Beitrag von Rhiannon Breider (Masterstudentin) und Gesa Schulz (Doktorandin), Abteilung Aquatische Nährstoffkreisläufe
Der Hamburger Hafen ist ein Hotspot von Stoffumsatzprozessen und daher ein besonders spannendes Arbeitsgebiet für unsere Arbeitsgruppe der “Aquatischen Nährstoffkreisläufe”. Im Hamburger Hafen wird nicht nur viel Nitrat produziert oder Sauerstoff gezehrt, sondern auch vermehrt das klimaschädliche Treibhausgas Lachgas produziert. Welche Umsatzprozesse im Hamburger Hafen stattfinden und wie sie zusammenhängen, wollten wir mit unserer mehrtägigen Messkampagne untersuchen.
Dabei lag unser Fokus vor allem auf den Stickstoffumsatzprozessen und der Beschaffenheit der Hafen-Sedimente. Insbesondere ist dabei für uns die Frage relevant, inwieweit Lachgas in der Wassersäule oder in den Sedimenten gebildet wird.
Durch die Messungen der Sedimentparameter bietet sich die Möglichkeit, die enthaltene organische Substanz im Hinblick auf die Qualität und das Abbaustadium zu charakterisieren.
Am 20.04.22 begann eine zweitägige Messkampagne unseres Teams auf dem Forschungsschiff „Ludwig Prandtl“. Am 19.04.22 startete die Kampagne mit dem Beladen und Aufbauen der benötigten Systeme auf der „Ludwig Prandtl“ im Heimathafen Oortkaten, am nächsten Tag trafen wir uns am Holthusenkai nahe den Elbbrücken.
Während des 20. und 21.04.22 wurden Messungen von Nitrat und Lachgas sowie von Sauerstoff, Temperatur, Trübung, Salinität, pH-Wert etc. kontinuierlich durchgeführt. Lachgas wurden anhand eines Laser-Equilibrator-Systems erfasst. Die Messung von Nitrat erfolgte durch einen SUNA-Sensor. Die dauerhafte Messung der anderen Parameter wie Sauerstoff, Temperatur etc. war durch die an Bord befindliche FerryBox gegeben. Das Labor an Bord wurde zusätzlich noch durch zwei verschiedene Filtrationseinheiten ergänzt.
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Weiterhin fanden diverse Probenahmen von Sediment, Oberflächen- und Tiefenwasser mittels eines Kastengreifers und eines Wasserschöpfers statt. Nach erfolgreicher Probenahme am 21.04. wurden die konservierten Proben zum Institut transportiert und erste Untersuchungsschritte im Labor erfolgten. Wasser- und Schwebstoffproben verschiedener Tiefen werden im fortsetzenden Verlauf auf den Nährstoff- und Chlorophyllgehalt, die Isotopenwerte des Nitrats, Fraktionen des Phosphors und weitere Parameter analysiert.
An den Proben des Oberflächensediments werden Organik- und Wassergehalt, die Porosität, das Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis und Aminosäuren bestimmt. Zusätzlich werden Inkubationen angesetzt, um Nitrifikations- und/oder Denitrifikationsprozesse und ihre Produktion von Lachgas über einen gegebenen Zeitraum zu beobachten.
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Über den gesamten Zeitraum der Kampagne hatten wir die Freude, bei schönem, oft sonnigem Wetter zu arbeiten und währenddessen die Aussicht auf Hamburg und den Hafen zu genießen. Es war uns sogar möglich, Schweinswale und Robben in der Elbe zu beobachten! Neben diesen Highlights hat auch noch eine Flaschenpost, die ein kurioses Rätsel enthielt, ihren Weg zu uns gefunden. Mal sehen, was uns dann auf der nächsten Messkampagne im Mai erwartet.
