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Eine Seefahrt, die ist wissenschaftlich…

Von Eva

Ich bin 21 Jahre alt, studiere im Norden Deutschlands und schreibe gerade an meiner Bachelorarbeit über ein analytisches Thema in den Meereswissenschaften.

Studieren ist nicht mehr das, was es mal war: Praxisfern, nur theoretische Vorlesungen und generell „verschult“. Es bleibt keine Zeit mehr um praktische Erfahrungen zu sammeln oder sich mit einem Projekt oder Thema länger und tiefergehend zu beschäftigen. Richtiges Forschen steht neben Übungszettelabgaben, Laboraufgaben und Klausuren selten auf dem Stundenplan. Dass das auch anders geht wurden mir und meinen Kommilitonen in einer Veranstaltung im März dieses Jahres gezeigt. Zwei Nächte durften wir auf einem kleinen Forschungsschiff mitfahren und die Proben später aufbereiten. Wir schnupperten nicht nur Meeresluft, sondern auch in den Beruf eines Meeresforschers hinein.

Einige Studierende frösteln am Hafen und warten. Am Tag davor kam die Mail, dass das kleine Forschungsschiff gegen Neun Uhr ankommen wird – wann genau, weiß man aber nicht. Irgendwann erscheint es am Horizont, es dauert, bis es größer wird. Viel Platz ist auf dem Schiff nicht: Etwa 15 Crewmitglieder und ebenso viele Plätze für die Wissenschaftler. Als das Schiff anlegt, steigen wir an Bord und sind ganz aufgeregt. Vorsichtig laufen wir dick und regenfest eingepackt in den Innenraum. Immerhin sind es keine Minusgrade, wie vor zwei Wochen. Zimmer werden aufgeteilt, wir bekommen eine Sicherheitseinweisung. Das Crewmitglied, welches für die Sanitäteraufgaben zuständig ist, macht uns klar: „Alles, was offene Wunden sind, ist gut. Die kann ich nähen. Das wird nicht schön, aber es hält. Und eine Hand gehört hier immer ans Schiff. Egal ob auf der Treppe oder im Gang. Mit Knochenbrüchen kann ich nicht so gut umgehen.“ Wir werden eingewiesen: Oberdeck ist tabu, es sei denn es wird bei gutem Wetter freigegeben. Zu Essen gibt es immer was: Frühstück, Mittag, Kuchen, Abendessen. Kekse und Brote sind immer freizugänglich. Und Kaffee sowieso. In den Kojen gibt es ein Stockbett. Uns wird geraten, die Betten sofort zu beziehen, denn später soll Wind aufziehen: „Und ein schaukelndes Bett zu beziehen, macht keinen Spaß“.

Eine im Nasslabor mit Spanngurten festgezurrte Filtrieranlage.

Eine im Nasslabor mit Spanngurten festgezurrte Filtrieranlage.

Unser Arbeitsort sind die Labore, es gibt ein Trockenlabor und ein Nasslabor. Im Trockenlabor stehen Computer, Mikroskope, Bücher. Im Nasslabor wird mit Wasser hantiert: Alle Laborutensilien sind an den Wänden mit Spanngurten festgemacht, es stehen Eimer und Kanister rum. Uns ist es noch ein Rätsel wie wir bei dem Wellenschaukeln Wasser ohne Verlust umfüllen oder hauchdünnes Filterpapier mit der Pinzette vorsichtig anbringen sollen. Draußen im Hanger steht die CTD. Der Hanger ist schlichtweg ein überdachter Außenplatz, der geschlossen und somit vor hohen Wellen geschützt werden kann. Meistens ist er aber offen und dient als geschütztes Plätzchen für die Raucher. Und die CTD? Die CTD ist so etwas wie das Herzstück der Meeresforschung. Das Akronym steht für Conductivity, Temperature, Depth (Leitfähigkeit, Temperatur und Tiefe) – und eben genau diese Sensoren sind an einer CTD angebracht. Manche CTDs haben noch viele andere Sensoren, wie z.B. einen Fluoreszenzmesser oder Sauerstoffsensor. Der Sauerstoffsensor ist in der Woche vor unserer Ausfahrt kaputtgefroren – man kann sich vorstellen, dass dies ein teurer Schaden ist. Die CTD wird an den Stationen ins Wasser gelassen und somit wird ein Profil der Parameter aufgenommen. Dieses Vertikalprofil wird sich am Computer im Trockenlabor genauer angeschaut. Denn generell gilt, dass das Meer geschichtet ist: An der Oberfläche zeigen sich beispielsweise wärmere Temperaturen. Nach kurzer Diskussion des Profils fährt die CTD wieder an die Oberfläche, allerdings wird zwei bis drei Mal gestoppt. An der CTD befinden sich nämlich Behälter, die während der Fahrt geschlossen werden können. So ist es möglich Wasserproben aus verschiedenen Tiefen des Meeres zu untersuchen.

