zum Beispiel gelöst vorkommen oder als sehr kleine Teilchen, die im Wasser schweben, oder in Partikelform, die zum Grund sinken“, erklärt Sylvia Sander die Größenunterschiede des Eisens. „Außerdem gibt es die chemischen Unterschiede: So schließen sich viele der gelösten Eisenatome mit kohlenstoffhaltigen Verbindungen zusammen. Weil Eisen im Meerwasser sehr unlöslich ist, würden die gelösten Atome sonst Partikel bilden.“ Eisen ist ein wichtiger Nährstoff für alles Leben auf der Welt – „wenn zu wenig Eisen im Meer da ist, kann das pflanzliche Plankton nicht wachsen“, so die Wissenschaftlerin. „Auf Plankton basiert aber die ganze Nahrungskette. Außerdem nimmt das Plankton Kohlendioxid auf und ist unter Umständen dazu in der Lage, den Kohlenstoff auf den Meeresgrund zu transportieren und hier zu speichern. So beeinflusst Plankton und letztendlich auch Eisen auf lange Sicht das Klima“, erklärt Sylvia Sander die Bedeutung des Eisens im Stoffkreislauf der Meere.  

 Klicken Sie links unten auf Play, um zu hören, woran Sylvia Sander auf unserer Expedition forscht.

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„Auf der Fahrt versuchen wir zu verstehen, wie sich das Eisen aus den hydrothermalen Quellen in das normale Meerwasser verteilt“, so Sylvia Sander. Die Eisenkonzentration an heißen Quellen ist ungefähr eine Million mal höher als im restlichen Ozean. „Sobald das Eisen austritt und mit kaltem sauerstoffhaltigem Meerwasser in Kontakt kommt, fällt es aus, es bildet also Partikel, die zum Beispiel Eisenkrusten am Boden bilden, wie wir sie heute am Brothers-Vulkan gesehen haben“, beschreibt die Chemikerin weiter. „Bis vor kurzem ging man davon aus, dass das gesamte Eisen aus den hydrothermalen Quellen in der Nähe der Austrittsstelle ausfällt und nicht ins Meer hinausgetragen wird. Heute wissen wir aber, dass hydrothermale Eisenwolken über mehrere tausend Kilometer transportiert werden können“, erklärt die Forscherin. Die meisten hydrothermalen Quellen befinden sich in Tiefen von mehreren tausend Metern. Die Eisenwolke steigt normalerweise nicht auf. „Hier im Kermadec-Bogen finden wir aber flachere Quellen, bei denen das Eisen bis in die oberen Wasserschichten aufsteigt, wo das Phytoplankton lebt. Wir wollen rausfinden, wie viel Eisen tatsächlich bis in die lichtdurchflutete Zone gelangt“, erläutert Sylvia Sander die Forschungsfrage, der sie auf unserer Expedition nachgeht.  

 Wenn Sie unten links auf Play klicken, hören Sie, welchen Aufwand Sylvia Sander betreibt, damit kein Eisen aus der Luft oder vom Schiff die eisenhaltigen Wasserproben verunreinigt.

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Mit der Fahrtleiterin Andrea Koschinsky verbindet sie eine 20 Jahre lange Zusammenarbeit und Freundschaft: „Eigentlich bin ich über Andrea zur Meeresforschung gekommen. Sie hat mich damals auf eine Ausfahrt eingeladen, weil sie eine Methode von mir ausprobieren wollte“, erinnert sich Sylvia Sander an ihre erste Forschungsfahrt ins Nord-Fidschi-Becken. „Was mich vor allem beeindruckt hat, ist, dass dieses multidisziplinäre Arbeiten klappt: Geologen, Biologen und Chemiker ziehen alle an einem Strang. Wir sitzen vier Wochen sehr eng aufeinander und lernen zwangsläufig sehr viel über die Forschung der anderen. So verliert man seine Scheuklappen und erfährt ganz nebenbei viel über andere Fachgebiete.“

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Bernhard Schnetger arbeitet als Geochemiker am Institut für Chemie und Biologie des Meeres an der Universität Oldenburg und kümmert sich dort um verschiedene Spektrometer, mit denen die Umweltforscher Elemente und deren Isotope messen können.

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"Hier auf der SONNE verfolgen wir den Stofffluss aus den heißen Fluiden an hydrothermalen Quellen ins Meerwasser. Diesen Fluss berechnen wir mithilfe von Radium-Isotopen, wie es René Neuholz schon beschrieben hat“, so der Wissenschaftler. „Üblicherweise nutzt man die Methode in der Küstenforschung, um den Weg des Grundwassers zum Meer nachzuvollziehen und um zu bestimmen, wie weit das Grundwasser in den Ozean hineintransportiert wird“, erklärt Bernhard Schnetger weiter. „Ich habe mir dann überlegt, dass man genauso auch den Weg der heißen Lösungen aus den Quellen ins Meerwasser verfolgen könnte. Nach zwei Vulkanen wissen wir jetzt: Das klappt tatsächlich. Mit radioaktiven Isotopen kann man tatsächlich die Transportwege im Wasser nachverfolgen. Das ist schon mal sehr gut“, berichtet der Mineraloge begeistert.

Ein weiteres Ziel hat sich Bernhard Schneeiger für die verbleibenden zwei Wochen an Bord gesteckt: „Ich hoffe, dass wir hier eine neu entdeckte Art von Mangan finden: Gelöstes dreiwertiges Mangan. Wenn dieses Mangan vorhanden ist, können Bakterien Stoffe plötzlich viel schneller umsetzen.“

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Seine Leidenschaft für das Meer hat er erst entdeckt, als er 1992 am ICBM in Oldenburg angefangen hat. „Angefangen habe ich zunächst als Hardrocker: Da habe ich mir die Steine aus der unteren kontinentalen Erdkruste angeschaut“, schmunzelt der Mineraloge. Untersucht hat er damals Gesteine, die aus einer Tiefe von 35 Kilometern unter der Erdoberfläche stammen und im Laufe von Jahrmillionen, in denen die Alpen entstanden sind, an die Oberfläche gelangten.

„Am ICBM bieten wir den Studenten zwar keine Delfinforschung, aber Meer und Küste bieten so viele Überraschungen, wenn man den Mut hat, da länger hinzugucken. Mathematiker, Modellierer, Chemiker, Biologen und Physiker arbeiten hier eng zusammen. Ich interessiere mich sehr für das, was andere machen“, berichtet Bernhard Schnetger.

Das schätzt er auch so an der Zeit auf dem Schiff: „Ich kann hier in den Pausen jederzeit den Kollegen über die Schulter schauen und fragen, was machst du da gerade?“ Dabei kommen ihm immer wieder neue Forschungsideen: „Wenn man so zusammensitzt und sich etwas ausspinnt, dann ist da plötzlich ein Gedanke im Raum, der einen nicht mehr loslässt. Aus solchen Situationen ergeben sich oft richtig schöne Forschungsprojekte“, schildert der Wissenschaftler und verabschiedet sich dann in sein Labor auf dem Hauptdeck der SONNE, wo er kontrollieren muss, ob das Alpha-Spektrometer die Radiumproben genau genug misst.

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Janis Thal arbeitet als Meeresgeologe am MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen und erstellt hochauflösende Karten vom Meeresboden. Besonders interessiert er sich für Unterwasservulkanismus: „Was mir wichtig ist, ist eine detaillierte Dokumentation des Meeresbodens: Nur so müssen zukünftige Expeditionen nicht erst lange nach den heißen Quellen suchen, die wir bei dieser Fahrt schon gefunden haben, sondern können gezielt dorthin tauchen und genau die Proben nehmen, die sie haben möchten“, erklärt der Forscher. Die Karten erstellt er mithilfe von Echoloten, „das geht im Meer nicht anders, weil alle anderen Messsignale vom Wasser geschluckt werden: Die Fernerkundung per Satellit liefert nur sehr ungenaue Bilder vom Meeresboden, weil sie das Meer nicht durchdringen kann“, so Janis Thal. „Deshalb weiß man mehr über die Oberfläche vom Mars als über den Meeresboden.“

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Die Karten bilden die Topografie des Bodens ab. Der Meeresgeologe ergänzt sie mit Video- und Fotodaten von ROV-Tauchgängen, bei denen er den Meeresboden visuell ergründet: „Die Karten zeigen mir nur die Form. Die ROV-Bilder verraten mir, ob es sich beispielsweise um Sediment oder Gestein oder um einen Raucher handelt.“ Zusätzlich kann das Unterwasserfahrzeug Gesteinsproben an Bord bringen, die zusammen mit den Bilddaten Aufschluss darüber geben, aus welchen Gesteinen der Untergrund besteht: „Es sieht so aus, als hätten wir hier im Kermadec-Vulkanbogen vor allem basaltische bis dazitische Lava gefunden. Mit Sicherheit können wir das aber erst sagen, wenn wir zu Hause ihre chemische Zusammensetzung und ihre Struktur analysiert haben.“  

 Den Geologen fasziniert, dass er dabei immer wieder Dinge entdeckt, die er noch nie zuvor gesehen hat: „Im Manusbecken bei Papua-Neuguinea sind wir 2011 auf eine Kryptodom-Eruption gestoßen: Dabei eruptiert sehr zähes Magma, das aber nicht ganz aus dem darüberliegenden Sediment herausfließt, sondern auf dem Vulkan eine Art Buckel bildet, aus dem dann einzelne dicke Lavafinger austreten.

Die gleichen Methoden, mit denen er auf den Weltmeeren Unterwasservulkane untersucht, wendet er auch in der Nord- und Ostsee an: Außer am MARUM arbeitet Janis Thal bei der Firma Geo-Engineering, die aus dem MARUM gegründet wurde. Dort untersucht er den Meeresboden in der Nord- und Ostsee mittels Echolot für die Offshore-Windindustrie. Zuletzt war er in einem Windpark vor Borkum und hat geprüft, ob die Fundamente der Windkraftanlagen freigespült werden. Anstelle von Gaszügen, an denen er hier im Kermadec-Vulkanbogen heiße Quellen erkennt, erkundet er an Offshore-Windparks, ob sich der Meeresboden durch Strömungen verändert.  

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Maren Walter ist Wissenschaftlerin am Institut für Umweltphysik und am MARUM Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen. Die physikalische Ozeanografin beschäftigt sie sich nicht mit Wellen an der Oberfläche, sondern mit denen innerhalb des Wasserkörpers: „Ich schaue mir an, wie sich diese kleinräumigen Prozesse im Meer auf die großräumige Zirkulation und die Schichtung des Ozeans auswirken.“

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Auf der Expedition SO253 untersucht sie, wie sich Wasser und andere Stoffe aus den heißen Quellen in alle Meeresrichtungen verteilen: „Wir messen die Strömung und die Schichtung in der Wassersäule und können daraus die vertikale Vermischung bestimmen“, erklärt die Forscherin. „Die Schichtung im Wasser hängt von Temperatur, Salzgehalt und Druck ab. Diese Parameter messen wir mit der CTD“. CTD ist die Abkürzung für Conductivity, Temperature und Depth, also Leitfähigkeit, Temperatur und Tiefe. An der CTD sind auch zwei Strömungsmesser angebracht, die sogenannten ADCPs, die Strömungsgeschwindigkeit und –richtung mithilfe von Schall messen.

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Obwohl sie schon 1994 als Studentin an ihrer ersten Forschungsfahrt teilgenommen hat, und insgesamt 23 Fahrten hinter sich hat, erlebt Maren Walter auf dieser Fahrt viel Neues: „Ich habe bisher nur an mittelozeanischen Rücken gearbeitet“, berichtet die Meeresphysikerin, „die Arbeit an Vulkanen ist für mich völlig neu – hier müssen wir wirklich aufpassen, dass wir mit den Messgeräten nicht gegen die steilen Kraterränder fahren. Eben gerade haben wir zum Beispiel eine geschleppte CTD über eine 90 Meter aufragende Säule im Rumble III-Krater navigiert.“  

Mit ihrem Leben als Meeresforscherin hat sie sich einen Traum erfüllt: „Als Kind wollte ich immer zur See fahren, mein Vater war Kapitän. Im Physikstudium habe ich dann gemerkt, dass ich Naturwissenschaften mit der Seefahrt verbinden kann, wenn ich Ozeanografie studiere“, so die Wissenschaftlerin, „das habe ich dann in Kiel gemacht. Ich liebe es, zur See zu fahren und dort mit Forschern aus verschiedenen Fachrichtungen dazu beizutragen, das System Erde zu verstehen.“

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Stefan Sopke arbeitet seit 23 Jahren als Technischer Mitarbeiter an der Universität Bremen im Fachbereich Geowissenschaften. In der Arbeitsgruppe Petrologie der Ozeankruste betreut er die Elektronenstrahl-Mikrosonde, mit der man die Zusammensetzung von Gesteinsproben analysiert: „Zuerst fertigt man einen polierten Dünnschliff mit einer Dicke von 30 Mikrometern an. Die Mikrosonde identifiziert dann die Konzentration der Elemente in der Probe“, erklärt der gelernte Chemielaborant und staatlich geprüfte Techniker. „Die Sonde könnte uns beispielsweise verraten, dass dieser Chimney, den wir vorgestern gefunden haben, Kupfersulfid enthält“, berichtet Sopke und zeigt auf den Schlot, der vor ihm auf dem Schreibtisch liegt. „Mit dieser Methode kann ich aber nicht nur sagen, wie viel von einem Element in einer Probe vorhanden ist, sondern auch Elementverteilungs-Bilder sowie Sekundärelektronen- und Rückstreuelektronen-Bilder wie bei einem Rasterelektronenmikroskop erstellen.“ Außerdem unterstützt er die Wissenschaftler beim Versuchsaufbau und berät sie im Labor.

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Auf der Fahrt analysiert er die Wasserproben mit dem mitgebrachten Gaschromatographen auf Wasserstoff und Methan. „Für alle Proben, die das ROV bei einem Tauchgang mitbringt, brauchen wir acht Stunden, bis wir die analysiert haben“, so Stefan Sopke. „Meine Hauptarbeitszeit hier an Bord ist von acht Uhr abends bis drei Uhr morgens. Tagsüber werte ich die Konzentrationsangaben aus und bereite den Gaschromatographen für die nächsten Messungen vor und kalibriere ihn neu.“

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"Ich war im Vorfeld der Fahrt für die Materialbeschaffung, Gefahrenstofflisten und die Logistik unserer Arbeitsgruppe zuständig. Kurz bevor die Container verschifft wurden, war ich einen Monat lang mit nichts anderem mehr beschäftigt“, schmunzelt er. „Dann kommt man öfter mal ins Schwitzen, wenn sich Lieferzeiten von Materialien verzögern, weil der Container nun mal an einem bestimmten Termin zugemacht wird und auf’s Schiff geht“, berichtet Stefan Sopke weiter.

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Christian Borowski ist Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen. In der Abteilung Symbiosen erforscht er das Zusammenleben von symbiontischen Bakterien und Tieren, die gegenseitig voneinander profitieren.
 „Je tiefer das Wasser ist, desto weniger organisches Material aus den Oberflächenschichten des Meeres erreicht den Meeresboden“, so der Meeresforscher. Das Sonnenlicht dringt maximal 200 Meter ins Meer ein. Darunter ist es dunkel, sodass dort keine Photosynthese mehr stattfinden und deshalb keine organische Materie produziert werden kann. „Außer an den heißen Quellen in der Tiefsee, an denen Energie in Form von Schwefelwasserstoff, Wasserstoff mit den heißen Flüssigkeiten und aus dem Boden kommt.“ Diese Energiequellen können Bakterien nutzen, die statt Photosynthese Chemosynthese betreiben, um organische Moleküle herzustellen, die anderen Lebewesen als Nahrungsquelle dienen. Christian Borowski hat sich auf Symbiosen von solchen Bakterien mit Muscheln spezialisiert: Die Bakterien sitzen in den Kiemen der Muscheln und profitieren von dem stetigen Wasserstrom in den Kiemen, der die energiereichen Stoffe mitbringt. Die Muscheln wiederum ernähren sich von dem organischen Material, das die Bakterien produzieren und an ihren Wirt abgeben. Diese Partnerschaften kommen an den heißen Tiefseequellen vor.

