PS134: Expeditionsbrief Nr. 5 – Temperaturmessungen und Quallenforschung

20. Februar 2023

von Polarstern Fahrtleiter Keine Kommentare

Das SO-JELLY Team (Meltse Van Coillie)

Unsere Forschungszeit im Bellingshausenmeer schwindet rasant dahin von Tag zu Tag. Nur noch eine Woche verbleibt uns, die wir nahezu vollständig in der Eltanin-Bucht im südlichsten Abschnitt des Kontinentalschelfs des Bellingshausenmeeres nutzen. Zahlreiche Eisströme fließen hier in die wenigen verbliebenen Schelfeise oder direkt ins Meer. In diesem Brief beschreiben wir die Arbeiten der Gruppe für den geothermischen Wärmestrom und die der Quallenforschungsgruppe.

Parallel zu den Sedimentkernstationen der Meeresgeologen waren Mareen und Caroline damit beschäftigt, die Temperaturen der Sedimente unter dem Meeresboden an mehreren Lokationen auf dem inneren Kontinentalschelf zu messen. Eine 5 m lange Lanze mit hochsensiblen Temperatursensoren wird ins Wasser gelassen (Abb. 1 und 2) und durch die Schwerkraft ihres Gewichtsträgers in den Meeresboden gedrückt. Ähnlich wie bei einem Thermometer messen die Sensoren die Temperatur des umgebenden Sediments. Die Temperaturdifferenzen in unterschiedlichen Tiefen bilden den vorherrschenden geothermischen Wärmestrom ab. Die Stärke des Wärmestroms wird durch die geologischen Gegebenheiten und tektonischen Aktivitäten beeinflusst. Ein hoher Wärmestrom könnte auf tektonische Verwerfungszonen in der Erdkruste hinweisen, in denen warmes Material aus dem Erdmantel an die Oberfläche transportiert wurde, so wie vermutlich auch in der Eltanin-Bucht. Der geothermische Wärmestrom spielt eine wichtige Rolle bei den Gleit- und Schmelzvorgängen an der Unterseite des Eisschildes. So können relativ warme Bereiche der Erdkruste einen signifikanten Einfluss auf Eismassenverluste der vergangenen Eisschilde gehabt haben, die den Kontinentalschelf des Bellingshausenmeeres überdeckten. Um verbesserte Vorhersagen für den zukünftigen Meeresspiegelanstieg treffen zu können, ist es wichtig, solche Gleit- und Schmelzprozesse an der Unterseite der Gletscher und Eisschilde zu verstehen.

Die 6 m lange geothermische Wärmelanze, bestehend aus einem Stahlrohr und einem Gewichtskopf, kurz vor ihrem Absetzen ins Wasser. Sechs Temperatursensoren sind am Stahlrohr und Gewichtsträger verteilt angebracht (Foto: Kolja Dorschel).

Die Wärmelanze ist aus dem Meeresboden gezogen und wird ans Deck zurückgebracht (Foto: Mareen Lösing).

Gerlien, Micaela und Joan vom „Southern Ocean Jellyfish“ (SO-JELLY) Team haben bereits auf unserer Überfahrt von Kapstadt zur Neumayer-Station im Südatlantik Proben genommen und setzen ihre Arbeiten auch im Bellingshausenmeer des antarktischen Südpazifiks fort. Gelatinöses Zooplankton setzt sich aus Quallen, Rippenquallen und Manteltieren oder Salpen zusammen. Trotz ihrer zunehmend anerkannten Bedeutung für das pelagische Ökosystem im Ozean sind sie größtenteils im Südozean unerforscht, insbesondere hier im Bellingshausenmeer. Die Arbeitsgruppe setzt für die Beprobung der verschiedenen Arten Kombinationen von Planktonnetzen ein und sammelt Wasserproben aus verschiedenen Tiefen, um Spuren von DNA (sog. Umwelt- oder e-DNA) aufzunehmen, die von den Organismen in ihrer Umgebung hinterlassen wurde. Damit zielt die Gruppe darauf ab, eine bessere Abschätzung der Diversität, Verteilung, Ökologie, trophischen Rolle und genetischen Verbindung der Quallenarten zu erhalten. Bis jetzt sind schon über 1300 Quallenproben von wenigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern Größe sowie über 700 Liter Seewasser von verschiedenen Lokationen und Tiefen für DNA-Proben gesammelt worden. Die Kenntnisse aus diesem Datensatz werden helfen, sowohl den Einfluss des Klimawandels auf das marine Ökosystem zu untersuchen, als auch abzuschätzen, wie sich die antarktische pelagische Artzusammensetzung und Nahrungsnetze zukünftig entwickeln werden.