Der Blick aus dem Nasslabor raus auf die CTD-Sonde.

Der Blick aus dem Nasslabor raus auf die CTD-Sonde.

Zurück an der Oberfläche geht die Arbeit im Nasslabor los: Mit Helmen, Sicherheitswesten und Stahlstiefeln wird das Wasser aus der CTD entnommen. Sehr feinmaschige Netze werden geworfen um Plankton (sehr, sehr kleine Lebewesen, die sich nicht gegen die Strömung bewegen können) zu sammeln. Diese Proben werden im Labor entsprechend gespült und fixiert und eingefroren. Das Wasser aus der CTD wird auch genauer untersucht: Proben werden gefiltert um später den Nährstoffgehalt (Silikat und Phosphat) bestimmen zu können. Außerdem wird das Chlorophyll herausgefiltert. Der Chlorophyllgehalt bestimmt so etwas wie die Produktivität des Meeres. Das Arbeiten im schaukelnden Labor ist gewöhnungsbedürftig: Ständig muss aufgepasst werden, dass nichts herunterfällt, kein Wasser verschüttet wird und man sich nicht allzu sehr auf seine eigene Übelkeit konzentriert (es sei denn, die Tabletten helfen). Manche Stationen sind nur eine Stunde voneinander entfernt, so dass keine Zeit für Mittagessen bleibt. Der Koch nimmt jedoch Rücksicht und achtet darauf, dass ihm jeder einen Besuch in der Messe (Ort zum Essen) abstattet. Auch morgens müssen wir uns entscheiden: Brauchen wir vor der ersten Station um sechs Uhr wirklich Frühstück, oder ist uns wichtiger etwas länger schlafen?

Von der Schiffszeit könnte man hier noch viele weitere (nicht wissenschaftliche) Anekdoten anbringen: Pringlesdosen, die aufgrund der Wellen nachts durch die Koje wirbeln. Vakuumtoiletten. Ein unter Wasser stehendes Bad. Ein spontaner Ausflug auf Helgoland, bei dem sich sowohl Crew als auch Wissenschaft abends in der Kneipe wiedertreffen. Ein Kapitän, der allen eine Runde „Küstennebel“ spendiert und danach angeheitert verspricht, uns am nächsten Tag die Brücke (dort, wo das Schiff überwacht und gesteuert wird) zu zeigen.
Doch, warum ist es wichtig, diese Messungen im Frühjahr zu machen?