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Auf dieser Fahrt untersucht er Symbiosen, bei denen Muscheln Wirtstiere für schwefeloxidierende Bakterien sind. Dabei konzentriert er sich auf die beiden Muschelarten Gigantidas gladius und Vulcanidas insolatus. Beide Arten sind nur aus dem Kermadec-Vulkanbogen bekannt. „Das Interessante an diesen Vulkanen ist, dass sie chemosynthetische Lebensräume in ganz unterschiedlichen Wassertiefen bieten.“ Die Lebensgemeinschaften an den heißen Quellen sind eigentlich nicht von Sonnenlicht abhängig. „Einige der unterseeischen Vulkane ragen aber so weit an die Meeresoberfläche heran, dass die dort lebenden Muscheln neben ihren Symbionten auch das organische Material von der Meersoberfläche als Nahrungsquelle nutzen können“.  

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Christian Borowski und die beiden anderen Symbioseforscher an Bord Malin Tietjen und Benedikt Geier untersuchen, in welchem Maß die Muscheln in unterschiedlichen Wassertiefen diese verschiedenen Nahrungsquellen verwenden. Manche Muschelarten, die ausschließlich von dem leben, was ihre Symbionten produzieren, haben im Laufe der Evolution einen gut funktionierenden Darm verloren, weil sie ihn nicht mehr benötigen. Gigantidas und Vulcanidas verfügen aber über gut funktionierende Verdauungsorgane und können somit filtrierte Nahrung verwerten. „Wir geben den Muscheln Muschelfutter zu filtrieren und können beobachten, dass sie das Futter aufnehmen. Am nächsten Tag sehen wir dann die Ausscheidungen auf dem Boden des Aquariums“, so der Meeresbiologe. „Am Brothers Vulkan haben wir diese Muscheln aber noch in einer Wassertiefe von knapp 1600 Metern gefunden. Also dort, wo nur noch wenig organisches Material von der Wasseroberfläche ankommt.“ Diese Muscheln dürften ausschließlich auf ihre symbiotischen Bakterien angewiesen sein.

Die Meeresbiologen untersuchen auch, ob sich die Muschelpopulationen am tiefer gelegenen Brothers Vulkan mit der gleichen Art an den mehr als 350 Kilometern nördlicher gelegenen Vulkanen Macauley und Haungaroa vermischen. „Falls zwischen diesen Populationen eine Barriere auftritt, zum Beispiel Strömungen, die verhindern, dass die Larven zwischen den Vulkanen wandern, könnte es sogar sein, dass sich aus einer Art irgendwann zwei Arten bilden“, so Christian Borowski.  

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Stéphane Hourdez ist Biologe am biologischen Labor Roscoff. Roscoff ist eine bretonische Kleinstadt in der Nähe von Brest mit 3000 Einwohnern – ein Zehntel von ihnen arbeiten am Roscoff Labor. Das Labor wird von der Université Paris VI und von der französischen nationalen Forschungsorganisation CNRS gemeinsam betrieben und widmet sich hauptsächlich der Meeresbiologie. Stéphane Hourdez untersucht, wie sich wirbellose Tiere wie Würmer und Krabben an extreme Umweltbedingungen anpassen. „Wir arbeiten in der Arktis und Antarktis und an kalten und heißen Quellen auf der ganzen Welt und schauen uns auch die Tiere an, die direkt vor unserem Labor an der bretonischen Küste leben“, erklärt der Physiologe. „Der Tidenhub beträgt hier bis zu neun Meter, die Lebewesen müssen also einerseits mit Wasser und Trockenheit, mit heißen und kalten Temperaturen und mit UV-Strahlung zurechtkommen, ohne auszutrocknen, zu überhitzen oder zu erfrieren.“

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Stéphane Hourdez schaut sich an, wie sich Lebewesen im Laufe der Evolution an unterschiedliche Lebensräume anpassen. Dazu untersucht er sehr eng verwandte Arten, die in sehr unterschiedlichen Lebensräumen vorkommen. „Ich arbeite zum Beispiel mit Schuppenwürmern“, erzählt der Meeresbiologe, „ich schaue mir viele verschiedene Arten an, die eng verwandt sind. Die Arten, die ich hier an den heißen Quellen gefunden habe, haben beispielsweise den roten Blutfarbstoff Hämoglobin, während sehr eng verwandte Arten im Flachwasser kein Hämoglobin in sich tragen. Indem ich die verschiedenen Arten genetisch untersuche und einen Stammbaum erstelle, kann ich ungefähr abschätzen, dass die Würmer an den heißen Quellen ihr Hämoglobin vor etwa 70 Millionen Jahren bekommen haben.“

Auf dieser Fahrt hat er ein in situ-Massenspektrometer, kurz ISMS, am Unterwasserroboter installiert, das die Gase in der Tiefsee misst: „Das ISMS verrät mir, in welchen Konzentrationen Sauerstoff, Kohlendioxid, Wasserstoff, Methan und Sulfid in diesem speziellen Lebensraum in der Tiefsee vorkommen“, so der Wissenschaftler, „im Umfeld der Muscheln und Würmer haben wir hohe CO2-Konzentrationen und einen pH-Wert von um die 7 gemessen – normalerweise hat Meerwasser einen pH-Wert von 7,8“, fasst Stéphane Hourdez seine ersten Ergebnisse von der Fahrt zusammen. 

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Der Forscher genießt es, sich auf Forschungsfahrten mit Wissenschaftlern anderer Disziplinen auszutauschen und so den Lebensraum Hydrothermalquellen aus vielen verschiedenen Perspektiven zu betrachten. „Auf dieser Fahrt haben alle wirklich toll zusammen gearbeitet. Hinzu kommt, dass das ein sehr schönes Schiff ist“, sagt der Biologe rückblickend über die Fahrt. „Ich bin mir ziemlich sicher, dass ich mindestens zwei neue Arten der Schuppenwürmer Polynoidae gefunden habe“, verrät Stéphane Hourdez, „eine werde ich vielleicht Kermadecensis nennen“, überlegt er weiter, obwohl ihm der Name eigentlich etwas zu lang ist. Vielleicht wird er sich für einen Namen aus der Maori-Kultur entscheiden, sobald er in einigen Monaten überprüft hat, ob die Arten tatsächlich nie zuvor beschrieben wurden.

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Sharon Walker ist Ozeanografin am Labor für Pazifische Meereswissenschaften in Seattle, Washington. Das Labor ist bei der nationalen Ozean- und Atmosphärenbehörde, kurz NOAA, der USA angesiedelt. Sharon Walker erforscht Unterwasservulkane und hydrothermale Quellen und ist darauf spezialisiert, neue aktive Quellen und Vulkane zu finden. „Gemeinsam mit meinen Kollegen habe ich die eruptierenden Vulkane Nordwest Rota im Mariannenbogen und West Mata südlich von Samoa entdeckt“, berichtet die Forscherin.

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Auch auf dieser Fahrt untersucht sie, wie sich die heißen Flüssigkeiten aus den hydrothermalen Quellen im Ozean ausbreiten: „Wir arbeiten nach der ‚Wo es qualmt, muss auch Feuer sein’-Methode“, lacht Walker, „wir suchen nach der heißen und chemisch einzigartigen Wolke und stoßen so auf bisher unbekannte heiße Quellen am Meeresboden“, erklärt die Ozeanografin. „Mit der CTD vermessen wir die Ausdehnung und Verbreitung der Wolke, damit wir sagen können, wie weit entfernt von der Quelle eine Wasserprobe genommen wurde.“ Diese Informationen helfen zum einen den anderen Wissenschaftlern auf der Fahrt, die Proben zu bekommen, die sie brauchen. Außerdem vermisst Walker die Vulkane im Kermadec-Vulkanbogen schon seit 17 Jahren, so dass sie inzwischen sehr umfangreiche Zeitreihen erstellt hat. „Mit diesen Daten können wir nachvollziehen, wie sich die Vulkane in diesem Zeitraum verändert haben – während der Brothers-Vulkan ziemlich unverändert geblieben ist, sieht der Rumble III-Vulkan inzwischen ganz anders aus, zum Beispiel ist der Kegel komplett verschwunden.“

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Die Wissenschaftlerin genießt es auf Forschungsfahrt zu gehen und immer wieder etwas Neues zu entdecken. Insgesamt hat sie schon an etwa 75 Expeditionen teilgenommen und ist voller Lob für die SONNE: „Dies ist mit Abstand das tollste Schiff, auf dem ich je gefahren bin“, erzählt Sharon Walker. „Es ist komfortabel, liegt sehr ruhig, ist sehr sauber und geräumig und hat eine tolle sehr hilfsbereite Besatzung“, zählt sie begeistert auf.  

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Fabio Caratori Tontini ist Geophysiker am neuseeländischen Forschungsinstitut GNS Science. „Gemeinsam mit meinen Kollegen arbeite ich in einem sehr inspirierenden Forschungsumfeld“, so der Italiener, „wir haben den Kermadec-Vulkanbogen direkt vor der Haustür, es ist toll so oft in dieses geologisch hochspannende Gebiet fahren zu können und immer wieder etwas zu entdecken, was noch kein Mensch je zuvor gesehen hat“, erzählt der Wissenschaftler weiter. Insgesamt war er schon auf 21 Forschungsfahrten – heute verbringt er seinen 500. Tag auf See.

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Am GNS Institut kartiert er wie auch auf dieser Fahrt den Meeresboden von Forschungsschiffen aus. In der Antarktis können nur wenige Spezialschiffe das Eis durchbrechen, weshalb der Geophysiker den Grund unter dem Eis mit Polarflugzeugen aus der Luft untersucht. „Die Flugzeuge sind mit einem Gravimeter ausgestattet, das die Erdanziehung erfasst und anhand von kleinsten Änderungen der Schwerkraft die Struktur des Meeresbodens messen kann.“ Etwa einen Monat pro Jahr verbringt Tontini in der Antarktis und fliegt wann immer das Wetter es zulässt über das ewige Eis. „Viele Flüge werden wegen Schneestürmen und schlechter Sicht gecancelt, wenn wir Glück haben, können wir an 15 von 40 Tagen fliegen“, so der studierte Physiker, „Abheben ist eigentlich nie ein Problem, aber die Landung wird bei Wind und aufgewirbeltem Schnee ziemlich schnell ganz schön schwierig.“

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Fabio Caratori Tontini liebt es, dass er auf jeder Forschungsfahrt irgendetwas Neues erlebt, „auf dieser Fahrt hatten wir die Chance mit dem Unterwasserroboter direkt zu überprüfen, ob unsere Modelle, die wir am Computer erstellt haben, richtig sind.“ Außerdem genießt er es sehr, seinem Forschungsgegenstand so nah zu sein: „Ich bin in einem kleinen Fischerdorf am Meer geboren worden und kann nicht ohne den Ozean leben“, sagt der aus Ligurien stammende Forscher.

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Christian Hansen ist Geochemiker am Insititut für Chemie und Biologie des Meeres an der Universität Oldenburg. Dort beschäftigt er sich mit winzigen Molekülen im Meer – mit gelöstem organischen Material. Die Wissenschaftler bezeichnen diese Stoffe als DOM – kurz für Dissolved Organic Matter. „Im Wesentlichen besteht DOM aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff, aber auch aus Stickstoff, Phosphor und Schwefel“, so der Postdoc des SONNE-Heimatinstituts. Aus diesen Grundbausteinen können viele tausend verschiedene Verbindungen gebildet werden, „die molekulare Vielfalt ist dabei das Resultat von mikrobiellen Prozessen und verschiedenen physikalischen Parametern wie Licht, Temperatur und ph-Wert des Wassers“, erklärt Hansen weiter. Mit dem hochauflösendsten Massenspektrometer Deutschlands können die Wissenschaftler aus Oldenburg diese Vielfalt betrachten: „Das DOM hinterlässt einen Fingerabdruck, der uns verrät, durch welche vielfältigen Prozesse im Meer sie entstanden sind – etwa, ob eine Kohlenstoffverbindung von einem Bakterium hergestellt wurde, das Photosynthese betreibt, oder von einem Mikroorganismus, der Chemosynthese betreibt.“

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„DOM ist ein wichtiger Kohlenstoffspeicher im globalen Kohlenstoffkreislauf. Im Meer ist in etwa genauso viel Kohlenstoff gespeichert wie in der Atmosphäre in Form von CO2.“ 700 Petagramm gelöster Kohlenstoff befindet sich im Meer – das sind 700 Milliarden Tonnen. Christian Hansen möchte deshalb die Prozesse verstehen, die dieses Reservoir beeinflussen. Auf der Fahrt untersucht er, welchen Einfluss die hydrothermalen Systeme im Kermadec-Bogen auf die Menge und Zusammensetzung der gelösten organischen Moleküle haben. „Es werden immer weitere sehr stabile Kohlenstoffverbindunge gebildet, die nicht weiter von Mikroorganismen zersetzt werden können, trotzdem ist die Gesamtmenge von DOM im Meerwasser relativ konstant“, so der Geochemiker. „Daher stellt sich die Frage, wohin diese sehr widerstandsfähigen Kohlenstoffverbindungen verschwinden. Eine mögliche Senke sind hydrothermale Quellen“, so der Geochemiker. Denkbar ist, dass das DOM an diesen Quellen so aufgeheizt wird, dass es zersetzt wird und dann wieder von Mikroben verwertet werden kann. „Um die Gesamtheit des Hydrothermalsystems zu erfassen, beproben wir zum einen mit der CTD die aufsteigenden heißen Wolken, die sogenannten Plumes, über den Quellen und zum anderen mit dem Unterwasserroboter heiße und warme Fluide, die aus dem Meeresboden austreten.“

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Christian Hansen hat sich auf der SONNE im Trockenlabor 4 auf dem Arbeitsdeck eingerichtet: Hier isoliert er das gelöste organische Material aus den Wasserproben und konserviert es für die spätere Untersuchung in Oldenburg. „Im Meerwasser kommt etwa ein Milligramm DOM pro Liter vor“, sagt der Wissenschaftler. Nachdem er Partikel, die größer als 0,7 Mikrometer sind, mit einem Filter vom gelösten organischen Material abgetrennt hat, trennt er das Meersalz ab. Letztendlich bekommt er so eine konzentrierte Lösung, die aus 2 Milligramm DOM und 8 Millilitern Methanol besteht. Im Laufe der Reise hat er 250 Extrakt-Fläschchen abgefüllt. Das DOM-Konzentrat bringt Christian Hansen dann tiefgekühlt und luftdicht verschlossen per Luftfracht nach Oldenburg, wo er sie im Massenspektrometer ausführlich untersucht.  

 „Bisher habe ich das DOM nur in Laborexperimenten untersucht und das Material künstlich erhitzt. Für mich ist es toll, dass ich diese Experimente jetzt mit Proben aus einem realen Hydrothermalsystem vergleichen kann“, erzählt der Geophysiker begeistert. „Besonders interessant ist, dass die Hydrothermalsysteme im Kermadec-Vulkanbogen in so geringer Wassertiefe vorkommen und sogar die lichtdurchflutete Oberflächenschicht beeinflussen.“

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Anke Meyerdierks Wissenschaftlerin in der Abteilung Molekulare Ökologie am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen.

