Der tiefe Blick in den Untergrund

Ausbringen des 600m langen streamers (Foto: Juliane Müller/AWI)

Von Henrik Grob & Sjard Stratmann | Endlich! Nach langen sechseinhalb Wochen des Wartens war die Zeit gekommen, Marine Seismik durchzuführen. Ziel der Seismik während der PS97 sollte die weitere Vorerkundung des Untergrunds für einen IODP (International Ocean Discovery Program) Antrag sein. Aber was ist Seismik überhaupt?

Mit Hilfe der Seismik ist es möglich, sehr tief in den Untergrund hinein zu schauen. Die Seismik – ähnlich wie Parasound – ist ein bildgebendes Verfahren und lässt ein Tiefenschnitt des Untergrundes in bis zu mehreren Kilometern zu. Man erhält also ein seismisches Abbild der Sediment- und oberen Gesteinsschichten. Grundprinzip dabei ist die künstliche Erzeugung und Aussendung von seismischen Wellen (Erdbebenwellen), die tief in den Untergrund eindringen und an geologischen Schichten reflektiert werden. Man benötigt dafür eine seismische Quelle und einen Empfänger.

Hier an Bord benutzen wir eine sogenannte Air-Gun als seismische Quelle. Die Air-Gun erzeugt mit Hilfe von zuvor komprimierter Luft die benötigten seismischen Wellen und sendet (emittiert) diese im Sekundentakt aus. Der Streamer – ein langer mit vielen „Mikrofonen“, sogenannten Hydrophonen, gefüllter Schlauch – dient dabei als Empfänger und nimmt die reflektierten Signale auf. Der Streamer ist in unserem Fall 600 Meter lang und auf einer mehreren Tonnen schweren Winde aufgewickelt. Sowohl Air-Gun als auch Streamer werden hinter der Polarstern im Wasser gezogen. Das heißt also: Ab an Deck, die Ärmel der sauberen Hemden umkrempeln, Rettungsweste nicht vergessen und mit tatkräftiger Unterstützung von Mannschaft und Geologen die Gerät ins Wasser befördern.

Für uns drei – Jürgen Gossler, Henrik Grob und Sjard Stratmann – beginnt damit dann die Zeit im Seismik-Labor. Es muss permanent überwacht werden, ob alle Geräte so laufen, wie sie sollen, ob die gewählten Parameter noch stimmen und ob hinten (achtern) noch alles dran und in Ordnung ist.

Gleichzeitig werden auch bei unseren seismischen Messungen Walbeobachtungen von unseren Kollegen der Mannschaft und der Wissenschaft durchgeführt. Damit wird gewährleistet, dass die Meeressäuger nicht gestört werden, falls die FS Polarstern den Tieren zu nahe kommt. Sollte dies der Fall sein, werden die Systeme unverzüglich abgeschaltet.

Für den IODP-Antrag sollte nun ein Kreuzprofil, 2 Profile à 20 nautischen Meilen, abgefahren werden. Ein weiterer sehr wichtiger Bestandteil der Arbeit besteht darin, die gewonnenen Daten zu prozessieren, also so zu bearbeiten, dass ein sehr gutes Abbild entsteht, welches nicht mehr von Störgeräuschen wie zum Beispiel vom Schiff, der Schiffsschraube oder anderen physikalischen Stör-Effekten beeinträchtigt wird. Das Prozessieren beginnt dann sofort nach Beenden des ersten Profils, um schnellst möglich einen Eindruck über die gemessenen Daten zu erhalten.

Die ersten vorläufigen Ergebnisse unseres Einsatzes deuten darauf hin, dass sich an der Lokation sehr mächtige (dicke) und ungestörte Sedimente befinden und sich diese Position somit sehr gut für einen IODP-Antrag eignet.