Expeditionen
Weitere Informationen
Aurora-HABBAL
Aarhus-Bornholm-Aarhus (Ostsee), R/V Aurora, 11.09.2023-17.09.2023
Das Projekt untersucht die Ausbreitung der schädlichen Mikroalgenart Alexandrium pseudogonyaulax in der Ostsee.
MIDIDARC & MarineBasis-Nuuk
MIDIDARC & MarineBasis-Nuuk
R/V Sanna, Nuuk, Grönland (23.04.2023-01.05.2023)
MIDIDARC untersucht das Mikrobiom der Phycosphäre von arktischen Diatomeen, um die Diversität des Mikrobioms aufzudecken und die Rolle der Prokaryoten bei der Entwicklung der Diatomeen-Frühjahrsblüte zu verstehen. Mit diesem Ziel nahmen die AWI-Wissenschaftler Sylke Wohlrab und Jakob Giesler an der diesjährigen MarineBasis-Nuuk Monitoring Expedition unter der Leitung von Thomas Juul-Pedersen vom Greenland Climate Research Centre am Greenland Institute of Natural Resources teil. Neben der Probenahme für ihre Forschungen hatten die AWI-Wissenschaftler die Gelegenheit, Einblicke in die Arbeit ihrer Meeresbiologie-Kollegen in Grönland sowie in das langfristige Monitoring-Programm MarineBasis-Nuuk zu erhalten.
FjordChange
Untersuchung der ozeanographischen Eigenschaften, der Planktonvielfalt und -aktivitäten und ihrer Auswirkungen auf die Primärproduktion und biogeochemischen Flüsse entlang eines Gradienten der Atlantifizierung von Svalbard.
Der globale Wandel verursacht grundlegende Umweltveränderungen in der Arktis. Die Fjorde Spitzbergen/Svalbards sind einem zunehmenden Einfluss von warmen, salzhaltigen Wassermassen aus dem Nordatlantik ausgesetzt (Atlantifizierung). Darüber hinaus führt die zunehmende Gletscherschmelze zu einem steigenden Süßwasserzufluss in die Fjorde. Das Untersuchungsgebiet umfasst 4 Fjordsysteme, die in unterschiedlichem Maße von der Atlantifizierung betroffen sind: Der van Mijenfjord (Süden) und der nun ganzjährig eisfreie Kongsfjord (Nordwesten) sind stark betroffen. Der Wijdefjord im Norden weist eine deutlich geringere Verlandung sowie eine Eisbedeckung im Winter auf, während der Rijpfjord (Nordosten) unter dem Einfluss von Polarwasser steht.
Das Projekt FjordChange befasst sich mit den Auswirkungen der zunehmenden Atlantisierung der Gewässer und Fjorde um Spitzbergen auf die Wechselwirkungen zwischen Ozean- und Planktonzusammensetzung und deren Ökosystemfunktionen. Wir kombinieren ozeanografische, taxonomische, bio-optische und metagenomische Ansätze aus der Wassersäule sowie aus dem Sediment, so dass wir die Veränderungen auch mit historischen Daten zum Zustand des Ökosystems bewerten können. Die Ergebnisse werden genutzt, um die Auswirkungen auf das Ökosystem abzuschätzen und zu quantifizieren, die durch den beschleunigten Klimawandel verursacht werden.
Fahrtleitung Ökologische Chemie:
HE635 – MecoMM-NS II
06. – 20. Juni 2023, Bremerhaven – Bremerhaven
Die Ziele der Fahrt HE635 sind disziplinübergreifende Untersuchungen von Munitionsverklappungsgebieten in der südlichen Deutschen Bucht und die Erprobung eines neuen Unterwasser-Raupenfahrzeugs für die Überwachung und Sanierung von Munitionsaltlasten. Wir werden bekannte Verklappungsgebiete mit bathymetrischen Methoden wie Fächerecholot, Side-Scan-Sonar und Sub-Bottom-Profiling absuchen, um die Gebiete auf sichtbare oder vergrabene Munitionsreste zu überprüfen. Darüber hinaus werden wir weiterhin Proben von nicht wandernden Plattfischen (Limand limanda) in unmittelbarer Nähe der Verklappungsgebiete nehmen, um die möglichen gesundheitlichen Auswirkungen der von der verklappten Munition stammenden gelösten Sprengstoffe auf die Fische zu bewerten. Zu diesem Zweck werden wir auch Wasser und Sediment aus dem Gebiet auf gelöste Sprengstoffe untersuchen. Dasselbe werden wir mit ausgewählten Geweben der gefangenen Fische machen. Darüber hinaus werden wir im Verklappungsgebiet nördlich von Spiekeroog magnetometrische Untersuchungen durchführen, um nach Metallanomalien zu suchen. Hier wird auch ein Raupenfahrzeug mit einem halbautomatischen Wasserprobenahmegerät zusammen mit einem ROV eingesetzt, das Sedimentproben im Verklappungsgebiet nehmen kann.