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Kathrin Büttner ist Biologisch-Technische Assistentin in der Abteilung Molekulare Ökologie am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie Bremen. Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie

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Katharina Sass ist Doktorandin im Fachbereich Biologie an der Universität Hamburg.

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Mit dem neuen Forschungsschiff SONNE begann für die deutsche Meeresforschung im Dezember 2014 eine neue Ära. Mit einer Länge von 116 Metern und einer Breite von 21 Metern ist es nach dem Forschungseisbrecher POLARSTERN das zweitgrößte Schiff der deutschen Forschungsflotte. Auch in technologischer Hinsicht setzt die SONNE Maßstäbe: Dank innovativer Meerestechnik erhalten die Meeresforscher Einblicke in zuvor unbekannte Tiefen der Ozeane. Zur Ausrüstung zählen hochwertige Echolote und Forschungswinden mit Kabeln von bis zu zwölf Kilometern Länge, die Messungen in den tiefsten Gräben der Weltmeere ermöglichen. Mehrere Tauchroboter können gleichzeitig den Meeresboden ablichten und wertvolles Probenmaterial an Deck bringen. 

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Das Forschungsschiff SONNE ist das modernste deutsche Forschungsschiff und wird der Wissenschaft vom Bundesministerium für Bildung und Forschung zur Verfügung gestellt. Die Vorsorgeforschung des Bundesforschungsministeriums verfolgt das Ziel, vordringliche Lücken zum Klimawandel durch exzellente Forschung zu schließen und praktisch wirksame Kompetenz in der Nutzung von Klimawissen aufzubauen.

Das Motto des Wissenschaftsjahrs 2016*2017 lautet "Meere und Ozeane – Entdecken. Nutzen. Schützen". Dieses Motto beschreibt die vielfältigen Aufgaben der deutschen Forschungsflotte. Im Wissenschaftsjahr berichten Meeresforscherinnen und Meeresforscher im Expeditionsblog von ihrer Arbeit auf den 16 deutschen Forschungsschiffen.

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Lutz Mallon ist seit ihrer Indienststellung im Jahr 2014 Kapitän der SONNE.

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Das Bundesministerium für Bildung und Forschung informiert in einer gerade erschienenen Broschüre über das Forschungsschiff SONNE und berichtet über frühere wissenschaftliche Expeditionen:

Den Geheimnissen der Tiefsee auf der Spur – Das Forschungsschiff SONNE im Dienst der Wissenschaft

Diese und weitere Broschüren können Sie kostenlos beim Bundesforschungsministerium bestellen:

https://www.bmbf.de/publikationen/  

Wenn Sie sich für Meeresforschung interessieren, empfehlen wir Ihnen diese Broschüren:  

Ozeanversauerung – Das andere Kohlendioxidproblem
Zukunft der Ozeane - Gemeinsam forschen für eine gesunde Meeresumwelt
MARE:N - Küsten-, Meeres- und Polarforschung für Nachhaltigkeit.
Forschungsprogramm der Bundesregierung 

GEO:N - Geoforschung für Nachhaltigkeit.
Fachprogramm im Rahmenprogramm "Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA³)"


Und für Kinder die Ausgaben des forscher-Magazins, die im Wissenschaftsjahr der Meere und Ozeane erschienen sind:  
forscher - Das Magazin für Neugierige  
Ausgabe 2 / 2016 - Leinen Los! Dem Plastik auf der Spur
Ausgabe 1 / 2016 - ahoi!

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Das gelbe Deck 6 dient als Wohnraum. Außerdem befinden sich hier die Kapitäns- und Fahrleiterkammern. Auch das Bugdeck liegt auf Deck 6.

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Deck 5 – orange – ist Wohnraum. Außerdem liegen auf dem fünften Deck das Behandlungszimmer, das Krankenzimmer und der OP-Raum der Schiffsärztin Dr. Gabriele Wolters.

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Das rote Deck 4, gleichzeitig das erste Aufbaudeck, beherbergt die Messe, Aufenthaltsräume, Kombüse und Provianträume sowie den Besprechungsraum der Wissenschaft. 

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In der Kombüse arbeiten der Chefkoch Frank Tiemann und der zweite Koch Frank Stöcker.

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Die Stewards René Lemm und Sylvia Kluge, Maik Steep und Bernardo Carlonio kümmern sich um den gesamten Messebetrieb zu den fünf Mahlzeiten und sorgen dafür, dass auch mitten in der Nacht immer kleine Mahlzeiten wie Brot, Käse und Aufstrich bereitstehen. Außerdem sind die Stewards für die Kabinenreinigung und die Reinigung aller Innenräume zuständig. Der erste Steward René Lemm betreibt darüber hinaus den Shop, in dem man Süßigkeiten, Zahnpasta und Shampoo und Souvenirs einkaufen kann.

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Das blaue Deck 3 ist das Hauptdeck, über das man das Schiff betritt. Hier befinden sich der Hangar, das Arbeitsdeck und ein Großteil der Labore. 

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Als wir am 21. Dezember 2016 an Bord der SONNE gehen, stoßen wir in den Laboren auf gähnende Leere.
Fünf Tage später ist kaum eine leere Fläche zu sehen.

Im Trockenlabor I hat sich Andrea Koschinskys Arbeitsgruppe Fluidgeochemie eingerichtet. Die Forschenden analysieren die Proben aus der Wassersäule und aus den heißen Quellen auf ihre chemischen Bestandteile. Im Labor werden die Wasserproben filtriert und ihr pH-Wert und Salzgehalt bestimmt. Außerdem messen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, welche Mengen von gelösten Metallen wie beispielsweise Eisen in den Wasserproben vorkommen.

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Das Nasslabor II ist das Reich der Meeresbiologen. Hier werden biologische Proben seziert, analysiert und für verschiedenste molekularbiologische Untersuchungen haltbar gemacht.

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Meistens arbeiten der Bootsmann Jürgen Kraft und die Matrosen Frank Heilbeck, Günter Stängl, Ingo Fricke, Rene Papke, Reno Ross, Sascha Fischer und Torsten Kruszona auf dem Hauptdeck und setzen die wissenschaftlichen Geräte über die Winden ein und aus. Außerdem hat hier der Wissenschaftlich-Technische Dienst, kurz WTD, seine Büros: Matthias Großmann, Stefan Meinecke und Bernhard Bagyura kümmern sich um die Computernetzwerke und bordeigene Instrumente wie das Echolot und die CTD.

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Das untere Deck 1 ist das Tankdeck, auf dem sich Maschinenräume und der Windenraum befinden. Die Maschinenbesatzung besteht aus dem Chefingenieur Achim Schüler, den Schiffsingenieuren Steffen Genschow und Stefan Kasten, den Elektrotechnikern Hendrik Schmidt und Patrick Adam, dem Deckschlosser Torsten Bolik sowie den Motormännern Björn Bredlo, Georg Hoffmann und Mátyás Talpai.

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Alle wichtigen Systeme auf der SONNE gibt es in doppelter Ausführung, so zum Beispiel zwei komplette Maschinenräume. So bleibt die SONNE auch im Notfall manövrierfähig. Das Forschungsschiff hat einen dieselelektrischen Antrieb bestehend aus vier Dieselgeneratoren und fünf elektrischen Antrieben, davon zwei große Schiffsschrauben am Heck.

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Das dunkelgrüne Deck 2 ist teils Wohndeck, teils Maschinenraum.

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Deck 7 ist der Heuboden – hier steht eine von sechs Lüftungsanlagen. Außerdem befindet sich hier das Winchdeck: Der gelbe Punkt ist kein Landeplatz für Helikopter, es besteht aber die Möglichkeit, Personen von einem Helikopter abzuseilen oder Verletzte auf einer Trage zum Helikopter hochzuziehen.

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Die Brücke befindet sich auf Deck 8. Hier wechseln sich die vier Nautiker Kapitän Lutz Mallon, Leitender Offizier Jens Göbel und die beiden zweiten Offiziere Lars Hoffsommer und Ulrich Büchele ab.

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Tag und Nacht navigieren die Offiziere das Schiff, beobachten das Meer, behalten Sturmwarnungen im Auge und positionieren die SONNE so, dass wissenschaftliche Geräte optimal ins Wasser gelassen werden können.

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Deck 9 und Hauptmast Deck 9 ist das Peildeck. Der Beobachtungsraum dient der Vogel- und Walbeobachtung. Über allen Decks befindet sich der Hauptmast, an dem Positionslampen, Radargeräte und diverse Antennen und Satellitenempfänger angebracht sind.

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Auf dem Schornstein der SONNE prangt das Logo ihres Heimatinstituts, des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) an der Universität Oldenburg.

Meinhard Simon aus der ICBM-Arbeitsgruppe "Biologie Geologischer Prozesse" leitet die Expedition SO254, die von Auckland aus an unsere Fahrt anschließt und freut sich über diese Auszeichnung für sein Institut: "Unser Logo auf dem Schornstein macht weithin sichtbar, dass das ICBM einen wichtigen Beitrag zur Erforschung der Ozeane leistet. In den kommenden Jahren und Jahrzehnten werden die Wissenschaftler unseres Institutes daran mitarbeiten, die grundlegenden hydrografischen, geochemischen und mikrobiellen Prozesse der Weltmeere, die noch viele grundlegende Forschungsfragen zu beantworten haben, besser zu verstehen", so der Biologieprofessor. "Die Ergebnisse werden nicht nur zu einem vertieften Grundverständnis der Weltmeere beitragen, sondern auch wichtige Hilfen leisten, die Folgen des Klimawandels und der menschlichen Eingriffe in marine Ökosysteme besser abschätzen zu können."

Bis zum 27. Februar 2017 ist Meinhard Simon gemeinsam mit 39 anderen Wissenschaftlern im Südwestpazifik unterwegs. Die Biologen untersuchen zum einen die Biodiversität der Bakteriengemeinschaften in der Wassersäule und im Oberflächensediment. Zum anderen wird die Biodiversität von am Meeresboden lebenden Tieren, insbesondere Schwämmen, aber auch Korallen, Seesternen und Seegurken erforscht.

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Heimathafen des modernsten Forschungsschiffs Deutschlands ist Wilhelmshaven. Andreas Wagner, Oberbürgermeister von Wilhelmshaven, freut sich sehr über diese Verbindung: "Als Heimathafen fühlt sich Wilhelmshaven mit der SONNE besonders verbunden", so der oberste Repräsentant der Küstenstadt am Jadebusen, "Das Forschungsschiff trägt unseren Stadtnamen in die Welt hinaus – das macht uns stolz!"

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Die Expedition SO253 führt die SONNE mitten in die Kollisionszone von zwei der großen Platten der Erde: Hier taucht die Pazifische Platte unter die Australische Kontinentalplatte ab. An diesem Riss in der Erdkruste sind vor vielen Millionen Jahren Vulkane entstanden und bildeten den Kermadec-Vulkanbogen zwischen Neuseeland und Tonga. Vier der über 30 größeren Vulkane ragen aus dem Wasser hervor und bilden die Kermadec-Inseln Raoul Island, Macauley Island, Curtis Island und Nugent Island. Die SONNE wird sich jedoch den unter Wasser gelegenen Vulkanen Macauley Cone, Haungaroa, Brothers und Rumble III widmen.

Im Kermadec-Vulkanbogen kommt es bis heute immer wieder zu Vulkanausbrüchen. Informationen über die einzelnen Vulkane im Kermadec Vulkanbogen liefert die Vulkandatenbank des Smithsonian Instituts.

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Ziel der Expedition sind die Vulkane unter der Meeresoberfläche: Die Forscher untersuchen die hydrothermalen Quellen an den Unterwasservulkanen, aus denen unterirdisch erhitztes Wasser austritt. Die Wissenschaftler wollen herausfinden, welchen Einfluss die heißen Quellen auf das Meerwasser und die Lebewesen in der Umgebung haben.

Wenn man sieht, wie diese 300 Grad heiße Lösung aus dem Meeresboden schießt, wie die ganze Lebenswelt unter diesen extremen Bedingungen überquillt, das ist schon spektakulär."
Prof. Dr. Andrea Koschinsky

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Der Unterwasserroboter MARUM QUEST taucht zu den hydrothermalen Quellen hinab und nimmt in 200 bis 1600 Metern Tiefe Proben der heißen Lösungen, biologische Proben und Gesteins- und Erzproben, die die Wissenschaftler an Bord der SONNE und im Anschluss an die Fahrt in ihren Heimatlaboren untersuchen.

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Die Expedition SO253 wird von der Geochemikerin Prof. Dr. Andrea Koschinsky von der Jacobs University Bremen geleitet.

Das Schiffsradar Hamburgverrät, wo sich die SONNE gerade befindet.

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SONNE-Expedition SO253

Forschungsthema: Der Einfluss von hydrothermalen Quellen auf die Chemie, Geologie und Biologie des Meeres

Wissenschaftliche Leitung der Fahrt: Prof. Dr. Andrea Koschinsky (Jacobs University Bremen)

Start: 22. Dezember 2016, Nouméa (Neukaledonien)
Ende: 21. Januar 2017, Auckland (Neuseeland)

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Auf dieser Seite lassen wir, die Wissenschaftler der Fahrt SO253 und die Journalistin Marie Heidenreich, Sie ab dem 22. Dezember 2016 sechs Wochen lang an unserer Fahrt teilhaben. So können Sie aus der Ferne Weihnachten und Silvester an Bord der SONNE miterleben und alles über unsere Meeresforschung erfahren.

Wenn Sie Fragen haben, freuen wir uns über Ihre Email an a.koschinsky@sonne.briese-research.de

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Alle Wissenschaftler sind inzwischen am anderen Ende der Welt, in Neukaledonien, angekommen. Hier ist es tropisch warm und selbst das Meer hat eine Temperatur von 26 Grad. In den Korallenriffen um die vorgelagerten Inseln tummeln sich bunt schillernde Fische. Um acht Uhr morgens haben wir die SONNE heute zum ersten Mal betreten.

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Anders als in vielen deutschen Hafenstädten ist der Hafen hier kein abgesperrtes Gebiet, sondern liegt mitten in der Stadt und ist für jeden ohne Kontrollen zu erreichen. Für die Einheimischen ist die SONNE eine echte Attraktion, wenngleich sie viel kleiner ist, als die riesigen Kreuzfahrtschiffe, die hier sonst anlegen. 

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Gleichzeitig mit uns werden auch die Container an Bord gewuchtet, die wir vor zwei Monaten in Bremen mit allen Instrumenten und der kompletten Laborausstattung beladen haben. Auch der Tauchroboter MARUM QUEST wurde in einem Container nach Neukaledonien verschifft und heute mit dem Kran an Deck gehoben. Nachdem wir unsere Kajüten bezogen haben, verbringen wir den Rest des Tages damit, die Labore einzurichten.

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Heute Morgen um 9 Uhr sind wir aus dem Hafen von Nouméa ausgelaufen. Es war unglaublich schön, zwischen den kleinen Trauminseln von Neukaledonien hindurchzufahren und zu sehen, wie unser Bug durch das türkisblaue Wasser pflügt. 

Klicken Sie unten links auf Play, um das Video abzuspielen.

Musik: JiltedG

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Unser Tagesablauf wird von den Mahlzeiten strukturiert: Um sieben Uhr morgens gibt es Frühstück, um 10 Uhr machen wir - so es die Forschung zulässt - eine Viertelstunde lang Kaffeepause. Mittagessen gibt es ab halb zwölf. Um 15 Uhr gibt es Kuchen und um 17:30 Uhr Abendessen. Für alle, die nachts arbeiten, gibt es einen Kühlschrank in der Messe - so heißt der Speisesaal auf einem Schiff - in dem Käse und Aufschnitt bereitstehen. 

