Datenangeln für die Wissenschaft | ocean7

Ozeanforschung unterstützen und dabei mehr über Meere im Klimawandel lernen: Das Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und der Trans-Ocean – Verein zur Förderung des Hochseesegelns e. V. laden Seglerinnen und Segler auf der Ostsee ein, Daten für die Wissenschaft zu sammeln. Im Projekt „Citizen Science: Sailing for Oxygen“ liefen in diesem Sommer erste Pilotmessungen. Ab der kommenden Saison bestehen dann noch umfangreichere Möglichkeiten für eine Beteiligung.

Von Dr. Reinhard Kikinger

Das neue Projekt „Citizen Science: Sailing for Oxygen“ wird für drei Jahre mit rund 150.000 Euro vom deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Es ist das erste Citizen-Science-Projekt, das einer Vielzahl von Seglerinnen und Seglern die Teilnahme ermöglicht. Geomar verantwortet dabei die technische und wissenschaftliche Konzeption sowie die Datenanbindung und -auswertung. Der Verein Trans-Ocean e. V. übernimmt die Aktivierung und Koordination der Teilnehmenden und bindet weitere Vereine ein.

Unkomplizierte Teilnahme
So geht Datenangeln für die ­Wissenschaft:
1. Registrieren, Anmeldung unter www.sail4oxygen.org
2. Termin abstimmen
3. Sonde im Starthafen an Bord nehmen
4. Unterwegs möglichst oft messen
5. Sonde am Zielhafen abgeben

 „Mit unserem Projekt sammeln wir wichtige Informationen zum Zustand der Ostsee – und zwar gemeinsam mit denjenigen, die dieses Revier kennen und schätzen.“ (Dr. Toste Tanhua, Geomar) 

Die teilnehmenden Crews leihen also in ausgewählten Häfen eine Angel und eine Sonde aus, die Sauerstoff, Salzgehalt, Temperatur und Tiefe der Messung erfasst. Aufgestoppt oder beiliegend wird die Sonde, die sich an der ebenfalls im Set enthaltenen Hochsee-Angelrute befindet, bis zum Grund ins Wasser gelassen und kurz darauf wieder aufgeholt. Auf dem Weg nach unten misst die Sonde kontinuierlich die Daten. Die Messung dauert nur wenige Minuten.

Verarbeitung der Daten
Wieder an Bord geholt, werden die gemessenen Daten per Bluetooth ausgelesen und zusammen mit dem Standort über ein Smartphone direkt an Geomar verschickt. Dort sind sie sofort im Daten-­Portal ­Beluga https://beluga.geomar.de online sichtbar. Nach einer Qualitäts­­kon-trolle stehen die Tiefenprofile für Forschende weltweit zur Verfügung. 

Auch Mitarbeitende von Geomar werden sie nutzen, um Zufuhr und Verlust von Sauerstoff abzuschätzen und Risiken für Fische und ­andere Lebewesen zu erkennen. Das sind wichtige Informationen, z. B. sehr relevant für das Fischereimanagement in der Ostsee. 

Am Ende der Forschungsfahrt mit der eigenen Yacht wird die Sonde für weitere Fahrten mit anderen Crews in einem der teilnehmenden Häfen rund um das Messgebiet wieder abgegeben.

Sauerstoffmangel in der Ostsee

Die Ostsee ist als Binnenmeer von Sauerstoffmangel besonders betroffen, weil nur wenig Austausch mit dem kühleren und sauerstoffreicheren Wasser der Nordsee stattfindet. Die Überdüngung (Eutrophierung) mit Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor aus Landwirtschaft, Kläranlagen und Industrie ist ein allgemeines Problem vieler Meeresregionen und betrifft auch die Ostsee. 
Eine Folge der Eutrophierung sind massive Algenblüten. Nach ­ihrem Absterben sinken die Algen zum Meeresboden und werden dort von Bakterien zersetzt. Dieser Prozess verbraucht Sauerstoff, der Sauerstoffgehalt der bodennahen Wasserschichten sinkt dadurch ab. Es kommt im schlimmsten Fall zu anoxischen Bereichen, die oft als „Todeszonen“ bezeichnet werden. Höhere Lebensformen wie Fische, Krebse, Muscheln oder Seesterne wandern ab oder sterben.

Wieviel Sauerstoff ist in den Tiefen der Ostsee? Segelcrews können jetzt helfen, diese Frage wissenschaftlich weiter zu untersuchen.

Klimawandel und Wasserschichtung
Die Meereserwärmung durch den Klimawandel verschärft das Problem der Sauerstoffarmut, weil wärmeres Wasser weniger Sauerstoff enthält als kühles Wasser. In der Ostsee kommen die negativen Folgen einer zeitweisen Schichtung des Wasserkörpers dazu. Durch Süßwasserzufluss bildet sich eine salzarme, nährstoffreiche Oberflächenschicht, die von der darunterliegenden salzigen Bodenschicht getrennt ist. Diese Trennung führt zu einer schlechten Belüftung
des tieferen Wasserkörpers – mit nachteiligen Konsequenzen für die Lebensgemeinschaften des Meeresbodens.

Besseres Verständnis durch mehr Daten
Moderne Satellitentechnik liefert eindrucksvolle Datenmengen über den Zustand der Ozeane. Dennoch sind die Meere unzureichend beprobt, denn an vielen Orten fehlen Daten aus direkter Ozeanbeobachtung.
Wie viel Sauerstoff enthält die Ostsee in verschiedenen Wassertiefen? Wie verändern sich die Konzentrationen dieses lebensspendenden Gases im Laufe des Sommers? Crews von Segelbooten können im Rahmen von „Citizen Science: Sailing for Oxygen“ dabei helfen, möglichst genaue Antworten auf diese Fragen zu erhalten und Auswirkungen des Sauerstoffmangels auf das Leben in der Ostsee besser abschätzen zu können. 

Links Ambersail II, eine High-Tech-Rennsegelyacht der VOR65-Klasse, sammelte auf ihrem Weg zum Ocean Race 2021 Mikroplastikproben. Im Rumpf der Ambersail II sind Geräte verbaut, mit denen das durchsegelte Meerwasser auf Mikroplastik hin untersucht werden kann. Die Crew lieferte die ersten Filter zur weiteren Untersuchung beim Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel ab. Rechts Boris Herrmann auf seinem Boot Malizia. Auch im Rahmen der Vendée-Globe-Regatta betätigte sich der Extremsegler als Datensammler.

Für dieses Datenangeln für die Wissenschaft konnten auch Teilnehmer an den spektakulärsten Regatten der Welt gewonnen werden, wie zum Beispiel der Extremsegler ­Boris Herrmann. Auf globaler Ebene werden mit Forschungs-
fahrten, Satellitentechnik und Driftbojen (siehe  5/2022 „Argo – ein Fenster in den Ozean“) weltweit Daten erhoben.
Auf regionaler Ebene kann das Projekt „Citizen Science: Sailing for Oxygen“ zusätzlich ein dichtes Netz an wertvoller Datenerfassung aufbauen.

Projekt-Website Citizen Science: Sailing for Oxygen www.sail4oxygen.org
Trans-Ocean – Verein zur Förderung des Hochseesegelns e. V. www.trans-ocean.org
Ozeanbeobachtung durch Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel www.geomar.de/entdecken/ozean-und-klima/ozeanbeobachtung 
Beluga-Portal https://beluga.geomar.de

Fotos: Jens Klimmeck, Sarah Kaehlert

Diesen Artikel teilen