HE622 – MecoMM-NS I
06. – 20. Juni 2023, Bremerhaven – Bremerhaven
Ziel der Fahrt HE622 ist die disziplinübergreifende Untersuchung von Munitionsverklappungsgebieten in der südlichen Deutschen Bucht. Bekannte Verklappungsgebiete werden mit bathymetrischen Methoden wie Fächerecholot, Side-Scan-Sonar und Sub-Bottom-Profiling untersucht, um die Gebiete auf sichtbare oder vergrabene Munitionsreste zu überprüfen. Darüber hinaus werden wir Proben von Plattfischen (Limand limanda) in unmittelbarer Nähe der Verklappungsgebiete nehmen, um die möglichen gesundheitlichen Auswirkungen der von der verklappten Munition stammenden gelösten Sprengstoffe auf die Fische zu bewerten. Zu diesem Zweck werden wir auch Wasser und Sediment aus dem Gebiet auf gelöste Sprengstoffe untersuchen. Das Gleiche wird mit ausgewählten Geweben der gefangenen Fische gemacht. Die Wasser- und Sedimentanalysen werden in der gesamten Deutschen Bucht von Borkum Riffgrund bis zur Insel Sylt in einem 5 sm-Raster zwischen den Probenahmestationen durchgeführt. Auf diese Weise wird die Hintergrundbelastung mit gelösten Sprengstoffen in der gesamten südlichen Deutschen Bucht ermittelt und kann mit der Situation in der deutschen Ostsee verglichen werden.
HE613 – North Sea Wrecks V
20. – 24. Februar 2023, Bremerhaven – Bremerhaven
Bei HE613 ist geplant, auch das Wrack der SMS HELA in die NSW-Wrackbewertung einzubeziehen und Bathymetrie-/Sonarscans, Wasser- und Sedimentanalysen, Fischfang und hochauflösende Strömungsmessungen am Wrack durchzuführen. Danach planen wir, das Wrack der SMS ARIADNE erneut zu besuchen, um erneut zu Fischen, da bei früheren Probenahmen eine hohe Anzahl von Individuen mit Lebererkrankungen festgestellt wurde. Außerdem planen wir einen weiteren Versuch, den verlorenen Lander auf dem Wrack der SMS MAINZ mit Hilfe von AWI-Tauchern zu bergen. Außerdem werden an beiden Wracks routinemäßige Wasserproben am Bug, mittschiffs und achtern entnommen.
Kriegswracks und ihre Munitionsaltlasten
ArcWatch
Wechselwirkungen und Rückkopplungen zwischen Ozeanstruktur und -dynamik, Meereisphysik, Biogeochemie und biologischer Vielfalt des Arktischen Ozeans.
Die organischen Verbindungen im Arktischen Ozean und im tiefen Atlantik stammen aus Meeresalgen und aus einem erheblichen Eintrag durch die großen arktischen Flüsse. ArcWatch ist für uns die Fortsetzung des ganzjährigen Drift-Experiments MOSAiC (2019/2020). Auf der Grundlage früherer Daten wollen wir herausfinden, ob sich die Menge der gelösten organischen Verbindungen im Arktischen Ozean in den letzten Jahrzehnten verändert hat. Wir wollen auch den Beitrag der terrestrischen organischen Substanz quantifizieren, da sie eine wesentliche Komponente im marinen Kohlenstoffkreislauf darstellt. Darüber hinaus wollen wir frühere Beobachtungen zur Aggregation organischer Stoffe überprüfen (vgl. HAFOS-Expedition).
