Messungen in der Wassersäule – „Glider“

Unterwasser“glider“ sind autonome Unterwasserfahrzeuge, die für langfristige Einsätze konzipiert sind (Wochen bis Monate). Durch aktive Änderung ihres Auftriebs tauchen und steigen die Glider, wobei sie nur sehr wenig Energie verbrauchen. Schmale Flügel sorgen für den Antrieb und führen dazu, dass der zurückgelegte Weg einem Sägezahnmuster gleicht. Im Normalfall führt ein Glider 30 bis 40 Tauchgänge durch, bevor er nach etwa vier Stunden an die Oberfläche zurückkehrt und via Satellit mit den Wissenschaftlern Kontakt aufnimmt. Dieses Zeitmuster ermöglicht es, Messungen mit hoher zeitlicher Auflösung durchzuführen und einen Teil der gesammelten Daten zeitnah abzurufen.

Glider sind eine kostengünstige Messplattform, die unabhängig von schlechtem Wetter eingesetzt werden kann. Sie werden meistens für Messungen entlang von Schnitten durch das Meer eingesetzt, können aber auch quasi-stationär verwendet werden. Glider können mit einer Vielzahl verschiedener Sensoren ausgerüstet werden. Besonders nützlich sind sie für Untersuchungen der Dynamik von Schwebstoffen in der Wassersäule, wobei optische Rückstreusensoren die Sedimentkonzentrationen messen.

Ein 30 km Schnitt durch die Deutsche Bucht, gemessen im August 2013. Das obere Feld zeigt die Temperatur, das untere die gemessene Trübung. Die Wassersäule war mit einer Dichtesprungschicht in etwa 15m Tiefe geschichtet (oberes Feld). Vom Meeresboden resuspendiertes Sediment war in der Vertikalen gut durchmischt, aber nur bis zur Dichtesprungschicht, die durch die dicke schwarze Linie dargestellt ist (unteres Feld). Dies wird durch die an der Sprungschicht stark gedämpfte Turbulenz verursacht, die einen Aufwärtstransport des gelösten Sediments lokal unterbindet.

In Zukunft werden die Glider mit Mikrostruktur-Turbulenzsensoren ausgerüstet, die neue Einblicke in die Vermischung von Temperatur, Salzgehalt und Schwebstoffen eröffnen sollen. Diese hochempfindlichen Sensoren brauchen praktisch vibrationsfreie Arbeitsplattformen, eine Anforderung, die die Glider nahezu perfekt erfüllen.

Parameter

Temperatur
Salzgehalt
Schwebstoffe (optische Rückstreuung)
Chlorophyll
Strömung (Mittel über die Tiefen)
Microstruktur (optional)