Der erste Koch Frank Tiemann stellt sich gemeinsam mit dem 2. Koch Frank Stöcker der Herausforderung, 71 Menschen fünf Wochen lang rund um die Uhr zu verpflegen: „Wir arbeiten gegen die Zeit, weil wir zu den Essenszeiten pünktlich fertig werden müssen“, sagt Tiemann. Am Tag müssen die beiden mit Unterstützung der Stewards 210 Essen zubereiten. Das bedeutet volle Tage: „Wir fangen morgens um vier Uhr an und mit kurzen Pausen arbeiten wir bis abends um 18 Uhr“, so der Chefkoch.

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Wir steuern jetzt unser erstes Arbeitsgebiet an, den Unterwasservulkan Macauley Cone. Dieser liegt seit kurzem in einem Meeresschutzgebiet, weshalb es komplizierter als üblich ist, eine Forschungsgenehmigung zu bekommen. Die neuseeländische Behörde hat vorgeschrieben, dass ein Taucher unser Schiff im Hafen von Nouméa von unten reinigen muss, bevor es in das Meeresschutzgebiet fährt. Nachdem der Taucher den Rumpf von allem Bewuchs gereinigt hat, hoffen wir nun, die Genehmigung im Laufe des Tages zu bekommen.

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Glücklicherweise kam gestern Nachmittag noch die Genehmigung, dass wir am Macauley Cone arbeiten dürfen. Da wir noch zwei weitere Tage brauchen, bis wir das erste Arbeitsgebiet erreichen, nutzen wir die Zeit heute dazu, uns gegenseitig zu berichten, woran die einzelnen Arbeitsgruppen forschen.

Die Bandbreite der Themen ist sehr groß: Sie reicht von der Kartierung des Ozeanbodens über die Beprobung und Bearbeitung von Gesteinen und heißen Fluiden bis hin zur Erforschung der Lebewelt an den Unterwassergeysiren. Sehr schnell wird deutlich, dass viele Wünsche unter einen Hut gebracht werden müssen. Kein leichter Job für die Fahrtleiterin Prof. Dr. Andrea Koschinsky. Im Anschluss an dieses allgemeinen Arbeitstreffen folgen bis in den Abend hinein weitere Besprechungen in kleineren Gruppen. Viele Arbeitsgruppen möchten die Unterwassergeysire beproben und sind an den heißen Fluiden der Schwarzen Raucher interessiert.

Und so geht es zu wie auf dem Basar: Der eine braucht nur wenige Tropfen, andere brauchen dagegen einen halben oder gar einen ganzen Liter pro Probenahmestelle. Es wird um jeden Tropfen gefeilscht, denn die Probengefäße haben nur ein begrenztes Volumen. Und der Tauchroboter kann bei jedem Tauchgang nur eine begrenzte Anzahl von Gefäßen mitnehmen. Aber am Ende geht alles auf. Und klar ist auch, dass kein Tropfen dieser wertvollen Fluidproben verschwendet wird oder gar ungenutzt bleibt. 

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Leider ist weit auf dem Pazifik die Internetverbindung sehr schwach, weshalb wir im Moment noch lange nicht alle Bilder und Videos hochladen können, die wir Ihnen gerne zeigen würden.

Gestern Nachmittag hat uns übrigens eine Sicherheitsübung aus den Laboren und von den Kammern an Deck gelockt. Alle mussten ihre Rettungswesten anlegen, lange Anziehsachen inklusive Kopfbedeckung tragen und dann so schnell wie möglich an Deck kommen. Dort wurde überprüft, ob wir vollständig sind und wir haben uns auf die beiden Rettungsboote verteilt - eines steht Backbord (in Fahrtrichtung links), das andere Steuerbord (in Fahrtrichtung rechts). Bei der Übung kamen manche an Deck, die sich seekrank in ihre Kammern zurückgezogen hatten. Die Wellen sind zwar nicht sehr hoch, aber es gibt eine sehr lange Dünung, weshalb das Schiff langsam, aber stark schaukelt. Zum Glück haben wir unsere Schiffsärztin Dr. Gabriele Wolters an Bord, die uns mit Tabletten gegen Übelkeit versorgt und, wenn das nichts hilft, ein Pflaster gegen Seekrankheit hinters Ohr klebt.

Sonstige Tipps, die die erfahrenen Forschungsfahrer denjenigen mitgeben, die zum ersten Mal so lange auf einem Schiff sind, sind zum Beispiel Ingwer essen, an Deck gehen und in die Ferne schauen, sich hinlegen und normal weiter essen und einen Finger in die Ohrmuschel drücken.

Vor dem Zubettgehen stellen wir alle unsere Uhren um eine Stunde vor. Wir verlassen die Zeitzone von Nouméa und sind Deutschland dann 11 Stunden voraus.

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Bei strahlendem Sonnenschein und über 25 Grad versuchen wir heute, in Weihnachtsstimmung zu kommen. Kapitän Lutz Mallon hat dem Bundesministerium für Bildung und Forschung in einem Interview schon geschildert, dass das nicht die leichteste Übung ist:
„Weihnachten nehmen wir Kurs auf den Kermadec-Vulkanbogen.“ 

Wir geben unser Bestes, indem wir gleich beim Kaffeetrinken alle zusammen wichteln und heute Abend um acht feiern wir eine Weihnachtsparty. Gespannt sind wir auch auf das weihnachtliche Festmahl, dass Kapitän Mallon im Interview angekündigt hat.  

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Nach dem Frühstück wurde heute der Kranzwasserschöpfer zum ersten Mal von Bord gelassen: Ein etwa zwei Meter hohes Gestell, an dem kranzförmig 22 Wasserflaschen befestigt sind, die jeweils zehn Liter Meerwasser fassen. Die Deckel dieser Flaschen können vom Schiff aus ferngesteuert geschlossen werden, sodass jede Flasche Wasser von einem anderen Ort mitbringen kann.

Unterhalb des Kranzwasserschöpfers befindet sich die CTD. CTD steht für Conductivity, Temperature und Depth, also Leitfähigkeit, Temperatur und Tiefe - ein Gerät, dass die gemessenen Werte in Echtzeit ans Schiff übermittelt.

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"Mit dem Einsatz der CTD mussten wir warten, bis wir in mindestens 2000 Metern Wassertiefe waren, weil sich bis in diese Tiefe die Temperatur und damit die Schallgeschwindigkeit noch relativ stark verändert“, erklärt Maren Walter von der Universität Bremen. Die CTD misst den Salzgehalt, den Druck und die Temperatur in den verschiedenen Wassertiefen. „Daraus können wir die Schallgeschwindigkeit in Wasser ermitteln. Die benötigen wir später, wenn wir den Meeresboden mit Echoloten kartieren wollen: Nur wenn wir wissen, wie schnell sich der Schall durchs Wasser bewegt, wissen wir ganz genau, wie tief der Meeresboden ist“, so Maren Walter weiter.

Die 2040 Meter Tiefe, die das Echolot vorher angezeigt hat, waren in Wirklichkeit 2042 Meter. Die Abweichung von zwei Metern scheint auf den ersten Blick zwar sehr gering zu sein, wenn man aber wertvolle Instrumente möglichst dicht über dem Boden bewegen möchte, machen sie schon einen Unterschied aus.

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Als die CTD-Rosette nach zwei Stunden wieder an der Wasseroberfläche auftaucht und an Bord gewuchtet wird, stürzen sich die Wissenschaftler auf ihre jeweiligen Flaschen und füllen das Tiefenwasser in kleinere Behälter ab. Je nach Verwendung werden die Proben in Plastikflaschen und –kanister oder Behälter aus anderen Materialien gefüllt. Maren Walter füllt ihre Proben in Kupferrohre, weil sie Edelgase messen möchte, die aus Plastikbehältern entweichen würden.

Corinna Oster verwendet Kunststoffflaschen, aus denen gelöstes organisches Material nicht austreten kann. Gelöstes organisches Material besteht aus winzigen Molekülen im Meerwasser. Eine amerikanische Zeitschrift beschrieb ihren Forschungsgegenstand als „the tea of the sea“ – den Tee des Meeres. Zu Hause in Oldenburg misst sie im Massenspektrometer des Instituts für Biologie und Chemie des Meeres, welche Elemente in den Proben vorkommen. „Die Proben von heute vergleiche ich dann mit den Wasserproben, die wir in den nächsten Wochen an hydrothermalen Quellen nehmen“, erklärt Corinna Oster. So kann sie herausfinden, welchen Einfluss die heißen Quellen auf die Zusammensetzung des gelösten organischen Materials haben.

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Heute sehen wir zum ersten Mal wieder Land: Und zwar haben wir unser Arbeitsgebiet Macauley Cone erreicht und liegen jetzt etwa anderthalb Kilometer vor der unbewohnten Vulkaninsel Macauley Island. Die Insel hat eine schroffe Steilkante und ist mit robusten Gräsern und niedrigen Pflanzen bewachsen. Sie besteht aus schwarzem Basaltgestein und einer Schicht aus dazitischer Lava, die sich nach dem letzten Vulkanausbruch vor 5000 Jahren abgelagert hat. Wir liegen jetzt genau an der Stelle, wo der Unterwasservulkan damals ausgebrochen ist.

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Heute wird der Unterwasserroboter ROV QUEST zum ersten Mal getestet. ROV steht für Remotely Operated Vehicle - ferngesteuertes Fahrzeug. QUEST wird in den nächsten Tagen den Vulkankessel unter uns erkunden. In etwa 400 Metern Tiefe befinden sich mindestens zwei aktive heiße Quellen. Hier tritt eine heiße Flüssigkeit aus, in der Elemente aus dem Vulkangestein gelöst sind. Eines der wichtigsten Elemente auf dieser Reise ist Eisen. Wenn das Meerwasser durch Vulkanspalten sickert und aufgeheizt wird, werden Metalle gelöst. An den heißen Quellen tritt die metall- und gasreiche Flüssigkeit aus und vermischt sich mit dem Meerwasser. ROV QUEST wird mit hitzebeständigen Titan-Schnorcheln heiße Lösungen direkt vor der Quelle beproben und die heiße Flüssigkeit in Spezialbehältern aus Titan an Bord bringen.

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Am späten Abend wurde die CTD noch einmal ausgesetzt. Diesmal war das Ziel nicht mehr, die Tiefenmessung zu kalibrieren, sondern es ging direkt so nah wie möglich an die heißen Quellen heran. "So können wir die aufsteigende hydrothermale Wolke und ihre Ausbreitung erfassen", sagt Fahrtleiterin Andrea Koschinsky. 

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Im Kontrollraum beobachten die Wissenschaftler am Monitor die Messergebnisse der CTD und geben über Funk weiter, in welche Richtung das Schiff sie ziehen soll. Ziel ist es, möglichst nah an die hydrothermalen Quellen zu gelangen und dort Wasserproben inmitten der Wolke zu nehmen, in der heiße Flüssigkeit aus dem Meeresboden austritt. Die Suche nach den heißen Wolken wird "Plume Hunting" genannt. In Echtzeit können die Wissenschaftler mitverfolgen, welcher Druck und welcher Sauerstoffgehalt um die CTD herum herrscht. Besonders wichtige Parameter für die Suche nach den Plumes sind zum einen die Trübe des Wassers, weil an den Quellen viele Metall- und Sulfidpartikel austreten, und zum anderen das Redox-Potential: Das Redox-Potential verrät, wo besonders viele reduzierte Substanzen vorkommen, also Substanzen, die nur entstehen, wenn es keinen Sauerstoff gibt. Solche reduzierten Substanzen wie reduziertes Eisen mit der chemischen Formel Fe2+ und Schwefelwasserstoff kommen in den Hydrothermalquellen vor und deuten darauf hin, dass die Quelle nicht mehr weit sein kann.

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Kaum ist der Kranzwasserschöpfer mit CTD in den Hangar der SONNE gehievt, zapfen die Wissenschaftler verschiedene Mengen von wenigen Tropfen bis einige Liter aus den länglichen grauen Flaschen ab. Das Wasser in jeder der 22 Flaschen stammt aus einer anderen Wassertiefe: Die flachste Probe wurde in zehn Meter Tiefe genommen, die tiefste stammt aus 678 Meter Tiefe - mitten aus der Wolke von einer der zwei gefundenen hydrothermalen Quellen.

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Die Analyse und das Haltbarmachen der Proben hat die ganze Nacht in Anspruch genommen. Nach einer durchwachten Nacht erklärt Harald Strauß von der Universität Münster: "Ich habe die Proben für verschiedene Messungen konserviert, die ich zu Hause in Münster durchführen werde. Proben, in denen ich den Kohlenstoff messen möchte, habe ich vergiftet, damit alle Lebewesen, die den Kohlenstoff weiter umsetzen könnten, absterben." Andere Proben wurden nur kühl und dunkel gelagert.

Einige Proben rochen stark nach faulen Eiern, was darauf schließen lässt, dass sie Schwefelwasserstoff enthalten. "Diesen Proben habe ich eine Chemikalie zugegeben, damit der Schwefelwasserstoff nicht oxidiert. Ich möchte möglichst verschiedene Schwefelformen einzeln untersuchen, zum Beispiel Schwefelwasserstoff, Sulfat, elementaren Schwefel, Schwefel in Gesteinen und Schwefel in Muscheln und anderen Lebewesen. Deshalb versuche ich jede weitere chemische Reaktion zu vermeiden, die Proben werden quasi eingefroren", so Harald Strauß weiter. 

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Nachdem die Forscher dank der CTD nun wissen, wo sich die heißen Quellen befinden, wollen sie herausfinden, welche Partikel mit der Wolke in den Ozean transportiert werden. Dafür seilen sie noch in der Nacht eine Pumpe mitten in die Wolke ab. Diese pumpt Meerwasser über zwei verschiedene Filter. Auf dem einen Filter setzen sich Mineralpartikel ab. Der andere, den die Wissenschaftler wegen seiner fransigen braunen Oberfläche Gorillawolle nennen, sammelt Radium auf. Als die Pumpe um 8 Uhr morgens eingeholt wird, dürfen die Forschenden endlich schlafen gehen. 

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Sobald die Pumpe eingeholt wurde, konnte heute Morgen um 9 Uhr das Unterwasserfahrzeug ROV QUEST ins Wasser gelassen werden. Bis heute Abend um 8 Uhr wird QUEST nun an der Flanke des Vulkankraters hochkriechen, Gesteinsproben nehmen und Videoaufnahmen machen. 

Die Wissenschaftler, die keine CTD-Proben verarbeiten müssen, kommen im Besprechungsraum zusammen und verfolgen auf mehreren Monitoren zugleich die Videoaufnahmen vom Meeresboden. Sobald sie eine spannende Gesteinsformation oder Lebewesen entdecken, können sie das ROV-Team bitten, näher heranzutauchen oder reinzuzoomen. 


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Außerdem legt das ROV vier Wärmeflussdecken aus - kreisrunde Kissen, die messen, wie viel Hitze aus dem Boden aufsteigt. "Diese Decken sind komplett Marke Eigenbau: Bei dem Schlauch handelt es sich um einen Motorradreifen. Wir befestigen ein Thermometer über und eines unter der Decke. Der Temperaturunterschied verrät uns dann, wie viel Wärme aus dem Boden austritt", erklärt Fabio Caratori Tontini vom neuseeländischen Forschungsinstitut GNS Science.
"Für die Messung ist es sehr wichtig, dass keine Hitze an der Decke vorbei entweicht. Deshalb verstärken wir den Motorradschlauch mit einem zweiten Schlauch, der mit Blei gefüllt ist und die Decke am Boden festhält", führt der Geophysiker weiter aus.  