Teilnehmer aus der Ökologischen Chemie:
Boris Koch
Island Impact
Großflächige Phytoplanktonblüten werden regelmäßig im offenen Wasser des Südlichen Antarktischen Zirkumpolarstroms nordöstlich der Insel Südgeorgien beobachtet. Woher das Eisen kommt und wieviel überhaupt freigesetzt wird, das diese enormen Blüten verursacht, ist bislang noch unbekannt. Klar ist, dass diese ausgeprägten Blüten eines substanziellen Eiseneintrag benötigen, jedoch sind die aktuellen Eiseneintragsmechanismen und deren relative Wichtigkeit für die Primärproduktion und die biogeochemischen Prozesse entlang des südlichen Antarktischen Zirkumpolarstroms unklar. Mittels unseres neuen Systems zur Beprobung von Spurenmetallen haben wir auf dieser Polarsternfahrt:
- die Spurenmetallkonzentrationen von Fe, Mn, Zn, Co und Cu von der Oberfläche bis in die Tiefe bestimmt
- Primär- und Bakterienproduktionsraten in der euphotischen Zone gemessen
- die Verteilung von Nano- und Picoplankton in 20 m Tiefe beprobt
- Eisenaufnahmeraten, Spurenmetallzusammensetzung der Gemeinschaft, deren photophysiologischer Status sowie die Wachstumsraten einzelner Diatomeenarten in 20 m Tiefe quantifiziert
- die Eisenbioverfügbarkeit von unterschiedlichen Eisenquellen mittels von 24h Inkubationsexperimenten getestet und
- Fe-Mn-VitaminB12-Zugabe Experiment mit verschiedenen Phytoplanktongesellschaften durchgeführt.
Teilnehmer aus der Ökologischen Chemie:
Scarlett Trimborn
Florian Koch
Christian Völkner
Jasmin Stimpfle
Kai-Uwe Ludwichoswki
Matthias Woll
Frederik Bussmann
HAFOS Langzeit-Datenreihe
Langzeit-Messungen im zentralen Weddellmeer
Die biologische Pumpe im Südlichen Ozean und ihr Transport von partikulärem und gelösten organischen Verbindungen aus der Meeresoberfläche zum Meeresboden sind wichtige Regulatoren für die langfristige Speicherung von Kohlenstoff. Die Zusammensetzung und Verteilung der organischen Verbindungen wird durch Nährstoffe, Primärproduktion, mikrobielle Aktivität, Durchmischung der Wassermassen, sowie Abbau und Aggregationsprozesse gesteuert. Wir wollen verstehen, welche organischen Moleküle die Aggregation im Südlichen Ozean vorantreiben und dadurch die Bindung von atmosphärischem CO2 beeinflussen. In Zusammenarbeit mit dem Umweltforschungszentrum Leipzig (UFZ).
Teilnehmer aus der Ökologischen Chemie:
Jan Tebben
Kai-Uwe Ludwichowski
Martin Graeve
Boris Koch
HE607 – North Sea Wrecks IV
16. – 21. September 2022, Bremerhaven – Bremerhaven
Da während HE596 aufgrund der starken Wasserströmung an der Wrackstelle keine Filmaufnahmen von UC30 möglich waren, wird ein weiterer Versuch während HE607 mit Hilfe eines ROV der ICBM unternommen. Während HE607 wird die Wrackstelle des U-Boots UC30 in dänischen Gewässern erneut aufgesucht, wobei neben den Videoarbeiten auch Wasser- und Sedimentproben genommen werden und das Fischen nach Klieschen in der Nähe des Wracks im Mittelpunkt stehen werden. Außerdem ist geplant, die Wrackplätze der SMS ARIADNE und der SMS MAINZ westlich von Helgoland zu besuchen. Taucher der AWI-Wissenschaftstauchergruppe werden sich der Fahrt anschließen und versuchen, einen auf dem Wrack der SMS MAINZ verloren gegangenen Lander zu bergen.
Die Reise wurde von einem Arte Filmteam begleitet, das viele Aufnahmen für den Dokumentationsfilm „Versenkte Kriegsschiffe in der Nordsee“ auf dieser Reise aufgenommen hat. Die Doku wurde am 02. Februar 2024 erstmalig bei arte ausgestrahlt.
