Für ozeanographische Untersuchungen und die Gewinnung größerer Wasservolumina aus der Tiefsee setzen wir  einen CTD-Kranzwasserschöpfer ein. Das Gerät besteht aus einem zylinderförmigen Gestell, welches mit einem Karussell von Wasserschöpfern bestückt ist. Im Zentrum des Karussells befinden verschiedene Messinstrumente mit der die physikalische Größen Leitfähigkeit, Temperatur und Tiefe (Conductivity, Temperature, Depth; CTD) erfasst werden. Die Palette der Sensoren wird häufig durch zusätzliche Instrumente, wie z.B. einem Trübungsmesser, Sauerstoffmesser und einem akustische Strömungsmesser, erweitert.

In der Regel wird das Gerät an einem leitfähigen Stahlseil mit etwa 0,5 m pro Sekunde bis kurz über dem Meeresboden herabgelassen. Die Verbindung zwischen der CTD-Rosette und einem Computer an Bord ermöglicht einen kontinuierlichen Datentransfer und die Echtzeit-Visualisierung der Daten auf einem Bildschirm. Beim Heraufziehen der CTD-Rosette können die Wasserschöpfer einzeln in verschiedenen Wassertiefen geschlossen werden. Auf diese Weise können die Wasserproben entsprechend den jeweiligen Wassertiefen auf Spurenstoffe und Kleinstlebewesen untersucht werden.

Der CTD-Kranzwasserschöpfer ermöglicht uns Probennahmen während unserer alljährlichen Sommer-Expeditionen zum HAUSGARTEN-Observatorium. Um saisonale Veränderungen in den Inhaltsstoffen erfassen zu können, setzen wir autonome Wasserschöpfer in Verankerungsketten ein, die jeweils für ein Jahr in der Framstraße ausgebracht werden. Diese Wasserschöpfer können zeitgesteuert (z.B. wöchentlich) bis zu 48 Proben à 500 ml entnehmen und fixieren. Mit einem derartigen Wasserschöpfer untersuchen wir u.a. den Gehalt an gelösten inorganischen und organischen Nährstoffen sowie die prokaryotische (Lebewesen ohne Zellkern) und eukariotische (Lebewesen mit Zellkern) Gemeinschaft in der Wassersäule.

Für kleinere Wasservolumina wurde von uns ein Wasserprobennehmer für den Einsatz in unserem autonomen Unterwasserfahrzeug (AUV) entwickelt. In einer Stützstruktur aus leichtem Polyethylen wurden zwei rotierende Magazine verbaut, die jeweils elf Probenbehälter tragen. Die insgesamt 22 Probenbehälter haben ein Volumen von jeweils 220 ml; somit können während eines einzelnen AUV-Tauchgangs insgesamt ca. 4,8 l Probenmaterial gewonnen werden können. Das Volumen von 220 ml pro Probenbehälter stellte den bestmöglichen Kompromiss zwischen der für biogeochemische Standardnachweise erforderlichen Mindestmenge an Probenmaterial und technischen Erfordernissen (Platzbedarf im AUV) dar.

Jeder Probenbehälter verfügt über Ein- und Auslassventile, die im geöffneten Zustand die Befüllung und die Durchströmung des Behälters mit Wasser ermöglichen. Die Durchströmung und die eigentliche Probenentnahme sind Prozesse die durch die Bewegung des Fahrzeugs angetrieben werden. Zwei Trichter die aus dem Bug des Fahrzeugs herausragen „fangen“ Wasser ein und leiten es über eine Rohrleitung zum Probennehmer. Zu einer vorprogrammierten Zeit werden die Ventile der Probenbehälter mechanisch geschlossen und somit eine Probe isoliert. Die maximale Einsatztiefe des Probennehmers liegt bei 4000 m Wassertiefe.

Kontakt: M. Busack, S. Torres-Valdes

Literatur:

Wulff, T., Lehmenhecker, S., Hoge, U. (2010): Development and Operation of an AUV-based Water Sample Collector. Sea Technology, December 2010: 15-19.