Nachdem es bereits einen Blog über den Eisgarten und die Spurenmetall Biogeochemie gab, möchte ich heute das biologische Meereis-Team im Detail vorstellen. Wir - das sind  Mar Fernandez,  Anique Stecher, Christiane Uhlig vom AWI, Ilka Peeken vom AWI und MARUM sowie Marie Le Guitton vom NIOZ beschäftigen uns mit den Algen im und unter dem Eis.



Dabei untersuchen wir die Biomasse und Produktion der Algen, interessieren uns für die Vielfalt (Biodiversität) dieser Organismen und untersuchen, ob und welche Anpassungsmechanismen diese Algen an Veränderungen der Umwelt haben. Um den Zusammenhang zwischen Spurenmetallen - als Mikronährstoffe - und der biologischen Produktion zu untersuchen, ist Marie vom NIOZ auch mit in unserem Team. In Zusammenarbeit mit den Meereisphysikern wollen wir die ungleichmäßige Verteilung der Biologie/Algen besser verstehen und quantifizieren. Mit Hilfe von optischen Messsonden, die an dem Unterwasserfahrzeug (ROV) angebracht sind, werden dazu Messungen ferngesteuert unter dem Eis durchgeführt, unser Team trägt die biologischen Messungen zur Kalibrierung der Sonden bei. Insgesamt werden unsere Untersuchungen dazu beitragen, die Rolle der Organismen im  Meereis für den Kohlenstoffkreislauf in der Arktis besser zu verstehen.

Sobald wir auf der Eissation sind, teilt sich unsere Gruppe zuerst einmal in das „saubere" (siehe auch BLOG vom 14. August) und das „unsaubere" Team. Marie, Ilka und Charly vom Nährstoffteam, schlüpfen dann in ihre weißen Anzüge. Mit Überschuhen und Handschuhen versehen wird so  eine saubere Probenahme der Spurenmetalle in Schnee, Eiskernen bis hin zu dem Untereiswasser gewährleistet.



Sobald das saubere Team mit dem Eiskerne bohren fertig ist,  darf dann auch das weitere Bohrkernteam anrücken, um die zahlreichen Eiskerne möglichst an einer Stelle zu beproben. Nach dem Bohren von etwa 70 Eiskernen sieht das Eis dann aus wie ein Schweizer Käse.



Die gebohrten Eiskerne werden meistens bereits auf dem Eis in kleine Stücke gesägt, in Plastiktüten oder Dosen verstaut und in Kühlboxen auf das Schiff gebracht.



In den Kühlräumen des Schiffes werden je nach wissenschaftlichem Projekt die Eisstücke direkt geschmolzen oder mit partikelfreiem Seewasser verdünnt, damit die Organismen, die nur in dem Salzkanälen des Eises leben, keinen Süßwasser-Schock bekommen. Besondere Eile in der Aufarbeitung ihrer Proben hat Anique, die Gene von Eisalgen untersuchen will. Diese würden sich allerdings verändern, wenn die Algen in andere Lebensbedingungen kommen. Daher marschiert Anique immer sofort mit ihrem Eiskern zum Schiff zurück und muss dann auch einen Hammer einsetzen, um ihr Eis möglichst schnell zerkleinert und auf ihre Filter zu bekommen. Nun dauert es mindestens einen Tag, bis das Eis geschmolzen ist und wir die ganzen Unterproben für die vielen Messungen zum Kohlenstoffkreislauf und der Biodiversität der Meereisalgen aus den verschiedenen Abschnitten der Eiskerne verarbeiten könnten. Für Mar, Christiane und Marie wäre dann erst mal eine Ruhephase....

....wenn da nur nicht noch die Untereis-Wasserproben wären. Denn während meist ein munteres Kommen und Gehen an der Hauptkernstelle herrscht, ist das „saubere" Team noch mit der Untereisprobenahme beschäftigt. Um ähnlich wie bei den Eiskernen später alle Daten miteinander vergleichen zu können, nehmen wir nicht nur die Proben für die Spurenmetalle sondern auch für die Biologie und andere geochemische Messungen. Für die Probenahme setzen wir eine peristaltische Pumpe ein, die dank eines Generators Strom bekommt. Um die Organismen nicht zu zerstören, darf diese jedoch nur einen geringen Förderleistung haben und daher verbringen wir  Stunden auf dem Eis, um die insgesamt ca. 120 L Wasser aus verschiedenen Tiefen zu sammeln.



Danach sind wir meistens total geschafft und kommen wie die hungrigen Wölfe vom Eis. Nach einer kurzen Erholungsphase geht es an die Aufarbeitung der Proben und während wir z.B. die Mikroskopproben nur kurz abfüllen und konservieren müssen, steht Christiane immer noch Stunden später im Labor, um die von den Algen ausgeschiedenen Zucker mit Farbstoff auf Filter zu bannen. Diese Messungen sind für das Verständnis des Kohlenstoffkreislaufs sehr wichtig.

Am zweiten Tag der Eisstation geht es dann mit den Schmelztümpeln und den sogenannten „optischen" Kernen weiter. Um letztere kümmert sich Ben Lange, der nach Absprache mit den Meereisphysikern Eiskerne bohrt und uns dann zur späteren Bearbeitung - z.B. um Partikelmenge zu ermitteln -  in den Kühlraum stellt.

Da wir auf einer Station meistens mehre Tümpel beproben und  - wie Mar und Christiane im BLOG vom 20. August bereits berichteten - auch nach Klumpen von Algen (Aggregaten) suchen, brauchen wir zuerst einmal ein Bärenwächter, der mit uns über die Scholle zieht, um geeignete Schmelztümpel zu suchen. Wenn wir dann repräsentative Tümpel gefunden haben, messen wir den Salzgehalt und die Temperatur in den Tümpeln und nehmen unsere Wasserproben daraus. Bei starken Gradienten im Salzgehalt oder auch wenn wir Algenaggregate finden, setzen wir eine Handpumpe für die Probenahme des Wassers ein. Das ist zwar auch ein wenig mühselig, aber wir können so überall flexibel Proben nehmen, ohne auch noch einen Generator mit uns herum tragen zu müssen.



Diese Flexibilität kommt uns auch bei der Beprobung von Schmelztümpeln mit dem Helikopter zu gute. Um die Verteilung der Algenaggregate besser verstehen zu können, müssen wir auch kleinere oder dünnere Eisschollen beproben können, an die das große Schiff nicht für mehrere Tage anlegen kann wie sonst bei den Eisstationen. Wenn es das Wetter es zulässt, nutzen wir dann den Helikopter, der mit uns auch sicher auf kleinen  Eis-Schollen landen kann, damit wir die Schmelztümpel dort beproben können.

 
Nach der Probenahme erwarten uns dann wieder einige Stunden im Labor, um die ganzen Proben zu verarbeiten. Natürlich werden auch  in den Schmelztümpeln die gleichen Variablen wie im Eis und in dem Meerwasser unter dem Eis untersucht, um ein besseres Verständnis der Vernetzung des gesamten Meereisökosystems mit dem darunter liegenden Meerwasser zu erhalten.

Inzwischen sind dann auch schon die ersten Eiskerne geschmolzen bzw. muss Mar ihre Versuche zur Kohlenstoffaufnahme abbrechen oder neue ansetzen, so dass wir auch noch Tage nach der Eistation mit der Verarbeitung unserer Proben beschäftigt sind und schon wieder die nächste Eisstation vor der Tür steht ... Langeweile kommt so nicht auf.