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Die Flanken des Vulkans haben eine große Austauschfläche mit dem Ozean. Auch wenn sie nicht so heiß sind wie die hydrothermalen Quellen, geben sie aufgrund ihrer schieren Fläche sehr viel Wärme an das umgebende Wasser ab: "Mit den Wärmeflussdecken messen wir, wie viel Energie in Form von Wärme das gesamte Hydrothermalsystem, über dem wir uns befinden, an das Meer abgibt. Ich habe die Vision, dass meine Kinder noch miterleben werden, dass wir diese enorme Energiequelle anzapfen. Viele Länder im pazifischen Feuerring werden in Zukunft einen hohen Energiebedarf haben. Unterwasser-Geothermie ist eine saubere und unbegrenzte Energiequelle direkt vor ihrer Haustür. Vielleicht müssen wir anfangen den Ozean als Lösung für zukünftige Herausforderungen in Betracht zu ziehen: So zum Beispiel Nahrung, Rohstoffe und warum nicht auch Energie?", gibt der neuseeländische Geologe Cornel de Ronde zu Bedenken.

Die Kissen werden bei einem späteren Tauchgang wieder aufgesammelt.

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Der Tauchgang von QUEST dauert den ganzen Tag lang. Über Monitore können wir in Echtzeit verfolgen, wie er den Vulkankrater genau unter unserem Schiff erkundet. Der Meeresboden in einer Wassertiefe von 320 Metern ist bedeckt mit Muscheln, Sediment und Gesteinsbrocken. Im Scheinwerferlicht tummeln sich Fische. Halb mit Sediment bedeckt entdecken wir einen Plattfisch, der sich selbst dann nicht rührt, als eine Krabbe auf ihm herumklettert. Dann erreichen wir die erste hydrothermale Quelle, an der eine hellgraue Wolke aus heißem Wasser, Metallen und Nährstoffen aus dem Gestein austritt. Wir messen die Temperatur, die hier bei 112 Grad Celsius liegt, und nehmen Wasserproben und Gesteinsproben. Mit einem Greifarm kann der Roboter ein Netz aus seinem Bauch holen, mit dem er Muscheln einsammelt. 

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Das Wissenschaftsjahr 2016*2017 "Meere und Ozeane" veröffentlicht heute unseren ersten Beitrag von dieser Expedition

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Abends um acht wird der Unterwasserroboter wieder ans Arbeitsdeck gebracht, wo die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die verschiedenen Proben entnehmen, in ihre Labore bringen und dort über Nacht bearbeiten.

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Bernhard Schnetger vom Institut für Chemie und Biologie des Meeres in Oldenburg untersucht die Lösungen, die QUEST an Bord gebracht hat, auf Radium-Isotope. Davon gibt es vier verschiedene, die ganz unterschiedliche Halbwertszeiten haben: Eines der Isotope hat schon nach vier Tagen die Hälfte seiner Atome verloren, weil sie zu anderen radioaktiven Elementen zerfallen. Das Radium-Isotop mit der längsten Halbwertszeit zerfällt so langsam, dass noch 1600 Jahre später die Hälfte seiner Atome vorhanden sind. 

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Genau wie viele andere Elemente ist auch Radium im heißen magmatischen Gestein vorhanden. Meerwasser, das durch Gesteinsspalten fließt, löst das Metall aus dem Vulkan heraus und spült es an heißen Quellen in den Ozean. „Mithilfe der Isotope kann ich herausfinden, wie viel von den Fluiden in das Meerwasser entlassen wird und wie schnell sich diese Fluide mit dem Meerwasser vermischen. Ich erforsche also, welchen Einfluss die heißen Quellen auf den Elementhaushalt der Ozeane haben", so Bernhard Schnetger.

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Mit den Greifwerkzeugen des ROVs können außerdem biologische Proben wie Muscheln genommen werden. Christian Borowski vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen untersucht symbiontische Organismen; also wirbellose Tiere wie Muscheln und Röhrenwürmer, die mit Bakterien in Symbiose leben: In den Kiemen der Muscheln sitzen Bakterien, die dort Chemosynthese betreiben.

Bild: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

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„Genau wie bei der Photosynthese wird bei der Chemosynthese Kohlenstoff aus dem Meerwasser fixiert und es entstehen organische Moleküle, die Grundbausteine der Nahrungsketten sind. Anders als bei der Photosynthese benötigen diese Bakterien kein Licht, sondern Energie aus chemischen Reaktionen“, so Christian Borowski. 

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Weil es unterhalb von 200 Metern Wassertiefe stockfinster ist, kann hier keine Photosynthese mehr betrieben werden. An den heißen Quellen spalten die Bakterien Schwefelwasserstoff und nutzen die dabei entstehende Energie, um Kohlenstoffdioxid in organisches Material umzuwandeln. Von diesen organischen Molekülen ernähren sich ihre Wirtstiere die Muscheln. Die Bakterien profitieren wiederum davon, dass die Muscheln sie mit ihrem Atemwasserstrom versorgen, in dem neben Sauerstoff auch Schwefelwasserstoff gelöst ist.

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Auch heute Morgen wurde QUEST wieder über der Vulkan-Caldera ins Wasser hinabgelassen. Das Kontrollpult, von wo aus QUEST gesteuert wird, befindet sich in einem Container auf dem Hauptdeck. Seine erste Mission heute ist es, die Wärmeflussdecken wieder einzusammeln, die seit gestern messen, wie viel Hitze die Vulkanflanken in den Ozean abgeben. Über Monitore können wir mitverfolgen, wie QUEST den Meeresboden nach den Decken absucht. Genau in dem Moment, als wir sie entdecken, gleitet blitzschnell ein Hai durchs Bild, der sich nicht vom Roboter beeindrucken lässt. QUEST nimmt die Decke mit seinem Greifarm auf und verstaut sie in einer Schublade in seinem Bauch. 

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Gerade als das ROV nach einem weiteren ganztägigen Tauchgang auftauchen soll und alle Wissenschaftler in den Startlöchern stehen, um ihm ihre Proben abzunehmen, schallt es plötzlich über's Arbeitsdeck, "Delfine!" Alle drängen sich an der Reling, um einen Blick auf die Meeressäuger zu werfen. 

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Tatsächlich tummelt sich eine ganze Delfinschule mit mehreren Dutzend Tieren Backbord der SONNE. Wir sind völlig fasziniert davon, dass alle Tiere immer wieder synchron auf- und abtauchen.


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Die Fluidchemiker Charlotte Kleint, Nico Fröhberg und Jan Hartmann können heute ihre Messung der heißen Wolke für das erste Arbeitsgebiet Macauley vervollständigen. Mit der CTD sammeln sie Wasserproben in den Ausläufern des Plumes, welcher sich hier schon stark mit dem Meerwasser vermischt hat. 

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Nach einem langen Tauchgang bringt QUEST wieder Unmengen an Proben vom Meeresboden an Bord. Sobald das ROV-Team den Roboter freigibt, nehmen die Wissenschaftler ihm die Proben ab und tragen sie in ihre jeweiligen Labore. Auf der Fahrt gewinnen sie Material, von dem sie eine lange Zeit zehren können: Wenn die Proben erst einmal haltbar gemacht wurden, können noch Jahre später Analysen und Messungen durchgeführt werden, die zu einem besseren Verständnis der Meere und Ozeane beitragen. 

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An dem Vulkan, den QUEST heute erforscht hat, gelang dem ROV-Team ein beeindruckender Fang: Muscheln der Art Gigantidas gladius mit einer Länge von 30 Zentimetern. Die gleiche Art hatten wir an dem anderen Vulkan gestern auch schon im Netz, allerdings waren die Exemplare dort maximal 6 Zentimeter groß. "Das lässt darauf schließen, dass wir heute auf eine alte Muschelpopulation gestoßen sind, während wir gestern nur Jungtiere von dieser Art gefunden haben. Viele leere Schalen zeigen uns, dass auch am gestern besuchten Vulkan einmal ältere Tiere gelebt haben", so Christian Borowski.

Gigantidas gladius lebt nicht direkt an den Rauchern, sondern an Austrittsstellen von lauwarmen Fluiden, die sich im Untergrund mit einsickerndem Meerwasser vermischt haben. Die Biologen vermuten, dass die lauwarmen Austritte von Zeit zu Zeit versiegen und an anderer Stelle erneut ausbrechen. Hier können sich dann neue Larven ansiedeln. 

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Heute verbringen wir den letzten Tag vor Macauley Island. Vor zwei Tagen hat QUEST einen Hinweis auf einen weiteren bisher unbekannten Raucher unter uns gefunden: Mit der CTD sind wir auf einen Plume gestoßen, Der Tauchgang heute ist unsere letzte Chance, diese heiße Quelle zu finden. 

Wer eine hydrothermale Quelle entdeckt, darf ihr einen Namen geben. Üblich sind Namen, die auf den Ort oder geologische Besonderheiten verweisen oder auf die Umstände, unter denen sie gefunden wurde. Anders als bei Tier- und Pflanzennamen gibt es für die Benennung von Vents keine besonderen Regeln. So gibt es im Mittelatlantischen Rücken einen Schlot, der Barad Dûr nach dem Turm in Herr der Ringe heißt.

Wenn wir auf unserer Expedition einen neuen Smoker entdecken, dürfen wir ihm also einen Namen geben. Wie der heißen könnte, haben wir uns noch nicht überlegt. 

Bild: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

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Cornel de Ronde hat auf früheren Reisen zwei hydrothermale Schlote entdeckt und sie nach seinen Tochtern Olivia und Lena benannt. Seine zweitälteste Tochter Lena ist besonders stolz darauf, dass in ihrem Schlot 90 Gramm Gold pro Tonne vorkommen, während Olivia Chimney nur Kupfer enthält. Cornel de Rondes jüngste Tochter Scarlett ist fünf Jahre alt und liegt ihm in den Ohren, „Papa, ich will auch einen Smoker haben!“

Bild: NOAA                

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Leider bleibt unsere Suche nach der zweiten heißen Quelle im Unterwasservulkan vor Macauley Island ohne Erfolg. Und damit ist es auch schon an der Zeit, unser erstes Arbeitsgebiet zu verlassen. Weil von der Insel besonders nachts immer wieder Vögel zu unserem Schiff herübergeflogen sind, die von dem Licht angelockt wurden, durchsuchen wir noch einmal gründlich das Schiff nach blinden Passagieren. Die neuseeländische Behörde hat nämlich ausdrücklich betont, wie wichtig es ist, dass alle Vögel hier bleiben. Und tatsächlich findet die Besatzung selbst im Windenraum noch einen verirrten Vogel, den sie in die Freiheit entlässt, bevor wir weiterfahren können. Das Bild zeigt einen Tropikvogel – zu erkennen an den langen roten Schwanzfedern. Zum ersten Mal, seitdem wir an Bord sind, gibt es einen kurzen Regenschauer.  

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Am Abend erwartet uns ein besonderes Erlebnis: Und zwar machen wir einen kurzen Abstecher zu Curtis Island, einem zerklüfteten Vulkankrater, der aus dem Wasser ragt. Direkt daneben liegt die noch kleinere Felseninsel Cheeseman Island. Von den beiden Felsinseln weht ein Geruch nach faulen Eiern herüber – ein klares Zeichen dafür, dass Schwefelwasserstoff aus dem Vulkan aufsteigt.

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Volker Ratmeyer, Chef des ROV-Teams vom MARUM, steuert eine Drohne übers Wasser zu den Inseln. In Echtzeit schickt sie uns Videos aus dem Vulkankrater, in dem ein kleiner See liegt. Bei dem Flug entstehen außerdem tolle Bilder der SONNE aus der Vogelperspektive. Apropos Vogel: Tatsächlich begleiten drei Keilschwanzsturmtaucher die Drohne auf ihrem Flug.

Dann treten wir den 15-stündigen Transit in unser nächstes Arbeitsgebiet Haungaroa an. Nun werden wir kein Land mehr sehen, bis wir Auckland am 21. Januar erreichen.

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Video: MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

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Zu Silvester haben sich die Köche selbst übertroffen: Es gibt Spanferkel, Salate und vegetarische Grillgerichte, wie wir sie uns nicht besser hätten erträumen können. Außerdem haben wir um 9 Uhr abends selbstverständlich Dinner for One geguckt -  eine Premiere für die amerikanischen, französischen und neuseeländischen Kollegen. 

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12 Stunden vor deutscher Zeit beginnen wir das Neue Jahr mit Sekt und Wunderkerzen. Wir wünschen Ihnen ein wunderbares Jahr 2017!

Video: René Neuholz

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Heute Morgen um acht Uhr, als viele von Ihnen in Deutschland wahrscheinlich gerade bei Raclette oder Fondue saßen und die ersten Böller gezündet wurden, ist das ROV QUEST zu seinem inzwischen fünften Tauchgang abgetaucht. Es ist gleichzeitig der erste Tauchgang zum Haungaroa Vulkan.  

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Auf dem Tauchgang suchen wir nach dem Signal einer hydrothermalen Wolke über dem Krater, das eine Schiffsexpedition vor 14 Jahren aufgezeichnet hat. Und tatsächlich landet das ROV, als es auf dem Rand des Vulkankraters in 670 Meter Tiefe ankommt, mitten in einem Feld mit diffusen warmen Fluiden. Die Temperatur liegt hier bei bis zu 23 Grad, während die Umgebungstemperatur 8 Grad ist. Die Lebewelt quillt hier über vor Tieren: Es wimmelt von Entenmuscheln und Seepocken, außerdem entdecken wir Röhrenwürmer, Muscheln, Fische, Langusten, Garnelen, Anemonen und Schnecken. Auch die bis zu 30 Zentimeter lange Muschel Gigantidas gladius finden wir hier wieder. Auf dem dunkleren Untergrund leuchten im Scheinwerferlicht helle flauschig aussehende Bakterienmatten auf.

Bild: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

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In dem etwa 200 mal 200 Meter großen Gebiet stoßen wir immer wieder auf sogenanntes Shimmering Water: Wenn wärmeres Wasser aus dem Untergrund sich mit dem Umgebungswasser vermischt, entstehen dabei Schlieren. Das Wasser sieht dann etwa so aus wie Luft, die vor Hitze flimmert. Dieses gashaltige Shimmering Water bietet die Lebensgrundlage für die Lebewesen in dem Hydrothermalfeld.

Bild: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

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QUEST nimmt Proben von dem Shimmering Water, außerdem beprobt es Vulkanasche und anderes Gestein. Mit der Schaufel kratzt es Eisenkrusten ab, die sich auf den Aschelagen gebildet haben. Die Biobox füllt QUEST mit Muscheln. Auch die Wärmeflussdecken werden hier wieder ausgelegt und sollen morgen eingesammelt werden.

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„Oft ist die Suche nach hydrothermalen Feldern wie die Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen. Es ist toll, dass wir heute mit dem ROV direkt in diesem Hydrothermalfeld gelandet sind. Auch wenn die Quellen sehr diffus sind, kann man davon ausgehen, dass allein über die große Fläche dieses aktiven Gebietes große Stoffmengen in das umgebende Wasser eingetragen werden“, freut sich Andrea Koschinsky über den Fund. Somit haben die Wissenschaftler wieder ein volles Nachtprogramm in den elf Laboren.