Uthörn II – North Sea Wrecks
16. Mai 2022 – 20. Mai 2022, Bremerhaven – Bremerhaven
Auf der Uthörn-Fahrt im Mai 2022 ist geplant, im Referenzgebiet Borkum Riffgrund auf Plattfische zu fischen, um die Fische mit Individuen aus Wrackfundorten in der Deutschen Bucht zu vergleichen.
Uthörn I – North Sea Wrecks
28. Juni 2021. – 02. Juli 2021, Bremerhaven – Bremerhaven
Auf der Uthörn-Ausfahrt ist geplant drei Lander ausgestattet mit Muschelkäfigen und Passiv-Sammler, die seit April 2021 an der Wrackstelle der SMS Mainz stehen zu bergen und zu beproben. Dazu soll ein weiterer Lander, der im Referenzgebiet bei Borkum Riffgrund steht ebenfalls geborgen und beprobt werden. Im Referenzgebiete wird im Anschluss an die Lander-Bergung auch nach Klieschen gefischt.
FjordFlux
Auswirkung der subantarktischen Gletscherschmelze auf das marine Küstenökosystem.
Zum Verständnis der Ökosystemfunktion wird FjordFlux die Flüsse organischen Materials (OM) im kalten Ästuarsystem Patagoniens (ÄP) unter Schmelzbedingungen beschreiben. Die Region gilt als unberührt, gerät aber zunehmend unter Druck von Klimawandel und menschlicher Nutzung. FjordFlux wird räumliche Informationen über den Umweltzustand durch die Interpretation hydrographischer (z.B. Küstenabfluss) und chemischer Messergebnisse erbringen, und terrestrische und marine Quellen von Nährstoffen, OM, Süßwasser und die Treibhausgasverteilung im ÄP aufzeigen. Der Einfluss lokaler Stoffflüsse auf die Zusammensetzung und Funktionalität planktonischer und benthischer Gemeinschaften wird in, sich in ihrem Vergletscherungs- und Eutrophierungszustand unterscheidenden Fjorden/angrenzenden Gebieten untersucht. FjordFlux folgt 25 Jahre nach der Victor Hensen Magellan Fahrt, um Veränderung aufzudecken. Die Ergebnisse stützen die Initiative zur Etablierung marin-terrestrischer Langzeitbeobachtungen im Beagle Kanal.
PHYCOB
Das Schwarze Meer stellt durch seine Isolierung von den Weltozeanen ein einzigartiges marines System dar. Es wird durch ein großes Entwässerungsbassin gespeist, was in einer geringen Salinität und vertikaler Stratifizierung der Wassersäule resultiert. Vor allem letzteres stellt eine ideale Bedingung für das Wachstum und die Vermehrung von marinen Dinoflagellaten dar, zu denen auch viele toxische Arten gehören. Die Phytoplanktondiversität des Schwarzen Meeres wird seit Mitte des 20. Jahrhundert anhand morphologischer Charakteristika studiert. Ca. 1600 Arten sind in der Black Sea phytoplankton check-list verzeichnet, von denen 49 in anderen Meeresgegenden als toxisch beschrieben sind. Über das tatsächliche Vorkommen toxischer Phytoplanktonarten und deren Toxine im Schwarzen Meer ist bis heute fast nichts bekannt. Dieses Informationsdefizit wird für die junge Muschelaquakultur zunehmend zum Problem, weil Muscheln als Filterfresser marine Biotoxine aus dem Plankton aufnehmen und anreichern können und somit ein Gesundheitsrisiko für Konsumenten darstellen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es das Vorkommen giftiger Algen und deren Toxine im westlichen Schwarzen Meer zu bestimmen sowie deren Verteilung in Abhängigkeit bio-optischer, biogeochemischer und ozeanographischer Parameter zu untersuchen.
ReHaDiCC
Untersuchung der Auswirkung der globalen Erwärmung auf das Vorkommen von giftigen Mikroalgen und Phykotoxinen in der Arktis.