Im jährlichen Verlauf passiert nämlich im Meer so einiges. Im kalten Winter können sich Nährstoffe ansammeln, da diese durch Stürme und auch durch Kälte gleichmäßig im Meer verteilt werden. Fängt es im Frühjahr an wärmer zu werden, erwacht auch das Meer: Phytoplankton (Plankton, welches Photosynthese betreibt) kann wachsen. Das Chlorophyll, welches wir aus den Wasserproben rausfiltriert haben, ist ein Maß dafür. Man kann sich sicher vorstellen, dass das Phytoplankton nicht ganz oben in der Nahrungskette steht: Zooplankton (Plankton, welches keine Photosynthese betreibt), ernährt sich von Phytoplankton. Dies ist eine ganz typische Räuber-Beute-Beziehung. Währenddessen werden über den Sommer hinweg auch die Nährstoffe verbraucht: Das Phytoplankton kann nicht mehr so gut wachsen und das Zooplankton hat deswegen auch weniger Futter. Nachdem sich alle Bestände im Herbst wieder etwas erholt haben, folgt nochmal ein kleiner Wachstumsanstieg des Phytoplanktons und so auch vom Zooplankton, bis im Winter die Produktivität des Meeres aufgrund der Temperatur wieder weniger wird. Wenn das Phytoplankton gerade sehr produktiv ist, nennt man das „Blüte“. Und eben genau diese Blüte haben wir versucht in unseren Messungen auf dem Forschungsschiff zu dokumentieren.

Der jährliche Zyklus der Phytoplankton- und Zooplanktonbiomasse, der Nährstoffe und des Lichts und der Temperatur.

Der jährliche Zyklus der Phytoplankton- und Zooplanktonbiomasse, der Nährstoffe und des Lichts und der Temperatur.

Belohnt wurden wir mit einer Menge Daten, aber auch vielen tollen Proben. Den Zeitpunkt der Phytoplanktonblüte konnten wir durch unsere Messungen nicht darlegen, dafür war der Winter zu lange und auch zu kalt. Aber im Labor – auf dem festen Erdengrund- konnten wir mit den aufbewahrten Proben in der Woche nach der Ausfahrt viel Spannendes entdecken: Wir mikroskopierten sowohl Zooplankton als auch Phytoplankton und zählten Bakterien als kleine grüne Punkte unter einem Epifluoreszenzmikroskop. Bakterien sind so klein, dass man ihre Anzahl nur dadurch ermitteln kann, dass man sie mit einem fluoreszierenden Farbstoff anfärbt und sie dann anleuchtet. In einem stockdusteren Raum zählt man dann nur einen sehr geringen Teil der Probe (in der gerne aber auch mal über 500 Bakterien sein können!) und rechnet dieses auf die gesamte Probe hoch. Generell gilt, dass in einem Tropfen Meerwasser etwa eine Million Bakterien sind! Die eingefrorenen Wasserproben wurden auch ausgewertet und so konnte im Labor bestimmt werden, welche Stationen im Meer viele oder wenige Nährstoffe im Wasser hatte. Auch Chlorophyllmaxima waren interessant. Diese zeigten, dass Phytoplankton aktiv war und deuteten auf eine anfängliche Blüte hin. In der qualitativen Auswertung beschäftigten wir uns mit den verschiedenen Planktonarten: Einzeller, kettenbildendes Phytoplankton, Rädertiere, Nauplius (das sind Krebstierlarven) oder Seesternlarven.

Der Blick durchs Mikroskop: Auf diesem Bild sind unter anderem zwei Seesternlaren versteckt. Wer findet sie?

Der Blick durchs Mikroskop: Auf diesem Bild sind unter anderem zwei Seesternlaren versteckt. Wer findet sie?

Polychaetenlarve (Polychaeten sind Vielborster und eine Klasse der Ringelwürmer)

Polychaetenlarve (Polychaeten sind Vielborster und eine Klasse der Ringelwürmer)

Die Daten werteten wir mit verschiedenen Softwaren aus und visualisierten sie in Diagrammen. So konnte man aus der Temperatur und dem Salzgehalt an den verschiedenen Stationen die Dichte bestimmen und verschiedene Wasserkörper in der deutschen Bucht der Nordsee klassifizieren: Wasser, welches durch Flussmündungen hineingespült wird, ist beispielsweise deutlich salzärmer. Dieses verursacht auch wieder eine Schichtung im Meer – das Wasser legt sich wie eine Zunge auf das salzigere Wasser in der Deutschen Bucht.

