Blick ins Innere der Meere: Einsatz neuer Argo Float-Sensoren gestartet

Im Rahmen des Projekts DArgo2025 wurden erfolgreich neue Sensoren auf automatisierten Treibbojen, sogenannten Argo Floats, getestet. Diese Sensoren können nun weltweit eingesetzt werden und geben so Auskunft über aktuelle Veränderungen des Ozeans. Das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) evaluierte in diesem Rahmen neuartige Nährstoffsensoren, die in der Ostsee getestet wurden. Gefördert wurde das Ende 2021 beendete Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Zwei Drittel der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt. Während Satelliten die Oberfläche des Ozeans gut im Blick haben, bleiben ihnen Untersuchungen in der Meerestiefe verwehrt. Mittels automatisierter Treibbojen ist dies mittlerweile jedoch möglich: Nach ihrer Ausbringung sinken die Floats auf 1000 Meter Wassertiefe ab und driften dort mit der Strömung. Alle 10 Tage tauchen sie weiter ab auf eine Tiefe von 2000 Metern, um dann langsam zur Wasseroberfläche aufzusteigen. Auf dem Weg nach oben messen sie kontinuierlich beispielsweise Temperatur und den Salzgehalt des Wassers. Nach dem Auftauchen werden die erhobenen Daten per Satellit übertragen und nahezu in Echtzeit veröffentlicht. Anschließend sinken die Argo-Floats wieder ab, um weiter zu driften.

Eine erste Argo-Float-Generation trug auf diese Weise dazu bei, weltweite Klimamodellierungen und regionale Wettervorhersagen zu verbessern. Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projekts DArgo2025 konnte nun ein deutscher Forschungsverbund unter Federführung des Bundesamts für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) das Blickfeld der Argo-Floats erweitern. Insgesamt 20 dieser Bojen wurden mit neuen Sensoren für die Erfassung von Überdüngung, Trübung und Versauerung der Meere ausgestattet, um diese für den weltweiten Einsatz zu validieren.

Forschende des IOW befassten sich dabei mit der Testung und Validierung neuartiger optischer Sensoren zur Messung des Pflanzennährstoffs Nitrat – einem wichtigen Indikator für Überdüngung von Gewässern. Dabei etablierten sie außerdem erstmals in der Ostsee einen deutschen Beitrag zu den weltweiten Argo-Beobachtungen. „Das Besondere an den Argo Floats ist neben der Dreidimensionalität der Messungen die wirklich kontinuierliche und ganzjährige Messaktivität – bei schlechtem Wetter, Sturm und Hagel genauso wie bei strahlendem Sonnenschein", hebt der Meereschemiker Henry Bittig vom IOW hervor. „Kein Forschungsschiff ist in der Lage, mit derart großer zeitlicher und räumlicher Abdeckung und so hoher Regelmäßigkeit Messdaten zu erheben."

In vielen Forschungsfragen des IOW sind, neben der Meeresphysik vor allem die chemisch-biologischen Prozesse von großer Bedeutung. „Zusammen mit Sauerstoff- und Chlorophyllmessungen, die jetzt ebenfalls von den Argo-Floats durchgeführt wurden, konnten wir einen besonders reichhaltigen und vielversprechenden Datensatz zur Produktivität und zum Abbau von Phytoplankton-Biomasse in der zentralen Ostsee erhalten, der zurzeit noch ausgewertet wird", so Bittig.

Neue Sensoren validierten im Rahmen des DArgo2025-Projektes auch das Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg (Lichtfeld-Messungen) sowie das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (pH-Wert-Messungen). Das BSH, das die deutschen Argo-Aktivitäten koordiniert und auch maßgeblich an Management und Weiterentwicklung von EuroArgo, dem europäischen Beitrag zum Argo-Programm, beteiligt ist, evaluierte ein neuartiges Sensorsystem für die Temperatur und Salzgehalt-Messung.
Die im Projektrahmen neu ausgerüsteten Treibbojen werden jetzt als Teil des internationalen Beobachtungsprogramms „Argo" betrieben, das in den Weltmeeren derzeit fast 4000 solcher Messplattformen umfasst. Im Rahmen der 2021 gestarteten Ozeandekade für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen sollen die Argo-Floats so weiterentwickelt werden, dass sie auch die Tiefsee bis in eine Tiefe von 6000 Metern vermessen können.