Kieler Forschende sammeln Daten vor Kanada im längsten Tiefseekanal der Welt

Forschungsexpedition mit der Maria S. Merian endet am 9. September in Emden

Mit dem Einlaufen des deutschen Forschungsschiffes Maria S. Merian im Emder Hafen endet am 9. September eine fast sieben Wochen lange Expedition über den Nordatlantik in die Labradorsee, einem wissenschaftlich bedeutenden Seegebiet zwischen Kanada und Grönland. Ziel der Fahrt unter Leitung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) war die detaillierte Kartierung und Beprobung des in weiten Teilen noch unerforschten nordwestatlantischen mittelozeanischen Kanals (kurz NAMOC), der mit fast 4.000 Kilometern längste Tiefseekanal der Welt. Die Erkenntnisse aus der Fahrt sollen später helfen, die Bedeutung des NAMOC im Kontext der Entwicklung der nordamerikanischen und grönländischen Eisschilde zu entschlüsseln. Mit an Bord waren 16 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Kiel, Bonn und Kanada sowie 22 Crewmitglieder. Dank der ruhigen Wetterbedingungen konnten eine Vielzahl an Bohrkernen, hochauflösenden Daten und Proben für die spätere Analyse im Labor gewonnen werden.

Der längste Tiefseekanal der Welt, der NAMOC, befindet sich zwischen Kanada und Grönland. Er erstreckt sich über rund 4.000 Kilometer von der kanadischen Hudson Straße durch die Labradorsee, umrundet die Grand Banks und endet an der nördlichen Grenze der Sohm-Tiefseeebene. Große Mengen an Sediment werden durch den NAMOC von Land und den küstennahen Schelfgebieten in die Tiefsee transportiert. Ähnlich wie in einem Fluss-System strömen Sedimente und auch Nährstoffe durch den langen Graben. Diese sogenannten Trübeströme, vergleichbar mit Lawinen unter Wasser, bewegen episodisch unterschiedliche Materialien in die Tiefe, die sich dann auf dem Meeresboden ablagern und immer wieder neue Strukturen formen.

Bis heute haben Forschende nur wenige Kenntnisse über die gesamte Morphologie des Systems und wesentliche Fließeigenschaften wie etwa Geschwindigkeit oder Konzentration der Trübeströme. „Die Erforschung des NAMOC ist für uns von grundlegender Bedeutung. Wir untersuchen mit hochauflösenden seismischen Methoden, mit Hydroakustik und zusätzlich mit Bohrungen von Sedimentkernen wie sich die auffälligen Strukturen am Meeresboden bilden, welche Sedimente, aber auch Nährstoffe oder Müll durch Trübeströme transportiert und in der Tiefsee abgelagert werden und in welchen zeitlichen Skalen diese Prozesse ablaufen“, sagt Sebastian Krastel, Fahrtleiter der Expedition mit der Maria S. Merian und Professor für Marine Geophysik am Institut für Geowissenschaften an der Universität Kiel. „Uns interessieren die Erkenntnisse dabei besonders im Zusammenhang mit dem Abschmelzen des nordöstlichen nordamerikanischen und grönländischen Eisschildes, da sich hier auch Rückschlüsse auf die klimatischen Bedingungen in der Vergangenheit ziehen lassen“, so Krastel weiter.

Bei überwiegend ruhigen Wetterbedingungen konnten zahlreiche gute Bohrungen durchgeführt und bereits erste Erkenntnisse über die Topographie des NAMOC gesammelt werden. „Die seismischen Daten, die wir von mehr als 2.000 Kilometern erhoben haben, zeigen, dass der NAMOC seinen Verlauf anders als andere Tiefseekanäle auch über lange Zeit kaum verändert hat. Große Rutschungen haben Teile des Kanals zwar immer wieder zerstört, er konnte sich aber an fast gleicher Stelle wieder neu bilden“, erklärt Frederik Lenz, Doktorand am Institut für Geowissenschaften und verantwortlich für die bathymetrischen und seismischen Untersuchungen an Bord. Die ersten Auswertungen zeigen eine Vielzahl an faszinierenden Strukturen, die trotz aller Beständigkeit auf ein sehr dynamisches System hinweisen. Wieder zurück in Kiel werden die gewonnen Daten in den kommenden Monaten in den Laboren ausgewertet und sollen dazu beitragen, die zahlreichen Prozesse besser zu beschreiben, die für die Entwicklung submariner Kanalsysteme und den Transport von Sedimenten und Nährstoffen vom Land in die Tiefsee von Bedeutung sind.

