Mit einem großen Sack voll neuer Messdaten kehrten vergangene Woche die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Ozeanographie des Bremer Instituts für Umweltphysik heim. Am 23. Juli 2008 war die Bremer Arbeitsgruppe unter Leitung von Professorin Monika Rhein mit dem Forschungsschiff MARIA S. MERIAN in Bremen ausgelaufen, um die Klimarolle des Nordatlantiks zu untersuchen. Diese Reise endete am 18. August 2008 in St. John's, Neufundland, Kanada, und wurde unter Leitung von Dr. Dagmar Kieke am 24. August 2008 mit dem französischen Forschungschiff THALASSA fortgesetzt. Insgesamt legte die Bremer Arbeitsgruppe fast 14500 km zurück und führte dabei Messungen auf 155 Stationen in fast allen Regionen des subpolaren Nordatlantiks durch.
Das Team um Monika Rhein untersucht seit vielen Jahren die Änderungen in der Bildung von Nordatlantischem Tiefenwasser. Dieses ist für die ozeanische Umwälzbewegung von großer Bedeutung. Im Zuge dieser Zirkulation wird mit dem Golfstrom warmes salzreiches Wasser aus den Tropen in den Nordatlantik hineintransportiert. Dort gibt es seine Wärme an die Atmosphäre ab und sinkt als kaltes Wasser in die Tiefe ab, wo es zurück nach Süden strömt. Seit zehn Jahren wird eine Abnahme in der Tiefenwasserbildung beobachtet, deren Ursachen und Zusammenhänge mit Änderungen in der Stärke des Golfstromes von der AG Ozeanographie untersucht werden.
„Die Zwei-Schiffe-Expedition war ein großer Erfolg“, so die Bremer Umweltphysikerin Monika Rhein. „Zum ersten Mal konnten wir die Schwankungen des Golfstromes über dem Mittelatlantischen Rücken mit verankerten Boden-Echoloten über zwei Jahre direkt vermessen.“ Die Geräte ermöglichen eine Rekonstruktion des Transports aus Messungen der akustischen Laufzeit eines Signals. Dieses Signal wird von den ausgesetzten Geräten regelmäßig vom Meeresboden zur Oberfläche gesendet, dort reflektiert und zurück zum Meeresboden geschickt, wo die Bodensensoren die Ankunftszeit registrieren. Aus der Abhängigkeit von Schallgeschwindigkeit hinsichtlich Temperatur und Salzgehalt lässt sich somit die Schwankung des Transports ermitteln. Die Auswertung der gewonnenen Daten wird nun zeigen, inwiefern die Schwankungen des Golfstromes und der Tiefenwasserbildung in den letzten Jahren zusammenhingen.
Darüber hinaus kam zum ersten Mal die neue Bremer SF6-Maschine ozeanweit zum Einsatz. Dieses Gerät misst den Gehalt künstlicher Spurenstoffe wie FCKW-12 und Sulfuhexafluorid (SF6) in Wasserproben. Es wurde von der Arbeitsgruppe Ozeanographie des Bremer Instituts für Umweltphysik eigens für diese Zwecke entwickelt. Beide Gase werden über den Austausch zwischen Atmosphäre und Ozean in den Ozean eingebracht und gelangen mit dem neugebildeten Tiefenwasser in große Tiefen. Ihre gemessene Konzentration gibt Aufschluss über die Herkunft und das Alter von Tiefenwasser-Komponenten sowie über Änderungen in der Speicherfähigkeit des Ozeans hinsichtlich des Treibhausgases CO2. Das FCKW-12 steigt in der Atmosphäre nicht mehr an und liefert damit keine eindeutigen Aussagen hinsichtlich Zunahme der Konzentration. Der erfolgreiche Übergang von FCKW-12- zu SF6-Messungen setzt die bisherigen Messungen des Bremer Arbeitsgruppe auf hohem Niveau fort, denn die Bremer Maschine lieferte von Anfang an exzellente Daten, aus denen sich nun die Änderung der Tiefenwasserbildungsrate in den letzten zwei Jahren berechnen lässt.
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