An expedition can never be fully planned in advance. At sea, everything can evolve differently every day, every hour. So was the case for this trip. The drifter, which was supposed to be followed until the 7th of February, left the upwelling patch and was heading at high speed to the south. As a result, after an evening meeting on Sunday, we decided to pick it up on Monday afternoon. But that was not the end of the expedition. The measurements on board continued. By recording the speed of the drifter in recent days, it was possible to determine how fast the upwelling patch was moving. The new task is to observe and analyze the upwelling patch as much as possible, using only the CTD, microstructure and underway measurements.
The other measurements on board continued. Only the daily routine had changed. We no longer drift next to the drifter, but cross the upwelling patch to make daily measurements.Melf deals with the gas flow between the atmosphere and the ocean. For this he considers the vertical fluctuation of the wind, more precisely the eddies. Eddies transport gases, but also heat, from the surface of the ocean into the atmosphere and vice versa. Melf’s measurements are only successful when the wind encounters the sensors from the front. Since the measuring apparatus is located at the bow, measurements are most successful when the ship is facing the wind head-on. Since we are in the area of the Passat, the wind direction is mostly north. If the wind comes from the side or from the back, it may experience flow distortion from the shape of the ship. As a result, the turbulence changes and the measurements are no longer correct. In addition, exhaust gases that are produced and emitted by the ship can influence the values. These data are continuously recorded and subsequently evaluated. Therefore, Melf has time to help Theresa collecting surface water samples. However, because the system is prone to failure, it must be checked several times a day. Since Theresa’s sampling is also taking place at the bow, where Melf’s measuring equipment is installed, he is able to do both tasks at the same time.
Katharina also investigates the atmosphere. Her equipment is installed in the wet lab, next to the equipment used by Damian, Ricardo, and Tobias. A tube transports air into the instrument, which is located in the middle of the room. Her work deals with trace and greenhouse gases, in particular with the gas carbonyl sulfide (COS). The high-frequency measuring device helps to determine gases with low atmospheric concentations. This high-precision instrument is called Mini-QCL-AB, mini-quantum cascade laser absorption spectrometer. Real-time eddy covariance measurements of the air are made. Carbonyl sulfide is not degraded in the troposphere, thus COS enters the stratosphere, where it is converted to sulphate aerosols. These reflect sunlight into space and thereby contribute to the cooling of the earth. One main source for this gas is photochemistry in the upper layer of the ocean. It is created when sunlight meets sulphur-containing organic compounds.
Today we reached Mindelo. In the next hours the container will be packed. The expedition is over. A few days of rest before the analysis in the labs at home will start.
Group image at the bow. Gruppenfoto am Bug.
Eine Expedition kann nie ganz genau im Voraus geplant werden. Auf See kann sich alles mit jedem Tag, mit jeder Stunde anders entwickeln. So auch auf dieser Reise. Der Drifter, dem eigentlich noch bis zum 7. Februar gefolgt werden sollte, hatte sich aus dem Auftriebspatch verabschiedet und war mit hoher Geschwindigkeit Richtung Süden getrieben. Folglich wurde er nach einer abendlichen Besprechung am Sonntag bereits am Montagnachmittag an Bord geholt. Damit war die Expedition jedoch keinesfalls vorbei. Die Messungen an Bord gingen weiter. Durch die Aufzeichnung der Geschwindigkeit des Drifters in den letzten Tagen konnte ermittelt werden, wie schnell sich das Auftriebsgebiet bewegt. Nun hieß es, das Auftriebsgebiet mit Hilfe von CTD- , Mikrostuktur- und Underway-Messungen so detailliert wie möglich zu betrachten und zu untersuchen.