Die Daten werden dann auch deutschen sowie internationalen Partnern aus Dänemark und England zur Verfügung gestellt, die aufgrund der Beschränkungen durch die Corona-Pandemie nicht live an Bord mit dabei sein konnten, aber über Video – dank guter Übertragungswege – als on-shore Crew die Expedition eng verfolgten und ihre Expertise einbrachten.

Auf der langen Anreise vom Hafen in Emden vor 48 Tagen bis zum ersten Zwischenstopp im kanadischen St. Johns, bei dem Proviant und Treibstoffe gebunkert wurden, konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Maria S. Merian darüber hinaus für das Portal „Unterwegs“ Forschungsdaten der Deutschen Allianz für Meeresforschung (DAM) vor allem Strömungsdaten sammeln und bathymetrische Aufzeichnungen übermitteln.

Zusätzlich wurde der Transit genutzt, um insgesamt neun ARGO-Floats, autonom operierende Bojen, vor allem im subpolaren Nordatlantik und in der Labradorsee auszusetzen. Floats messen regelmäßig Sauerstoff, Salzgehalt, Temperatur für das internationale Ozeanbeobachtungsprogramm ARGO. Drei der ausgelegten Messinstrumente, die im Rahmen des BMBF-Verbundprojektes DArgo2025 Daten erheben sollen, tragen zusätzlich biogeochemische Sensoren und sollen das internationale sowie multidisziplinäre ARGO-Beobachtungsnetz unterstützen.

Wissenschaftlicher Kontakt:

Prof. Dr. Sebastian Krastel
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)
Institut für Geowissenschaften, Marine Geophysik
 sebastian.krastel@ifg.uni-kiel.de

 

Weiterführende Links:

Heckansicht eines Schiffes auf dem Wasser.
© Sören Janssen, Reederei Briese

Die Maria S. Merian bei der hochauflösenden Kartierung des längsten Tiefseekanals der Welt.

Drei Menschen sitzen auf beplanktem Boden, sehen sich vor einer Metallbox gefüllte Röhrchen an. Eine Person steht und hält ein Tablett mit zwei Röhrchen.
© Gitta-Ann von Rönn, Uni Kiel

Sedimentkerne aus dem Meeresboden geben den Forschenden Auskunft über Art der Gesteine, Alter und Nährstoffe. Studierende der Uni Kiel bearbeiten an Bord eine Sedimentprobe vom Meeresboden.

Blick über den Bug eines Schiffes in eine Bucht mit Häusern.
© Sebastian Krastel, Uni Kiel

Im kanadische Hafen St. Johns bunkern die Forschenden Proviant und Treibstoff. Auf dem Transit dorthin haben sie für unterschiedliche Projekte in der Meeresforschung Daten sammeln können.

Über Kiel Marine Science (KMS)

Kiel Marine Science (KMS), das Zentrum für interdisziplinäre Meereswissenschaften an der CAU widmet sich der interdisziplinären Erforschung der Meere an der Schnittstelle von Mensch und Ozean. Dabei bündeln die Forschenden ihre Expertise aus unterschiedlichen natur- und gesellschaftswissenschaftlichen Disziplinen und untersuchen die Risiken und Chancen, die das Meer für den Menschen bereithält und bilden die nächste Generation fachübergreifend aus. Gemeinsam mit Akteuren außerhalb der Wissenschaft arbeiten sie weltweit und transdisziplinär an Lösungen für eine nachhaltige Nutzung und den Schutz des Ozeans.

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