16. Jan. 2018

Einer der "Nixen" genannten Seismometerschwimmer wird ausgebracht.

In der seismologischen Überwachung der Erde klafft auf dem Meer eine große Lücke. Nur ganz wenige Instrumente sind dort stationiert, und wenn dann in der Regel zur Erdbebenüberwachung in Küstennähe. Eine Forschergruppe aus Frankreich und den USA will die Lücke durch treibende Seismometerbojen schließen. Auf der Herbsttagung der Amerikanischen Geophysikalischen Union in New Orleans stellten sie die Ergebnisse eines zweijährigen Tests vor.

Ausgedehnte Seismometernetze sind eines der wichtigsten Instrumente der Geophysiker. Kontinuierlich horchen sie im Untergrund, denn die großen und kleinen Schockwellen, die nach Erdbeben und anderen Erschütterungen durch die Erde laufen, verraten sehr viel über den Aufbau des Planeten. Doch in den Netzwerken klafft eine große Lücke, denn die Instrumente sind bislang nur an Land stationiert. In den Ozeanen, die immerhin zwei Drittel der Oberfläche ausmachen, können sie nur mit gewaltigem Kosten- und Logistikaufwand installiert werden. Ein Wissenschaftlerteam aus Frankreich und den USA arbeitet seit Jahren an einem kostengünstigen Gerät, das in Schwärmen in mittlerer bis größerer Tiefe durch die Ozeane treibt. Vorbild der Mermaid getauften Schwimmer ist die ozeangraphische Bojenflotte des ARGO-Projektes. Rund 3000 dieser 1,5 Meter langen Schwimmer treiben seit Jahren durch die Weltmeere und messen von der Oberfläche bis in die Tiefsee Basisdaten wie Salzgehalt und Temperatur.

Messzyklus der Mermaid-Seismometerschwimmer.

Messzyklus der Mermaid-Seismometerschwimmer.

Bild: Geoazur/Yann Hello
Jedes der zehn Testinstrumente wurde vor dem Aussetzen im Galapagos-Archipel gründlich getestet.

Jedes der zehn Testinstrumente wurde vor dem Aussetzen im Galapagos-Archipel gründlich getestet.

Bild: Geoazur/Yann Hello
Die ecuadorianische Marine unterstützte das Pilotprojekt mit seismologischen Treibinstrumenten.

Die ecuadorianische Marine unterstützte das Pilotprojekt mit seismologischen Treibinstrumenten.

Bild: Geoazur/Yann Hello
Um seine Daten per Satellit zu übertragen kommt ein Mermaid-Schwimmer regelmäßig an die Meeresoberfläche.

Um seine Daten per Satellit zu übertragen kommt ein Mermaid-Schwimmer regelmäßig an die Meeresoberfläche.

Bild: Geoazur/Yann Hello
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Messzyklus der Mermaid-Seismometerschwimmer.

Bild: Geoazur/Yann Hello

Jedes der zehn Testinstrumente wurde vor dem Aussetzen im Galapagos-Archipel gründlich getestet.

Bild: Geoazur/Yann Hello

Die ecuadorianische Marine unterstützte das Pilotprojekt mit seismologischen Treibinstrumenten.

Bild: Geoazur/Yann Hello

Um seine Daten per Satellit zu übertragen kommt ein Mermaid-Schwimmer regelmäßig an die Meeresoberfläche.

Bild: Geoazur/Yann Hello

Die geophysikalischen Nixen basieren auf derselben Plattform wie die ozeanographischen Schwimmer, doch sind sie einzig auf die Seismologie spezialisiert. Die Gruppe um Guust Nolet von der Universität Nizza hat seit 2014 eine kleine Testflotte im Gebiet des ecuadorianischen Galapagos-Archipels stationiert und berichtete auf der Herbsttagung der Amerikanischen Geophysikalischen Union in New Orleans von den Ergebnissen der maritimen Seismologie. Von den zehn Geräten ging nur eines kurz nach dem Start des Experimentes verloren, die anderen arbeiteten im Durchschnitt nahezu zwei Jahre bevor ihre Batterien versagten. Ein Schwimmer stellte sogar erst nach 901 Tagen den Dienst ein. Insgesamt 1329 Signale wurden von den neun aktiven Instrumenten registriert, 719 davon wurden bei der Verarbeitung im Computerzentrum von Nizza automatisch als Erdbeben eingestuft. Nach der eingehenden Begutachtung der Signale durch Wissenschaftler kamen noch einige zusätzliche hinzu.

In New Orleans zeigten sich die Mitarbeiter des Projekts zufrieden mit der Ausbeute, vor allem wenn man die starken Hintergrundgeräusche des Ozeans berücksichtige. Die geringe Lebensdauer der immerhin 20.000 Euro teuren Geräte ist bislang ihre größte Schwäche. Inzwischen wird bereits eine zweite Generation der schwimmenden Seismometer entwickelt. Sie sollen eine Batterielaufzeit von mehr als fünf Jahren haben.