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Meeresforschung mit dem Fährschiff

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Zum besseren Verständnis der Prozesse in den Küstenmeeren als auch zur Beobachtung von Kurz- Langzeitveränderungen durch anthropogene, also vom Menschen verursachte Einflüsse, sind kontinuierliche Beobachtungen der Küstengewässer auf verschiedenen Raum- und Zeitskalen notwendig. Diese können sowohl lokal sein, zum Beispiel durch Flusseinträge, oder auch nur zu einer bestimmten Jahreszeit auftreten. Um Veränderungen beispielsweise durch Eutrophierung, also durch die intensive Nutzung durch Aquakulturen oder Windparks zu beobachten und besser zu verstehen, werden regelmäßig Ausfahrten von Forschungsschiffen durchgeführt und autonome Messplattformen wie Bojen eingesetzt. Dieses Monitoring ist jedoch sehr kostenintensiv und oftmals nicht ausreichend, um kurzfristige Ereignisse wie eine lokale Algenblüte zeitlich und räumlich exakt zu bestimmen.

Kostenlose Datenerhebung auf festen Routen

Durch das Einbeziehen von Fähren oder Frachtern bei der Erhebung mariner Daten können solche Beobachtungen kostenlos durchgeführt werden und es ermöglicht eine bessere Datensammlung in Raum und Zeit.

Die Idee, auf festen Routen fahrende Schiffe zur Erforschung der Meeresumwelt mit Messgeräten auszustatten, führte zur Entwicklung der “FerryBox”. Dabei handelt es sich um ein Messsystem, welches im Inneren eines Schiffes installiert wird und durch das Seewasser kontinuierlich an verschiedenen Sensoren vorbei hindurch gepumpt wird. Namensgeber der FerryBox sind die Fährschiffe auf denen die ersten Anlagen betrieben wurden. Die Fähren und Frachtschiffe fahren bei fast jedem Wetter, so dass kaum Datenlücken existieren.

Vollautomatisierte Messung verschiedener Parameter und Übermittlung in Echtzeit

Gemessen werden ozeanographische Parameter wie Wassertemperatur, Salzgehalt, Trübung sowie biogeochemische Parameter wie Chlorophyll-a, Sauerstoff, der pH-Wert und gelöstes Kohlendioxid. Die Systeme laufen vollautomatisiert, werden über die jeweilige Position kontrolliert und starten automatisch die Messungen sobald das Schiff den Hafen verlässt. Um einen sicheren Langzeitbetrieb zu garantieren, sind die Systeme mit einem automatischen Reinigungssystem ausgestattet, so dass sich keine Algen oder Mikroorganismen ablagern können und das “Biofouling” der Sensoren effektiv verhindert wird.

Die Messdaten werden nahezu in Echtzeit über das Mobilfunknetz oder per Satellitenkommunikation an das Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Zentrum für Material und Küstenforschung (HZG) übermittelt. Sie fließen in die Datenbank des Küstenbeobachtungssystems COSYNA ein und stehen über das Internet allen Wissenschaftlern weltweit sofort zur Verfügung. Solche Systeme sind inzwischen auch auf Forschungsschiffen und an festen Stationen installiert. Das HZG hat in der südlichen Nordsee bzw. der Deutschen Bucht derzeit sechs FerryBoxen im Einsatz.

Ein HZG-Film über den Einsatz und wissenschaftlichen Nutzen von FerryBoxen auf Fähren und Frachtern


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Leiter Abteilung “In-situ Messsysteme”

Dr. Wilhelm Petersen
Dr. Wilhelm Petersen

Helmholtz-Zentrum Geesthacht

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Leiter Abteilung “Neue Technologien”

Dr. Holger Brix
Dr. Holger Brix

Helmholtz-Zentrum Geesthacht

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Pressearbeit Institut für Küstenforschung

Jessica Klepgen
Jessica Klepgen

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