Auch die anderen Messungen an Bord gingen weiter. Nur der Tagesablauf hatte sich geändert, da nun nicht mehr neben dem Drifter gelegen wurde, sondern das Gebiet des Auftriebes gekreuzt wurde und mehrere Messungen täglich stattfanden. Melf beschäftigt sich mit dem Gasaustausch zwischen Atmosphäre und Ozean. Dazu betrachtet er die Fluktuation des Windes, genauer kleinste Verwirbelungen, die sogenannten Eddies, in ihrer vertikalen Bewegung. Diese transportieren Gase, aber auch Wärme von der Oberfläche des Ozeans in die Atmosphäre und andersherum. Diese Messungen können nur in einem bestimmten Windfenster betrachtet werden, wenn der Wind von vorne in das Gerät kommt. Da sich der Messapparat am Bug befindet, sind nur Messungen brauchbar, in denen das Schiff frontal in den Wind gerichtet ist. Da wir uns in dem Gebiet des Passats befinden, ist die Windrichtung meist nördlich. Kommt der Wind von der Seite oder von hinten, wird er durch die Form des Schiffes, auf die er zuerst trifft abgelenkt. Dadurch verändert sich die Struktur, die Turbulenzen und die natürlichen, kleinen Verwirbelungen, die in der Luft vorkommen, können nicht betrachtet werden. Zudem können Abgase, die durch das Schiff entstehen und ausgestoßen werden, die Werte beeinflussen. Aufgezeichnet werden diese Daten von einem angeschlossenen Computersystem und im Anschluss ausgewertet. Hier an Bord übernimmt der Computer zunächst die Arbeit der Aufzeichnung, sodass Melf Zeit bleibt um beispielsweise Theresa beim Schöpfen der Oberflächen-Wasserproben zu helfen. Da ein Computersystem jedoch störanfällig ist, muss es mehrmals täglich auf seine Funktion überprüft werden. Da Theresas Probenahme ebenfalls am Bug stattfindet, an dem auch die Messapparaturen von Melf installiert sind, ist beides zeitgleich möglich.
Auch Katharina beschäftigt sich mit dem Gasaustausch zwischen Atmosphäre und Ozeanoberfläche. Ihr Messgerät befindet sich im Nasslabor, neben den Messgeräten der Underway-Messungen, mit denen sich Damian, Ricardo und Tobias auseinandersetzen. Mittels einer Vacuumpumpe wird die Außenluft in ihr Messgerät gesaugt, das sich in der Mitte des Raumes befindet. Ihre Arbeit beschäftigt sich mit Spuren- und Treibhausgasen, insbesondere mit dem Gas Carbonylsulfid (COS). Dieses Gas kommt in so geringem Anteil in der Luft vor, dass es eines Hochfrequenzmessgeräts zur Bestimmung bedarf. Dieses Hochpräzisionsinstrument nennt sich Mini-QKL-AB, Mini-Quantenkaskadenlaser-Absorbtionsspektrummeter. Hier finden Echt-Zeit-Messungen der Luft statt. Der eingebaute Laser schafft es, das nur in minimalen Anteilen vorhandene Gas Carbonylsulfid zu erkennen. Carbonylsulfid wird in der Troposphäre nicht abgebaut, gelangt somit in die Stratosphäre, wo es zu Sulfataerosolen umgewandelt wird. Diese reflektieren Sonnenlicht in den Weltraum und tragen dadurch zur Kühlung der Erde bei. Das Gas wird in der oberen Schicht des Ozeans gebildet. Es entsteht, wenn Sonnenlicht auf schwefelhaltige, organische Verbindungen triff.
In the early morning we saw land. In den frühen Morgenstunden sahen wir Land. (Credit: Lisa Hoffmann, CC-BY 4.0)
Heute haben wir Mindelo auf den Kap Verden erreicht. Der Container wird gepackt, dann ist die Forschungsfahrt vorbei. Nach ein paar Tagen Ruhe wird dann die Auswertung der Ergebnisse und die Analyse der Wasser- und Luftproben in den Laboren Zuhause weitergehen.
Quelle: http://www.oceanblogs.org/pos519/2018/02…ndelo-erreicht/