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Der Wetterbericht kündigt für Donnerstag und Freitag ein Tiefdruckgebiet an, das an der Ostküste von Neuseeland vorbeiziehen wird und uns hohe Wellen bescheren wird. Für unser Arbeitsgebiet sind vier bis fünf Meter hohe Wellen angekündigt. „Wir haben nur dreieinhalb Meter Freibord, das heißt bei einer vier Meter Welle könnte schon mal Wasser auf das Hauptdeck kommen“, sagt Kapitän Lutz Mallon. „Außerdem müssen wir dann gucken, ob wir die CTD und das ROV überhaupt noch fahren können oder wir dann nur noch den Meeresboden kartieren.“

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Die ganze Silvesternacht lang haben wir den Meeresboden kartiert, um Lücken in älteren Karten vom Meeresboden zu schließen. Die SONNE ist mit dem modernsten Fächerecholot der Welt ausgestattet. Damit kann sie hochauflösende Karten vom Meeresboden auch bei Geschwindigkeiten von bis zu 10 Knoten erstellen. Je nach Wassertiefe wird etwa einmal pro Sekunde ein schrill pfeifendes Signal mit einer Frequenz von 12 Kilohertz ausgesandt. Das Signal prallt vom Meeresboden ab und wird dann von Hydrofonen, die unter dem Schiffsrumpf installiert sind, aufgezeichnet. Der Schall bewegt sich hier an der Wasseroberfläche mit 1524 Meter pro Sekunde. Der Krater des Haungaroa-Vulkans liegt in 650 Meter Wassertiefe. Das Schallsignal benötigt also nicht ganz eine Sekunde, um vom Schiff zum Meeresboden zu gelangen und wieder zum Schiff zurückreflektiert zu werden.

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Mit dem Echolot können wir nicht nur den Meeresboden kartieren, sondern auch Gasblasen detektieren: Durch den Dichteunterschied von Gas und Wasser wird das Schallsignal auch von Gasblasen reflektiert, die als grüne Flecken vor dem blauen Hintergrund auf dem Monitor erscheinen. Heute Nacht entdeckte der Meeresgeologe Janis Thal so einen Gasblasenzug über einem Vulkankegel in der Caldera von Haungaroa. Diesem Hinweis auf eine hydrothermale Quelle ist das ROV bei seinem heutigen Tauchgang nachgegangen. Tatsächlich ist es mitten in ein Feld von Schornsteinen hineingetaucht, die 230 Grad warmes Wasser ausstoßen.

„Früher wurden die Wassersäulendaten der Echolote nicht aufgezeichnet, sondern man hat sich nur auf den Meeresboden konzentriert. Dass wir diese Daten nun dazu verwenden konnten, ein bisher unbekanntes hydrothermales Feld zu finden, ist ein großer Erfolg“, freut sich Janis Thal.

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Dem ROV-Team gelingt es, die etwa 30 Zentimeter lange Spitze des Schlotes mit dem Greifarm zu fassen und in seine Schublade zu verstauen. Die heißen Fluide treten nun direkt über dem Boden aus und ihre Ausfällungen werden nach und nach einen neuen Schlot bilden.

Bild: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

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Das Video zeigt, wie das ROV-Team und die Besatzung der SONNE das ROV nach dem Tauchgang an Bord befestigen. Darauf folgt der jeden Abend aufs Neue spannende Moment, in dem die Wissenschaftler von Volker Ratmeyer in den abgesperrten ROV-Bereich gelassen werden und dem Tauchroboter ihre Proben abnehmen. Ein weiterer ganz besonderer Moment ist es, als Harald Strauß den Chimney aus der ROV-Schublade hebt, den wir bisher nur von den Videos aus der Unterwasserwelt gesehen haben.

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Harald Strauß beschreibt den Schornstein in seinem Labor.

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Außer dem Chimney hat QUEST biologische Proben, Wasserproben und weitere Gesteinsproben auf die SONNE gebracht, die wieder mal eine lange Nacht und daran anschließend viele Jahre der Auswertung versprechen.

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Außerdem sind für heute Nacht zwei CTD-Fahrten geplant: Ein sogenannter Tow-Yo, bei dem die CTD wie ein Jo-Jo hoch und runter fährt, während das Schiff sie einmal quer über den Unterwasservulkan zieht. Mit dieser Zickzacklinie können wir herausfinden, wo der Plume am stärksten ist und so vielleicht noch weitere hydrothermale Quellen finden. Die zweite Fahrt ist eine einfache Vertikalfahrt, bei der wir Wasserproben in unterschiedlicher Tiefe über dem neu entdeckten Schornsteinfeld nehmen.

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Der Tow-Yo der letzten Nacht verlief sehr gut und die mit der CTD gemessene Wassertrübung und das Redox-Potential geben Hinweise auf weitere hydrothermale Austrittsstellen am Boden der Vulkan-Caldera in etwa 1100 Meter Wassertiefe. Janis Thals Echolot-Daten zeigen Gasaustritte an der gleichen Stelle. Morgen werden wir mit dem QUEST dort hinabtauchen und den Hinweisen im wahrsten Sinne des Wortes auf den Grund gehen. Heute nehmen wir weitere Proben an den gestern entdeckten heißen Quellen und sammeln die Wärmeflussdecken ein.

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Das Bild zeigt nicht wirklich einen verschneiten Unterwassertannenbaum, aber dieser mit Entenmuscheln bewachsene Smoker ist das, was einem Weihnachtsbaum auf unserer Reise am nächsten kommt. "Entenmuscheln sind genau wie Seepocken Krebstiere, die auf Steinen am Meeresboden festsitzen und Partikel aus dem Meerwasser filtern", so die Biologin Katharina Sass von der Universität Hamburg.

Bild: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

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Entenmuscheln halten sich mit ihrem Hinterkörper am Gestein fest. Ihr Kopf sitzt auf einem Stiel und besteht aus mehreren Chitinplatten. Zwischen diesen Chitinplatten strecken sie ihre fächerförmigen Rankenfüße hervor, mit denen sie Plankton und andere Partikel aus dem vorbeiströmenden Wasser filtrieren. An den gefiederten Rankenfüßen sitzen viele weiße Bakterien, was den Tieren ihr fedrig-flaumiges Aussehen geben.

Bild: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

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Trotz der deutlichen Hinweise auf eine weitere heiße Quelle am Vulkanboden konnten wir sie nicht finden. Bei einer Sicht von nur etwa 15 Metern und einem etwa einen Quadratkilometer großen Areal, in dem sich die Quelle befinden kann, sind wir wahrscheinlich schlicht an ihr vorbeigefahren.

Bild: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

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Wir befinden uns nun auf dem Weg vom Haungaroa- zum Brothers-Vulkan. Den Transit nutzen wir für ein Meeting, bei dem die unterschiedlichen Arbeitsgruppen ihre bisherigen Ergebnisse vorstellen: Wir konnten zusammentragen, dass am Macauley-Vulkan einige der sauersten und in flachen Hydrothermalsystemen eisenreichsten Fluide vorkommen. Wir haben einen pH-Wert von 1,1 gemessen - das ist so sauer wie Batteriesäure. Außerdem gab es hier außergewöhnlich viel Schwefel Es scheint so, als würde hier Salzlake aus dem Boden quellen, die im Untergrund gekocht hat. "Das erkennen wir daran, dass der Salzgehalt in diesen Lösungen extrem hoch ist. Es muss beim Kochen eine Dampfphase aus der Flüssigkeit entwichen sein und zurück blieb diese salzhaltige heiße Lösung", erklärt Andrea Koschinsky.

Als Gegenstück dazu haben wir am Haungaroa-Vulkan den Dampf über der kochenden Flüssigkeit gesehen. In 686 Meter Tiefe liegt der Siedepunkt bei 270 Grad, die wir tatsächlich mit dem ROV-Thermometer gemessen haben.

"Das ist genau das, was wir uns erhofft hatten: Schwefelsaure Proben an dem einen Vulkan, kohlensaure Lösungen an dem anderen", zeigt sich Wolfgang Bach von der Unterschiedlichkeit der beiden Arbeitsgebiete beeindruckt. "Die Lösungen am Haungaroa-Vulkan waren mit einem pH-Wert von bis zu 4 bis zu 1000-fach weniger sauer als die am Macauley-Vulkan", ergänzt Andrea Koschinsky.

Mit den Wärmeflussdecken haben wir gemessen, dass ausgesprochen viel Wärme von den Vulkanflanken ans Meerwasser abgegeben wird.

Auch die Biologen berichten von ihren Beobachtungen zum Alter der verschiedenen Muschelpopulationen.

Bis Fabio Caratori Tontini hereinkommt und uns ein kleines elfenbeinfarbenes Bruchstück zeigt...

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Millimeter tiefe Bissspuren zerfurchen den Sensor des Magnetometers. Fabio Caratori Tontini präsentiert den abgebrochenen Haizahn, den er aus dem Sensor gezogen hat. Die einen Zentimeter dicke Ummantelung aus sehr stabilem Fiberglas ist von Rissen durchzogen, ein kleines Stückchen Haizahn steckt sogar noch in der Oberfläche. Auch drei Finnen sind dem Haiangriff zum Opfer gefallen. Der Geophysiker berichtet ungläubig, dass er zwar schon viele Haiangriffe auf den Sensor erlebt hat, „aber der Angriff heute war viel heftiger“. Sein Kollege Cornel de Ronde pflichtet ihm bei und vermutet, dass nicht viel gefehlt hätte und Wasser in die wertvolle Sensorik eingedrungen wäre.

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Haiangriffe auf Magnetometer kommen relativ häufig vor, weil die Tiere das Magnetfeld spüren können, das das Magnetometer aufbaut. Haie haben in ihrer Schnauze sehr empfindliche Sinnesorgane, die Lorenzinischen Ampullen, mit denen sie die elektrischen Felder ihrer Beute orten. Wahrscheinlich hat der Hai unser Magnetometer für Beute gehalten. Bei all der Expertise, die auf diesem Schiff versammelt ist, haben wir leider keinen Haiexperten an Bord und können deshalb nur vermuten, dass es sich um einen Weißen Hai handelte. Übrigens ist bis heute nicht klar, ob auch Menschen über einen Magnetsinn verfügen.

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Mit dem Magnetometer kann Fabio Caratori Tontini messen, wie magnetisch der Meeresboden ist und herausfinden, ob er aus stärker magnetischem Vulkangestein besteht oder wir über Sediment fahren, das kaum magnetisch ist. Außerdem kann der Wissenschaftler vom neuseeländischen Forschungsinstitut GNS Science anhand des Magnetfelds bestimmen, wie alt das Gestein des Meeresbodens ist: Normalerweise kehrt sich das Magnetfeld der Erde etwa alle 250.000 Jahre um. Das Gestein speichert die Richtung des Magnetfelds, das zu der Zeit geherrscht hat, in der das Gestein abgekühlt ist. Nach jedem Polsprung zeigt das Magnetfeld des felsigen Meeresbodens in eine andere Richtung. Die verschiedenen Schichten verraten dem Geophysiker also, wie viele 100.000 Jahre das Gestein alt ist. Der letzte Polsprung geschah vor 800.000 Jahren - der nächste Polsprung ist also lange überfällig. 

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Wolfgang Bach zersägt unseren ersten Chimney der Länge nach. Die elektrische Steinsäge gleitet durch den Schlot, als wäre er butterweich. 

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Die Geologen Wolfgang Bach und Harald Strauß zersägen die Schornsteine, um ihr Inneres zu untersuchen. Nach der elektrischen Säge kommt für den letzten Rest eine Handsäge zum Einsatz.

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Nachdem Fabio Caratori Tontini das Magnetometer gestern Nachmittag  mit Kleber und neuen Finnen repariert hat, konnte es heute Nacht schon wieder die Magnetfelder im Meeresboden messen. Auf unserem Weg zum Brothers-Vulkan haben wir außerdem den Meeresboden kartiert.

Pünktlich um acht wurde das ROV ins Wasser gelassen, wo er eine Stunde später am Meeresboden in 1450 Metern ankam.

"Mein persönliches Highlight heute war die verschneite Landschaft", so Andrea Koschinsky. Tatsächlich sehen die Bilder, die uns die Unterwasserkameras an Bord bringen, aus wie ein schneebedecktes Feld am Waldrand. "Weil es hier tiefer ist, haben alle Farben einen Blaustich und die hellen Sedimente schimmern weiß wie frischgefallener Schnee", so die Fahrtleiterin weiter. "Die herumschwirrenden Garnelen sehen im Scheinwerferlicht aus wie dicke Schneeflocken."

Am Abend bringt das ROV  Steine und eine Schwefelprobe mit an Bord und "viele schrecklich nach faulen Eiern stinkende Wasserproben", so Andrea Koschinsky.

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Wir verbringen den Tauchgang damit, die Wärmeflussdecken auszulegen und den größeren der beiden Kegel in der Vulkan-Caldera zu erkunden. Zum ersten Mal finden wir keine Muscheln, sondern sehen nur Schwärme von Garnelen, die vom Meeresboden aufstieben, sobald sich das ROV ihnen nähert. Am Nachmittag stoßen wir plötzlich auf bisher unbekannte hydrothermale Vents am Brothers-Vulkan. In 1200 Metern Tiefe sind die Fluide hier maximal 115 Grad heiß und haben einen relativ sauren pH von 2,1. Wir haben Wasserproben und Proben von Eisenkrusten genommen.

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Heute ist es leider zu windig und die Strömungen am Brothers-Vulkan sind zu stark, als dass wir das ROV einsetzen könnten. Deshalb weichen wir auf ein alternatives Arbeitsgebiet aus, den Unterwasservulkan Kibblewhite. Dieser liegt etwa 30 Kilometer nordwestlich von uns etwa einen Kilometer unter der Wasseroberfläche. Unser Echolot hat gezeigt, dass es hier zwei Vulkankrater gibt. Wir fahren einen Tow-yo mit der CTD, um zu erfahren, ob es hier hydrothermale Quellen gibt, nach denen zukünftige Expeditionen suchen können. Heute Abend fahren wir zum Brothers-Vulkan zurück, wo wir morgen hoffentlich wieder tauchen können, um Proben der heißen Lösungen zu nehmen und die Wärmeflussdecken einzusammeln.

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Zum ersten Mal haben wir heute ein anderes Schiff gesehen: Am Horizont tuckert ein riesiger „Hamburg Süd“-Frachter an uns vorbei.

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Kurz vor Mitternacht holen wir die CTD an Bord und die Wissenschaftler füllen die Wasserproben in Akkordarbeit in Kanister, Fläschchen und Schraubgläser ab. Im Hangar und in den Laboren ist um diese Zeit mindestens genauso viel Betrieb wie mitten am Tag. 

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Am Nachmittag umkreist ein riesiger schwarz-weißer Vogel majestätisch das Schiff. „Das war ein Albatros“, sagt Nico Fröhberg, der auch dieses Foto des Vogels aufgenommen hat. „Albatrosse sind pelagische Vögel, die fast ihr ganzes Leben auf dem offenen Meer verbringen. Über die Röhre auf ihrem Schnabel können sie Salz ausscheiden“, so der Vogelkundler. „Er hat nicht ein einziges Mal mit den Flügeln geschlagen“, berichtet Charlotte Kleint fasziniert.

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Heute hat uns der Leitende Ingenieur Achim Schüler eine Führung durch die Maschine der SONNE gegeben. Hier gibt es alles in doppelter Ausführung: Zwei Maschinenräume mit jeweils zwei Dieselgeneratoren, zwei Brennstoff-, Kühlwasser- und Druckluftsysteme und je ein Kessel. Auch die Trinkwasseraufbereitungsanlagen gibt es in doppelter Ausführung. „Das schützt das Schiff vor den Konsequenzen von großen Ausfällen“, erklärt uns der Chief. „Wenn einer der fünf Antriebe ausfällt, muss dafür keine Forschungsfahrt abgebrochen werden. Auf anderen Forschungsschiffen sind deshalb schon ganze Reisen ausgefallen“, zeigt sich Achim Schüler überzeugt von seinem Schiff. „Auf der SONNE hat es noch keine größeren Beeinträchtigungen der Wissenschaft gegeben.“

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Die SONNE ist nach dem „Safe return to port“-Prinzip gebaut: Selbst bei großen Havarien – zum Beispiel wenn ein Maschinenraum in Flammen steht – kann das Schiff immer noch mit dem zweiten Maschinenraum den nächsten Hafen ansteuern. „Feuer ist so ziemlich das Schlimmste, was einem auf einem Schiff passieren kann“, so Achim Schüler. Auch gegen Kollisionen, Wassereinbruch und Grundberührungen ist die SONNE mit ihrer zweifachen Ausführung gut gewappnet: „Ein Wassereinbruch in beiden Maschinenräumen gleichzeitig ist schon sehr unwahrscheinlich“, so der Chief weiter, „da kann man schon mit gutem Gefühl zur See fahren.“

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Alle Dieseltanks zusammen sind 1080 Kubikmeter groß – das entspricht 1.080.000 Liter-Wasserflaschen. „Damit kann das Schiff etwa einen Monat bei Volldampf fahren“, erklärt Achim Schüler. Was aber nie vorkommt, weil zwischendurch immer Forschung betrieben wird.

