15. Mai. 2018
M147 Amazonas Meteor

Um eine Veränderung der Zusammensetzung durch Luftsauerstoff zu verhindern, wird ein Sedimentkern in einem mit Stickstoff gefluteten Handschuh-Beutel bearbeitet.

Dauerregen. Wärme. Feuchte. Eiseskälte?! Trotz der äquatorialen Breitengrade, in denen sich die FS Meteor an der Amazonasmündung bewegt: die Temperaturen sind es nicht immer. Denn eine exakte Untersuchung der Sedimentproben benötigt neben diversen anderen Maßnahmen auch die winterlichen Temperaturen des Labor-Kühlraums. Von Bord berichtet Andrea Koschinsky.

Auch wenn wir uns während der ganzen Reise nur wenige Grad nördlich und südlich vom Äquator wegbewegen, so bedeutet das noch lange nicht, dass hier alle bei der Arbeit schwitzen – obwohl alle gut zu tun haben. Erstens kühlt der häufige Regen die Temperaturen meist auf angenehme 28 Grad Celsius draußen ab. Zweitens sind alle Räume im Schiff ohnehin auf angenehme Temperaturen klimatisiert. Aber einige aus unserem Team müssen tatsächlich Winterbekleidung bei ihrer Arbeit tragen. Sie bearbeiten Sedimentkerne im Kühlraum.

Sedimente sind die Böden der Meere – das von den Flüssen oder durch Staub vom Land eingetragene Material, ebenso wie abgestorbene Organismen, sinken zu Boden und lagern sich dort schichtweise ab. In den Flussmündungen sind diese Ablagerungen besonders intensiv, da sich die Fließgeschwindigkeit des Wassers hier gegenüber dem Fluss verringert und weil durch das Vermischen von Süßwasser und Meerwasser das feinstkörnige Material aus den Flüssen, sogenannte Kolloide oder Nanopartikel, beginnt, größere Aggregate zu bilden, sodass es schneller absinkt. Damit erreicht auch ein Teil des Materials aus den Flüssen gar nicht den offenen Ozean, sondern setzt sich im Bereich des Flussdeltas ab. Dies erklärt, warum sich jenseits der Flussmündungen meist sehr ausgedehnte teils hunderte oder tausende von Metern dicke Sedimentfächer finden. Um am Ende unseres Projektes den Eintrag der Stoffe aus dem Amazonas in den Atlantik bilanzieren zu können, müssen wir nicht nur das Wasser, sondern auch die Sedimente beproben, damit wir herausfinden können, für welche Stoffe in welchen Anteilen die Reise aus dem Fluss heraus bereits hier am Meeresboden endet.

Der Multicorer ist mit Sedimentproben in den Rohren zurück an Deck.

Der Multicorer ist mit Sedimentproben in den Rohren zurück an Deck.

Bild: Andrea Koschinsky
Einige der Kernrohre werden für die weitere Bearbeitung in den 4 Grad Celsius kalten Labor-Kühlraum gebracht.

Einige der Kernrohre werden für die weitere Bearbeitung in den 4 Grad Celsius kalten Labor-Kühlraum gebracht.

Bild: Andrea Koschinsky
Im Labor-Kühlraum werden die einzelnen Lagen der Sedimentkerne zentimeterweise von den mit dicker Kleidung geschützten Wissenschaftlerinnen beprobt.

Im Labor-Kühlraum werden die einzelnen Lagen der Sedimentkerne zentimeterweise von den mit dicker Kleidung geschützten Wissenschaftlerinnen beprobt.

Bild: Andrea Koschinsky
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Der Multicorer ist mit Sedimentproben in den Rohren zurück an Deck.

Bild: Andrea Koschinsky

Einige der Kernrohre werden für die weitere Bearbeitung in den 4 Grad Celsius kalten Labor-Kühlraum gebracht.

Bild: Andrea Koschinsky

Im Labor-Kühlraum werden die einzelnen Lagen der Sedimentkerne zentimeterweise von den mit dicker Kleidung geschützten Wissenschaftlerinnen beprobt.

Bild: Andrea Koschinsky

In der Praxis sieht das so aus, dass wir die oberen Dezimeter des Meeresbodens mit einem sogenannten Multicorer beproben. Dieses Gerät wird am Draht zum Meeresboden abgelassen und beim Aufsetzen drücken sich 8 Plexiglas-Rohre mit einem Durchmesser von 10 Zentimeter und einer Länge von 60 Zentimeter in den Sedimentboden. Danach wird das Gerät wieder an Deck gebracht und im optimalen Fall sind dann die Rohre zu circa der Hälfte oder zwei Drittel mit Sediment gefüllt. Je nach Beschaffenheit des Sediments erkennt man in den Rohren bereits mit dem bloßen Auge verschiedene Lagen, die unterschiedliche abgelagerte Materialien anzeigen oder auf biologische und chemische Prozesse in den Sedimenten zurückzuführen sind.

Die Sedimentkerne werden umgehend in die verschiedenen Labore gebracht, um dort detailliert beprobt zu werden. Zwei dieser Kerne wandern in den 4 Grad Celsius kalten Labor-Kühlraum; dies soll verhindern, dass sich das Material unter höherer Temperatur schnell verändert. Im Zentimeter-Abstand wird der Kern Lage für Lage beprobt, indem das Porenwasser mit einer Zentrifuge abgetrennt und dann filtriert wird und der Feststoff in Probengefäßen aufbewahrt wird. Dies geht nur in dicker Winterbekleidung, denn die Klimaanlage pustet die kalte Luft direkt auf die beiden Wissenschaftlerinnen herab. Einer dieser Kerne wird sogar in einem mit Stickstoff gefluteten großen Beutel bearbeitet, an dessen Seite zwei Handschuh-Eingriffe eingearbeitet sind. So wird verhindert, dass die Lagen im Sedimentkern, in denen kein Sauerstoff vorhanden ist, durch Kontakt mit dem Luftsauerstoff verändert werden. Dazu gehört z.B. die Oxidation von gelöstem Eisen im Porenwasser, die dazu führen würde, dass das Eisen als Eisenoxid, also eine Art "Rost" in die Partikel übergeht. Das Arbeiten in dieser Handschuhbox ist sehr mühsam und zeitaufwändig, aber die einzige Möglichkeit, die Zusammensetzung des Sedimentkerns im Originalzustand aufzuschlüsseln.

Mit nassen Grüßen aus dem ununterbrochenen Regen 

Andrea Koschinsky (Fahrtleiterin der Ausfahrt M147)