Die Arktis ist stark von der globalen Erwärmung betroffen, die sich auf das Wachstum von planktischen Mikroalgen auswirkt, die die Grundlage des marinen Nahrungsnetzes bilden und somit von großer Bedeutung für das gesamte marine Ökosystem sind. Eine höhere Wassertemperatur, eine größere Nährstoffverfügbarkeit und eine geschichtete Wassersäule fördern im Allgemeinen das Wachstum von Dinoflagellaten, was problematisch sein kann, da diese Gruppe viele toxische Arten einschließt, die eine Vielzahl verschiedener mariner Phycotoxine produzieren. Diese Toxine können durch trophische Übertragung im marinen Nahrungsnetz schädliche Auswirkungen auf Topprädatoren wie Seevögel, Meeressäuger und sogar Menschen haben. Während das Auftreten von HAB-Arten in der Arktis für Alaska, Westgrönland, Island und die Tschuktschensee gut dokumentiert ist, gibt es für Ostgrönland und Spitzbergen kaum Daten. Die folgenden Forschungsziele wurden verfolgt:
1) Bestimmung des Vorkommens toxigener Planktonarten in den Küstengewässern Ostgrönlands und Spitzbergens.
2) Bewertung des Vorkommens von Phykotoxinen im Untersuchungsgebiet.
3) Anlegen von monoklonalen Kulturen potenziell schädlicher Algenarten für anschließende physiologische Laborexperimente unter verschiedenen Temperatur- und pH-Regimen.
4) Taxonomische und phylogenetische Charakterisierung dieser Kulturen sowie ihrer Phykotoxinprofile.
HE596 – North Sea Wrecks II
08. – 13. April 2022, Bremerhaven – Bremerhaven
Die Wetterbedingungen im April 2022 waren erneut schlecht, so dass das ursprüngliche Programm mehrere Wracks in der Deutschen Bucht und in dänischen Gewässern zu untersuchen, auf die Bewertung des dänischen Wracks und einige Fischereiaktivitäten bei SMS Ariadne reduziert werden musste. An der dänischen Wrackstelle des U-Boots UC30 wurde eine umfassende Probenahme-Kampagne durchgeführt, einschließlich des Einsatzes eines AUV, das mit Side-Scan-Sonar, Fächerlot und einem Sub-Bottom-Profiler ausgestattet war. Außerdem wurde ein ROV eingesetzt, um das Wrack zu filmen. Außerdem wurden Wasser- und Sedimentproben am Bug, mittschiffs und am Heck des Wracks mit Hilfe einer CTD und einer Wasser-Rosette entnommen. Schließlich wurde in der Nähe von UC30 und auf dem Rückweg nach Bremerhaven auch an der SMS Ariadne mit dem Grundschleppnetz von Heincke gefischt.
HE584 – North Sea Wrecks II
17. – 22. September 2021, Bremerhaven – Bremerhaven
Ziel der Fahrt sind Pilotstudien an verschiedenen Wrackstandorten (SMS Main, SMS Ariadne, Sperrbrecher Friesland und SMS Hela) in der Deutschen Bucht, um das von Munitionsladungen ausgehende Risiko zu bewerten. Zur Bewertung der Wracks werden Bathymetrie, Ozeanographie/Hydrographie, marine Geophysik, Chemie und Meeresbiologie untersucht, z.B. mit Hilfe von Fächerecholot-/Sonartechniken, Sediment-/Wasseranalysen, CTD, Passivsammlern und ROV-/Videoeinsätzen. Außerdem werden Plattfische in der Nähe der Wrackstandorte gefangen, und es ist geplant, Muscheln in Käfigen zu bergen, die an Lander befestigt sind und noch in der Nähe des Wracks der SMS Mainz stehen.
HE573 – North Sea Wrecks I
06 – 11. April 2021, Bremerhaven – Bremerhaven
Im Rahmen des Projekt North Sea Wrecks soll ein Konzept für die wirtschaftlichen, ökologischen und sicherheitstechnischen Herausforderungen entwickelt und umgesetzt werden, die durch Kriegswracks mit verbliebener Munition an Bord verursacht werden. Darüber hinaus werden im Rahmen des Projekts neue Methoden und Technologien zur Bewältigung des Risikos für Mensch und Umwelt in der Nordsee entwickelt und getestet. Sediment, Wasserproben und Organismen werden auf gelöste Sprengstoffe aus der korrodierten Munition untersucht. Zu diesem Zweck werden Taucher auf dem Wrack wachsende Organismen sammeln. Dazu werden Plattfische in der Nähe des Wracks gefangen und Muscheln mit Hilfe von fernauslösenden Lander-Systemen am Wrack ausgesetzt.