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Die SONNE wurde so umweltfreundlich gebaut, dass sie mit dem Blauen Engel zertifiziert ist: „Das heißt, dass dieses Schiff nach deutlich strengeren Vorschriften gebaut wurde, als international gefordert wird“, erklärt Achim Schüler. So hat der Brennstoff einen sehr niedrigen Schwefelgehalt, die Dieselmotoren sind mit Katalysatoren ausgestattet und nur bestimmte Kältemittel dürfen verwendet werden. Außerdem ist die Müll- und Abwasserbehandlung gründlicher als vorgeschrieben: „Alles, was kein reines klares Wasser ist, wird an Bord zurückgehalten“, so der Chefingenieur, „so zum Beispiel der komplette Müll, alle Ölrückstände aus dem Maschinenraum und der Abwasserschlamm.“ Außerdem befinden sich alle Öltanks tief im Schiffsinneren, so dass kein Öl ins Meer gelangen kann, wenn die Schiffsaußenhaut beschädigt wird.

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"Man kann sagen, dass man hier sehr viele moderne Anlagen eingebaut hat, die in Qualität und Ausführung die Standards in der Seefahrt weit übertreffen“, berichtet Achim Schüler über das Hightech-Schiff. Das stellt aber auch besondere Anforderungen an die Mannschaft: „Je mehr moderne Technik in einem Schiff verbaut ist, die noch nicht viele Jahrzehnte lang erprobt ist, desto mehr Fehlerquellen gibt es auch“, so der Chief. Deshalb sind rund um die Uhr nicht nur die Brücke und die Wissenschaftler, sondern auch die Maschinenbesatzung im Einsatz. Neben dem Chefingenieur arbeiten zwei weitere Schiffsingenieure, zwei Elektrotechniker, ein Deckschlosser und drei Motormänner in der Maschine. „Hinzu kommt, dass ein Forschungsschiff immer eine Einzelanfertigung ist und hier viel mehr Anlagen und Systeme zum Einsatz kommen als auf einem normalen Frachtschiff“, beschreibt Schüler die Herausforderungen, vor die ein Spezialschiff wie die SONNE die Besatzung stellt.

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Die Wissenschaft bekommt von all dem nur selten etwas mit, so Achim Schüler: „Das Schlimmste war bisher, dass der Heckgalgen mal für zwei Monate ausgefallen ist. Da hat sich dann aber herausgestellt, dass sich die Dredge über den seitlichen Schiebebalken sogar noch besser fahren lässt als übers Heck.“ Bei der Dredge handelt es sich um eine Art Sack, dessen Öffnung über einen Rahmen gespannt ist. Das Gerät wird über den Meeresboden gezogen und sammelt dabei Material ein.

So ist seit der Indienststellung im November 2014 noch kein einziger Tag für die Wissenschaft ausgefallen.

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Heute und gestern hatten wir trotz starker Strömungen am Meeresboden zwei sehr erfolgreiche Tauchgänge, bei denen wir beeindruckende Gesteinsformationen am Meeresboden entdeckt haben:

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„Wir sehen regelrechte Wälder von Schornsteinen“, schwärmt Andrea Koschinsky, „außerdem viele Meter hohe teils filigran wirkende Säulen mit dicken rauchenden Köpfen, die wie Bienenkörbe aussehen", so die Fahrtleiterin weiter. Diese Formationen werden deshalb auch Beehive-Strukturen genannt.

Bild: MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

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„Manche sehen aus, als hätte man sie mit einem hellgrünen Eimer Farbe übergossen“, beschreibt die Geochemikerin weiter. Der hellgrüne Schimmer kommt von Bakterienmatten, die hier Eisen und Schwefel oxidieren.

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Unter den Bakterien ist die Oberfläche der Chimneys rostrot. Als wir mit dem Roboter-Greifarm nach einem Stück greifen, stellen wir fest, dass die filigranen Säulen viel stabiler sind als sie aussehen.


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„Diese Säulen sind so stabil, weil sie von innen aus Kupferkies bestehen“, erklärt Wolfgang Bach, der den Chimney am Abend aus der Gesteinsschublade des Tauchroboters nimmt.

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Als dem ROV nach seinem Tauchgang die Ausbeute abnehmen, kommen die leuchtend orangen Chimneys zum Vorschein. Ihr Inneres glitzert uns rötlich-golden entgegen.


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Es sieht aus, als würde Christian Borowski eine Handvoll Gestrüpp aus der Biobox nehmen. „Dies sind Röhrenwürmer, die typisch sind für heiße und kalte Quellen in der Tiefsee“, so der Meeresbiologe. „Das, was aussieht wie Gestrüpp, sind die Röhren, die die Würmer um sich herum bilden“, ergänzt Benedikt Geier. „Es gibt Röhrenwürmer, die bis zu zwei Meter lang werden können“, so der Doktorand weiter. „Und einige können bis zu 250 Jahre alt werden“, kontert Christian Borowski.    

„Diese Röhrenwürmer haben keine Verdauungsorgane mehr, sondern leben ausschließlich von dem, was ihre Symbionten für sie produzieren“, beschreibt der Symbiose-Forscher Christian Borowski fasziniert. Die Würmer nehmen Schwefelwasserstoff mit ihren Kiemenfilamenten aus dem Wasser auf und leiten es mit ihrem Blutstrom durch den ganzen Körper. „Das Beste daran ist, dass der Wurm zu 90 Prozent aus einem Organ besteht, dass die symbiontischen Bakterien enthält, das sogenannte Trophosom. Quasi ein Bakterien-Container, der dort sitzt, wo sich normalerweise der Darm befindet. Das ist ein tolles Beispiel dafür, wie abhängig der Wirt und seine Symbionten voneinander sind.“

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Die Bilder vom Tauchroboter QUEST im Brothers Vulkan sind so beeindruckend, dass wir im Besprechungsraum, im Hangar und in den Laboren ganz gefesselt von den Landschaften sind, die sich vor unseren Augen auftun. Einige von uns würden am liebsten den ganzen Tag lang Tiefseefernsehen schauen. Doch dafür haben wir viel zu viel anderes zu tun.


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Heute tauchen wir zum letzten Mal am Brothers-Vulkan. Den ganzen Vormittag lang entdecken wir bis auf einen sehr süßen Kraken nichts Außergewöhnliches. Vor allem nichts, was auf eine hydrothermale Quelle hindeutet. 

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Erst am Nachmittag nach unserem täglichen Meeting tauchen wir wieder mitten in einen hydrothermalen Säulenwald hinein. Wir sind so begeistert von den tollen Formationen und den Schloten, dass das ROV-Team entscheidet, den Tauchgang zu verlängern, damit wir alle Proben nehmen können, die wir gerne haben möchten.

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Als letzte Aktion am Brothers-Vulkan haben wir drei der vier Wärmeflussdecken eingesammelt. Die vierte, die wir im Vulkankrater abgelegt haben, konnten wir wegen der starken Strömungen leider nicht mehr bergen. Sie muss nun bis zu Cornel de Rondes nächster Ausfahrt zum Brothers-Vulkan im Krater ausharren. Vielleicht hält die Thermometer-Batterie noch ein paar Monate durch, sodass sie den Wärmefluss in einem längeren Zeitraum aufzeichnet.

Wir brechen heute Nacht zum Rumble III-Vulkan auf - ein Vulkan, der in den letzten Jahrzehnten immer wieder ausgebrochen ist.

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Weil der Rumble III-Vulkan zuletzt 2008 ausgebrochen ist und seit 2011 keine Schiffsexpedition hierher führte, untersuchen wir als erstes mit dem Echolot, ob er sich seit der letzten Kartierung verändert hat. „Ein Vulkan durchlebt verschiedene Zyklen“, erklärt Janis Thal, „bei einer Eruption gewinnt er an Volumen und wächst, während Hangrutschungen Material abtragen und der Vulkan flacher wird“, so der Hydroakustiker weiter. „Heute Nacht haben wir festgestellt, dass seit der letzten Kartierung der kleine Kegel kollabiert ist und von dem alten Vulkankegel nur noch der Kern übriggeblieben ist.“ Das Echolot zeigte am Meeresboden eine etwa 90 Meter hohe Säule, die das Schallsignal anders reflektiert als normales Meerwasser. „Das ist eine sehr ungewöhnliche Struktur. Deshalb war zuerst nicht klar, ob es sich dabei um einen Vulkanausbruch oder um eine Gesteinsstruktur handelt.“

Erst mit dem Unterwasserfahrzeug QUEST konnten wir heute herausfinden, was es damit auf sich hat: In 420 Meter Wassertiefe ragte plötzlich eine graue Steinwand vor dem Tauchroboter auf. Wir tauchten an der Wand entlang und stellten fest, dass es sich dabei um die Säule handelt, die Janis Thal in der Nacht mit dem Echolot geortet hatte: Eine etwa 90 Meter hohe Steinsäule mit einem Durchmesser von etwa 75 Metern. „Die Säule ist das Überbleibsel des Vulkankegels, dessen Hänge abgerutscht sind. Nur das Innere, das aus massiver abgekühlter Lava besteht, ist stehengeblieben“, sagt der Vulkanologe.  

„Aus Spalten in dieser Säule trat an einigen Stellen warme schimmernde Flüssigkeit aus, die wir beprobt haben“, so Fahrtleiterin Andrea Koschinsky. „Im Gegensatz zu dem sonst sehr wenig besiedelten frischen Vulkangestein waren hier Bakterienmatten und andere Lebewesen zu finden.“

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Um 23 Uhr Schiffszeit knackt Bernhard Schnetger die 200-Radiumproben-Marke: Gemeinsam mit René Neuholz hat er auf der Fahrt Meerwasser aus der CTD, aus der Pumpe und vom Tauchroboter bekommen und das Wasser über Manganwolle filtriert. In der Manganwolle ist das Radium hängengeblieben, das die beiden anschließend mit einem Alpha-Spektrometer vermessen. Und das Ganze 200-mal.  

„Die Manganwolle bewahren wir in diesen Beuteln auf, damit wir zu Hause auch die langlebigen Radium-Isotope mit einer Halbwertszeit von knapp sechs Jahren und 1600 Jahren vermessen können“, so der Wissenschaftler des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres an der Universität Oldenburg. „Die enorme Anzahl an Proben ist wichtig, damit wir die Verteilung des Wassers aus den heißen Quellen umfassend darstellen können“, so der Meeresforscher weiter.  

Zur Feier des Tages bearbeitet er wie jede Nacht bis in den Morgen hinein weitere Wasserproben. „Das ist tatsächlich das Schönste, was sich ein Meeresforscher vorstellen kann: Die Chance zu haben, auf einem Forschungsschiff so viele Proben zu bekommen und dann auch noch eine neue Methode anzuwenden.“

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Die Arbeit am Rumble III-Vulkan stellte sich mit der steil aus dem Boden ragenden Lavasäule als sehr schwierig dar: "Die Messungen in der Wassersäule mit der CTD waren gefährlich, weil wir immer aufpassen mussten, dass wir nicht mit der Säule kollidieren", so Maren Walter. Die CTD nutzen wir, um nachzuvollziehen, wo die heißen Wolken herkommen und wie sie sich verteilen. "Auch die Arbeiten mit dem Unterwasserroboter wurden durch die Strömungen am Grund erschwert", so die Fahrtleiterin Andrea Koschinsky.

Weil es hier die vielfältigsten und für unsere Expedition spannendsten hydrothermalen Quellen gibt, sind wir heute Nacht nach einer Spurenmetall-Messung zum Brothers-Vulkan zurückgekehrt. Heute Morgen um acht tauchte wie jeden Tag der Unterwasserroboter ab. 

Und der Vulkan enttäuscht uns nicht: Wieder stoßen wir auf faszinierende Unterwasser-Schlote. 

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Einen der Schlote bekommt der Roboter mit beiden Greifarmen zu fassen und trägt ihn in seinem linken Arm an Bord. 

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Cornel de Ronde sitzt im ROV-Container, als der Schlot geborgen wird und ist begeistert von dem Manöver: „Es zeugt von den Fähigkeiten der ROV-Piloten, dass es ihnen gelungen ist, diesen Chimney zu bergen“, sagt der Geophysiker voller Bewunderung. „Ich glaube nicht, dass so ein Manöver schon mal von jemandem gefahren wurde, das hat mich wirklich sehr beeindruckt.“

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Volker Ratmeyer nimmt QUEST nach dem Tauchgang den Schlot ab. "Man kann mit dem Fahrzeug sehr fortschrittliche Aufgaben erfüllen und so auch außergewöhnliche Proben nehmen“, freut sich Volker Ratmeyer über den Fang.   

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"Was mich am meisten begeistert hat, ist, dass der Roboter es geschafft hat, trotz rauer See diese massive Säule unversehrt an Bord zu bringen", staunt Andrea Koschinsky. 

"Das spiegelt die hervorragende Leistung des ROV-Teams während der ganzen Fahrt wider", lobt die Fahrtleiterin Volker Ratmeyer und sein Team vom MARUM. 

Auch für die Piloten des Unterwasserroboters war es eine spannende Fahrt, berichtet Volker Ratmeyer: „Das war schon eine sehr anspruchsvolle Reise, weil sehr viele wissenschaftliche Zusatzgeräte am Fahrzeug installiert wurden.“ Die letzten beiden Tage ist das ROV-Team damit beschäftigt, QUEST in seinen vier Containern zu verstauen, sodass er heile nach Bremen transportiert werden kann. 

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Morgen steht schon der letzte ROV-Tauchgang an. Ein letztes Mal kommen wir dann in den Genuss der Live-Übertragung aus der Tiefsee.

Nun geht es daran, die Labore wieder leer zu räumen und zu reinigen. Außerdem sind wir schon wieder dabei, Packlisten zu schreiben, in denen wir fein säuberlich jede Probe auflisten, die wir nach Deutschland transportieren wollen. Auch jede einzelne Kiste muss penibel dokumentiert im richtigen Container verstaut werden. Fahrtleiterin Andrea Koschinsky füllt Formulare aus, die die Fahrt dokumentieren und schreibt Berichte über das Arbeitsprogramm an Bord.

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Das Forschungsrahmenprogramm "Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA)" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung berichtet heute unter www.fona.de über unsere Expedition. 

Den FONA-Podcast mit weiteren Audiobeiträgen aus der Meeresforschung können Sie hierabonnieren. 

Klicken Sie unten links auf Play, um den Beitrag zu hören. 