Wegen sehr schlechter Wetterbedingungen zu Beginn der Reise, konnte nur das Wrack der SMS Mainz westlich von Helgoland untersucht werden.
HE516
R/V Heincke Bremerhaven-Bremerhaven (11.07.2018-12.08.2018)
Muschelvergiftungen durch Azaspirsäuren (AZA) sind ein relativ junges Phänomen, das zum ersten Mal 1995 beschrieben wurde, nachdem in den Niederlanden 8 Personen nach dem Verzehr irischer Muscheln erkrankten. Diese Muschelvergiftungen werden durch verschiedene nanoplanktonische Arten der Familie Amphidomataceae verursacht. Obwohl jüngere Forschungsergebnisse belegen, daß diese Arten eine weltweite Verbreitung haben, bleibt Irland bis heute das am meisten von diesen Muschelvergiftungen betroffene Land der Erde. Eine Auswertung aller punktuell zur Verfügung stehenden Daten führt zur Hypothese, daß es sich bei Amphidomataceen, im Gegensatz zu anderen giftigen Algen, um pelagische Plankter des offenen Meeres handeln könnte, die sich in speziellen Fällen durch Strömungen und Winde an Westküsten akkumulieren. Mit dem vorliegenden Antrag soll diese Hypothese anhand eines integrierten Datensatzes aus ozeanographischen, bio-optischen und meteorologischen Daten begleitet von Sedimentproben, taxonomischen Bestimmungen, Toxinmessungen und irischen Monitoringdaten überprüft werden.
GreenHAB II
R/V Maria S. Merian: St. John’s, Kanada-Nuuk, Grönland (25.06.2017-19.07.2017)
Das Projekt „GreenHAB II Expedition“ wird sich mit den Wechselbeziehungen von Hydrografie, Bio-Optik und Planktonzusammensetzung (insbesondere toxische Algen und deren Toxine) gekoppelt mit metagenomischen Ansätzen sowohl in den westgrönländischen Fjorden als auch einem latitudinalen Gradienten entlang der westgrönländischen Küste befassen. Diese Fjorde unterscheiden sich aufgrund von Eisbedeckung, Schmelzwasserzufluss von den Gletschern und ihrer Vorgeschichte. Die Ergebnisse sollen dazu dienen, um Effekte auf das Ökosystem abschätzen und quantifizieren zu können, die durch einen beschleunigten Süßwasserabfluss von den Gletschern hergerufen werden. Das Auftreten von toxischen Algenarten, das durch eine Verringerung des Salzgehalts und steigende Temperaturen verstärkt werden kann, soll mit analytisch-chemischen, metagenomischen und bio-optischen Methoden untersucht werden. Ergänzend sollen Sedimente auf das Vorkommen von Ruhestadien (Zysten) toxischer Planktonarten untersucht werden um künftige Populationsentwicklungen abschätzen zu können. Der Gehalt an Toxinen soll im Algenmaterial und im Wasser bestimmt werden, teilweise direkt an Bord.
In Kooperation mit dem ICBM, Universität Kopenhagen, WHOI, Universidad Mayor und PUC Santiago de Chile.
UTH16
Ziel der Expedition in den Limfjord (Juni 2016) war es die Planktongemeinschaft in dem Fjordsystem zu studieren, das einerseits einen abgetrennten Wasserkörper darstellt, andererseits aber über Kanäle Verbindung sowohl mit der Nordsee im Westen als auch zur Ostsee im Osten hat. Es wurden Wasser-, Plankton und Sedimentproben während der ganzen Expedition genommen um nicht nur die Planktonzusammensetzung in der Wassersäule zu untersuchen, sondern auch Ruhestadien (Zysten) im Sediment. Diese Expedition war ein Kooperationsprojekt mit Wissenschaftlern der Universität Kopenhagen in Dänemark und Teilnahme von Forschern aus Argentinien, Bulgarien und Finnland.
LightHAB
Untersuchung der Dynamik von schädlichen Algenblüten durch die Ermittlung der ozeanographischen und hydrographischen Bedingungen, bioptischen Detektionsmethoden. Bestimmung der Biodiversität giftigen Planktons und trophischen Transfers toxischer Dinoflagellaten zu deren protistischen Predatoren. Vergleich verschiedener Fjordsysteme.
In Kooperation mit dem ICBM.