Zu Wort kommen Kapitän Lutz Mallon und die Wissenschaftler Prof. Dr. Andrea Koschinsky, Dr. Fabio Caratori Tontini, Prof. Dr. Cornel de Ronde, Prof. Dr. Wolfgang Bach und Prof. Dr. Harald Strauß: 

Ein sonniger Tag an Deck der SONNE: Das Forschungsschiff braust durch den Südpazifik, dass die Gischt an Bord spritzt. Am Heck der SONNE befindet sich das Magnetometer, das die Struktur des Meeresbodens misst. Ein leuchtend oranger Sensor wird vom Schiff durchs Wasser gezogen. Doch etwas ist heute anders: Bei seinem täglichen Kontrollgang stellt der Geophysiker Dr. Fabio Caratori Tontini fest, dass der Sensor von einem Hai attackiert wurde. Tontini präsentiert den abgebrochenen Haizahn, den er aus dem Sensor gezogen hat. Tiefe Bissspuren zerfurchen die einen Zentimeter dicke Ummantelung aus sehr stabilem Fiberglas, ein kleines Stückchen Haizahn steckt sogar noch in der Oberfläche. Auch drei Sensorfinnen sind dem Haiangriff zum Opfer gefallen. "Das passiert ziemlich oft", so der Geophysiker, "es war nicht das erste Mal, dass ein Hai unser Magnetometer angegriffen hat. Aber heute hatten wir den mit Abstand heftigsten Angriff, den ich je erlebt habe."

Haie können das Magnetfeld spüren, das das Magnetometer aufbaut. Sie haben in ihrer Schnauze sehr empfindliche Sinnesorgane, die Lorenzinischen Ampullen, mit denen sie die elektrischen Felder ihrer Beute orten. Wahrscheinlich hat der Hai das Messgerät für Beute gehalten.

Mit dem Magnetometer messen die Wissenschaftler vom neuseeländischen Forschungsinstitut GNS Science Magnetfelder im Meeresboden, erklärt Tontinis Kollege Professor Cornel de Ronde. "Wir messen die Magnetfelder, weil die Gesteine unterschiedliche magnetische Eigenschaften haben: Vulkanisches Gestein hat ein sehr starkes magnetisches Signal, Sediment hingegen haben ein sehr schwaches magnetisches Signal."

Die klassische Anwendung für Magnetfeldmessungen im Boden ist, dass Geologen anhand des Magnetfelds bestimmen, wie alt das Gestein des Meeresbodens ist, erklärt Professor Wolfgang Bach von der Universität Bremen: "Es gab in der Erdgeschichte immer wieder Polaritätswechsel im Magnetfeld und mit jedem Wechsel verbunden ist ein Sprung in der Richtung des Magnetfelds, das in den Steinen gespeichert ist. Durch systematische Vermessungen des Meeresbodens kann man die Spreizungsgeschichte der Ozeankruste sehr gut rekonstruieren und da wir wissen, wann in der Erdgeschichte die Polaritätswechsel stattgefunden haben, können wir damit auch das Alter der Ozeankruste durch diese magnetischen Messungen bestimmen." Normalerweise finden diese Polsprünge etwa alle 250.000 Jahre statt. Der letzte Polsprung geschah vor 800.000 Jahren - der nächste Polsprung scheint lange überfällig zu sein.

Auch sonst ist die Expedition SO253 für Geowissenschaftler hochinteressant: Die Fahrt führt die SONNE mitten in die Kollisionszone von zwei der großen Platten der Erde: Hier taucht die Pazifische Platte unter die Australische Kontinentalplatte ab. An diesem Riss in der Erdkruste sind vor vielen Millionen Jahren Vulkane entstanden und bildeten den Kermadec-Vulkanbogen zwischen Neuseeland und Tonga. Die Expedition widmet sich den Unterwasservulkanen Macauley Cone, Haungaroa, Brothers und Rumble III.

Die Forscher untersuchen die hydrothermalen Quellen an den Unterwasservulkanen, aus denen unterirdisch erhitztes Wasser austritt. Die Wissenschaftler wollen herausfinden, welchen Einfluss die heißen Quellen auf das Meerwasser und die Lebewesen in der Umgebung haben, erläutert Professor Harald Strauß von der Universität Münster: "Was mich sehr interessiert, ist diese gesamte kausale Kette zwischen den Wirtsgesteinen und den biologischen Prozessen zu verfolgen, die dahinter stehen, und die Wechselwirkung der Fluide mit den Gesteinen und dann letztendlich die Nutzung durch die Bakterien und durch die Mikrobiologie, die dann die Basis für die Nahrungsgrundlage sind."

Geleitet wird die Expedition von der Fahrtleiterin Professor Andrea Koschinsky. Sie ist Geochemikerin an der Jacobs University in Bremen und koordiniert das Arbeitsprogramm an Bord. "Die Forschungsfahrt SO253 ist für mich als Fahrtleiterin einmal wissenschaftlich unheimlich interessant, weil wir hier am Kermadec-Inselbogen aktive Hydrothermalsysteme an untermeerischen Vulkanen untersuchen, die durch ihre Fauna, ihre ganze Lebewelt und diese spektakulären diffusen und heißen Fluidaustritte einzigartig sind. Für mich ist es hier an Bord eine sehr schöne Erfahrung mit diesem sehr interdisziplinären und internationalen Team zu arbeiten und zu sehen, wie sich im Laufe der Reise die verschiedenen Arbeiten und die ersten Resultate wie kleine Puzzlesteine zu einem Gesamtbild zusammenfügen."

Das Forschungsschiff SONNE ist das modernste Schiff der deutschen Forschungsflotte und gehört dem Bundesministerium für Bildung und Forschung, das auch die Wissenschaft an Bord finanziert. Kapitän Lutz Mallon navigiert das Schiff seit seiner Indienststellung im November 2014 über den Pazifischen und Indischen Ozean: "Das ist eine wirklich gut gelungene Plattform für die Wissenschaft. Das Schiff lässt sich hervorragend fahren, hat wirklich sehr gute Manövriereigenschaften, sehr gute Seegangseigenschaften und damit kann man jederzeit den Ansprüchen der Wissenschaft gerecht werden." Von dem Hightech-Schiff aus können mehrere wissenschaftliche Großgeräte wie der Unterwasserroboter ROV QUEST eingesetzt werden, der zu den heißen Quellen auf den Vulkanen hinabtaucht, sie filmt und Wasser- und Gesteinsproben sowie Muscheln mit an Bord bringt. "Die Highlights sind eigentlich immer die ROV-Einsätze und das, was man da so sehen kann", so der Kapitän weiter. "Ein bisschen schwierig ist das hier am Brothers-Vulkan mit den ganzen Meeresströmungen. Das macht das Manövrieren und das Positionieren und den Einsatz mit dem ROV ein bisschen schwierig. Aber bis jetzt war das alles sehr erfolgreich."

Bisher haben Besatzung und Wissenschaft alle Herausforderungen der Fahrt gemeinsam gemeistert. Etwa eine Woche werden sie noch auf hoher See verbringen, bevor sie am 21. Januar 2017 in den Hafen von Auckland auf Neuseeland einlaufen.

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Der 19. und letzte Tauchgang hat uns ein weiteres "erstes Mal" beschert: Noch nie zuvor hat ein Unterwasserroboter oder U-Boot den bisher unbekannten Talboden der Vulkan-Caldera in 1850 Metern Tiefe erreicht. "Wir gleiten über Sedimentstrukturen, deren Rippel-Oberfläche die starken Strömungen am Grund abbildet", erklärt Andrea Koschinsky. Hier sehen wir nur wenige Garnelen und Fische. Je weiter wir uns der Caldera-Wand nähern, desto mehr große Gesteinsbrocken tauchen im Sichtfeld des ROVs auf. Diese sind wohl von der Wand in die Caldera heruntergestürzt.

An der Caldera-Wand stoßen wir auf Terrassenvererzungen: An der Abbruchkante können wir einen Blick unter einen Schwarzen Raucher werfen. Das Gestein unter dem Chimney besteht aus sehr viel Sulfid. Die Geologen sind begeistert, dass sie hier Proben aus allen Zonen eines Rauchers nehmen können und machen sich am Abend gleich daran, die Gesteine in Scheiben zu schneiden.

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Die Reise SO253 ist die letzte Forschungsfahrt für den SONNE-Koch Frank Tiemann, der im Anschluss in Rente geht. 32 Jahre hat er die deutsche Meeresforschung auf See als Erster Koch begleitet. „Ich bin zweimal um die ganze Welt gereist, habe tolle Häfen gesehen und konnte hin und wieder Urlaub an die Reisen anhängen“, berichtet Tiemann aus seinem bewegten Berufsleben, „ich würde es wieder machen.“ Nach den fünf anstrengenden Wochen an Bord wird der leidenschaftliche Angler aus Lübeck ein paar Tage beim Angeln in Auckland ausspannen, bevor es zurück nach Deutschland geht.  

Auf der letzten Expedition seines Lebens hat der Koch übrigens 5350 Eier „verbraten“. Wir möchten dir, Frank, ganz herzlich für deinen Einsatz auf dieser Fahrt danken und wünschen dir alles Gute für den Ruhestand!  

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...und räume zig Boxen voller Proben und Laborausstattung ein.

Auf dem Arbeitsdeck geht es zu wie in einem Ameisenhaufen: Unermüdlich packen wir Kisten und schleppen sie in Richtung der Container. 

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0,3 Nanomol beträgt die Eisenkonzentration im Oberflächenwasser abseits der Vulkane. Die höchste Eisenkonzentration am Brothers-Vulkan beträgt über 10 Millionen Nanomol.

3 Container mit Laborausrüstung und Proben und 4 ROV-Container werden per Schiff zurück nach Deutschland transportiert.

6 Liter konzentrierte Salzsäure haben die marinen Geochemiker vom ICBM verwendet, um über 1000 Proben von gelöstem organischen Kohlenstoff anzusäuern.

19 Tauchgänge mit dem Unterwasserroboter ROV QUEST

22 Zehn-Liter-Flaschen befinden sich an der schiffseigenen CTD.

24 Perlen haben die Meeresbiologen in den Muscheln Gigantidas gladius gefunden.

51 Mal wurde das Wasser am Brothers-Vulkan innerhalb der letzten 17 Jahre mit CTDs beprobt. Damit ist der Vulkan einer der am besten untersuchte Unterwasservulkan auf der Welt. 10 der 51 Messungen haben wir auf dieser Fahrt durchgeführt.

71 Menschen haben an der Fahrt teilgenommen: 39 Wissenschaftler, 31 Besatzungsmitglieder und eine Journalistin.

85 Zentimeter pro Sekunde war die stärkste Strömung, die wir auf der Fahrt gemessen haben. Diese südostwärtige Strömung hat Maren Walter in den oberen 20 Metern über dem Brothers-Vulkan festgestellt.

99 Tischtennisspiele wurden im Laufe der Expedition ausgetragen. Das Turnier besteht aus elf Runden mit jeweils neun Spielen und wird von Christian Borowski organisiert. Am Ende der Fahrt werden der Erstplatzierte und der Letztplatzierte im Finale gegen den Zweitbesten und den Zweitschlechtesten antreten.

120 Kupferrohre haben Maren Walter und Andreas Türke mit Proben zur Heliumanalyse befüllt.

150 Kilogramm Gesteinsproben hat der Unterwasserroboter QUEST vom Meeresboden an Bord gebracht.

312 Grad ist unser Temperaturrekord: So heiß war eine hydrothermale Quelle am Brothers-Vulkan.

1.100 Zerfälle pro Minute pro hundert Liter Wasser ist die höchste Radioaktivität aus einer Wasserprobe vom Brothers-Vulkan, die Bernhard Schnetger gemessen hat.

2000 Paar Handschuhe haben Sylvia Sander und Rebecca Zitoun im spurenmetallfreien Container verbraucht.

5350 Eier haben wir während der ganzen Fahrt gegessen.

5720 Liter Wasserproben wurden mit dem Kranzwasserschöpfer genommen. 26 Mal haben wir mit der CTD 22 10-Literflaschen mit Meerwasser befüllt.

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Im Finale des Tischtennisturniers sind der Bestplatzierte Alex zusammen mit der Letztplatzierten Val gegen Janis und Barnie angetreten. Alex und Val haben beide Sätze klar gewonnen - herzlichen Glückwunsch euch beiden! 

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Am letzten Tag präsentierte uns Marcel Schröder vom MARUM einen Film mit Unterwasseraufnahmen, die das ROV QUEST auf der Expedition SO253 gefilmt hat.

Videos: MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
Schnitt und Konzeption: Marcel Schröder / MARUM

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Bitte klicken Sie unten links auf diesen Seiten auf Play, um zu erfahren, was wir nach der Fahrt vermissen werden und worauf wir uns besonders freuen. 

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Wir sind nun in Auckland und damit am Ende unserer Reise angekommen. Wir freuen uns sehr, dass Sie uns begleitet haben und dass so viele von Ihnen uns Rückmeldungen zu diesem Blog gegeben haben. Diese Seite wird auch in Zukunft als Dokumentation der Fahrt dienen. Nun, da wir an Land eine schnelle Internetverbindung haben, können wir endlich all die Audios, Videos und 360 Grad-Panoramen veröffentlichen, die auf der Fahrt entstanden sind. Bleiben Sie uns also bitte noch ein paar Wochen treu.  

Wir möchten uns herzlich beim Bundesministerium für Bildung und Forschung für die Förderung der Reise bedanken. Ein besonderer Dank gebührt Kapitän Lutz Mallon und der Besatzung der SONNE, die uns jederzeit bei unserer Forschung zur Seite standen. Für uns war die Fahrt eine außergewöhnliche Erfahrung, an die wir uns wohl für den Rest unseres Lebens erinnern werden.

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Carola Lehners ist Industriemeister Chemie am Institut für Chemie und Biologie des Meeres an der Universität Oldenburg. Sie arbeitet in der Abteilung Mikrobiogeochemie und führt dort unter anderem Praktika durch, in denen die Studenten lernen, praktische Laborarbeiten durchzuführen. „Meine Lieblingsübung ist die Nährstoffanalytik“, so die technische Assistentin, „dabei finden die Studenten mit einer photometrischen Bestimmung heraus, wie viel Nitrat und Nitrit ihr Leitungswasser zu Hause hat.“ Oft kommen auch Wissenschaftler von anderen Instituten und Universitäten mit ihren Sediment- und Wasserproben zum ICBM, um deren Zusammensetzung zu erfahren. „Wir verfügen über modernste Analysengeräte, mit denen wir schnell bestimmen können, welche Elemente so eine Probe enthält“, so Carola Lehners.

„Die Arbeit macht mir Spaß, weil ich viel in Eigeninitiative arbeite und manchmal springt dabei sogar ein Paper raus“, berichtet sie begeistert. „Mitten im Wattenmeer kurz vor Spiekeroog steht ein gelber Container auf einem Rohr – das ist ein Messpfahl, in dem ich die Zusammensetzung des Meerwassers in der Nordsee untersuche“, erzählt Lehners weiter von ihrer Arbeit.

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Auf der Fahrt untersucht sie mit einem Photometer, wie viel Nitrat, Nitrit, Phosphat, Ammonium und Silikat jede Probe enthält und bestimmt die Säurekapazität der Wasserproben, die sogenannte Alkalinität. Mit dem Photometer lässt sich die Konzentration eines Elements anhand der Farbe messen. 329 Proben hat sie bisher analysiert – für sechs Parameter macht das knapp 2000 Analysen. „Zu Hause kommen dann noch die Proben dazu, die wir auf Metalle untersuchen“, so Carola Lehners.

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„Schon als die SONNE damals aus der Meyer Werft ausgelaufen ist, bin ich extra nach Leer an die Ems gefahren und habe mir gedacht, ‚da fährst du auch irgendwann mal mit’“, schmunzelt Carola Lehners. „Das Foto davon hab ich sogar dabei – im Vordergrund die Schafe und dahinter die niegelnagelneue SONNE.“ Sie freut sich sehr, dass dieser Traum in Erfüllung gegangen ist und genießt es an Bord diverse Probennahmegeräte in echt zu erleben, „den Unterwasserroboter und die CTD habe ich immer auf Bildern gesehen, aber die hier im Einsatz zu sehen ist noch mal etwas ganz anderes“, schwärmt Lehners. „Toll ist auch, dass ich mich hier komplett der Wissenschaft widmen kann – die Arbeit hört einfach nicht auf.“

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