Interpolierte Flächenabbildung des Salzgehaltes in der Deutschen Bucht im März 2018 in drei Metern Wassertiefe. (selbst erstellt mit Ocean Data View)

Interpolierte Flächenabbildung des Salzgehaltes in der Deutschen Bucht im März 2018 in drei Metern Wassertiefe. (selbst erstellt mit Ocean Data View)

Alles in allem konnten wir also so einige Ergebnisse zusammentragen, und auch wir konnten einige Erkenntnisse erlangen: Meeresforschung ist eine interdisziplinäre Forschung aller Naturwissenschaften; Es gibt spaßigere Angelegenheiten als Mikroskopieren mit alkoholbedingtem Kater; Feldarbeit und eigenständiges Forschen macht unfassbar viel Spaß – und der Alltag von Meeresforschern ist abwechslungsreich, aufregend und beschäftigt sich sowohl mit angewandter als auch theoretischer Wissenschaft.

Kommentare (15)

  1. #1 Max
    14. September 2018

    Ganz netter Forschungsreisebericht, zeigt er doch, dass man auch heute noch Spaß im Studium haben kann.

  2. #2 RPGNo1
    14. September 2018

    Ein schöner Erlebnisbericht. Das wäre doch auch ein Thema für Bettinas “Meertext”.
    http://scienceblogs.de/meertext/

  3. #3 stone1
    14. September 2018

    Sehr lebendig geschrieben, gefällt mir. Nur zwei Kleinigkeiten, und sorry für die Pingeligkeit: ich bin zwar kein Schiffsexperte aber der überdachte Außenplatz heißt wohl wie die gleichnamige Flugzeughalle Hangar und die Mehrzahl von Software ist, wenn man nicht Programme schreiben will, Softwares. Das schmälert keineswegs den Inhalt und kleinere Fehler sind bei Blogartikeln auch eigentlich irrelevant, diese beiden sind mir halt sofort aufgefallen.
    Manche Schreiber mögen solche Korrekturhinweise, manche auch nicht, schimpft mich ruhig wenn das unerwünscht ist. ; )

  4. #4 Dennis
    14. September 2018

    Schöner Einblick in den Alltag auf einem Forschungsschiff.
    Eine tolle Reise – danke fürs Mitnehmen!

  5. #5 rolak
    14. September 2018

    schimpft mich ruhig

    Kein Problem: Unverschämt, stone1! Hanger habe ich zuerst gesehen!!EinsElf! Und nur wg der potentiellen EigenfehlerKorrektur bei den Labersäcken hattest Du die Möglichkeit, hier reinzubratzen! Mehrfach-Software finde ich übrigens mit ‘n’ genauso doof wie mit ‘s’…

    Schöner Reisebericht, Eva! Wie üblich sind eigentlich solche -äh- Exkursionen pro Kopf und Studium?

  6. #6 stone1
    14. September 2018

    Okay, das war ja zu erwarten.

    Mehrfach-Software finde ich übrigens mit ‘n’ genauso doof wie mit ‘s’

    Ich ja auch, rolak, aber wenn schon dann wenigstens wie vom Duden empfohlen.
    Interessanter wäre ohnehin um welche Auswertungsprogramme es sich handelt, gibt es da kommerzielle (Standard)-Analyseprogramme oder sind das vor allem maßgeschneiderte Lösungen?
    Die paar Chemievorlesungen und das Laborpraktikum sind schon so lange her, und an selbst durchgeführte Computeranalysen kann ich mich gar nicht erinnern…

  7. #7 tomtoo
    14. September 2018

    Mir fehlt der wissenschaftliche Kick. Wie @rolak sagte, schöner Reisebericht.

  8. #8 Roland B.
    14. September 2018

    @stone1: Hangar habe ich auf einem Schiff noch nie gehört. Und “Softwares” ist einfach eine Grausamkeit. Heute heißt sowas doch einfach “Apps”, “Programme” ist viel zu lange…

    @Eva: Mein Gott, Küstennebel… schauderhaft. Auf ein richtiges Schiff gehört Rum!
    Um welches “kleine Forschungsschiff” handelte es sich denn?

    Ich war während meines Praktikums (Senckenberg am Meer, in grauer Vorzeit) auch ein paar Mal mit dem Schiff unterwegs, das waren die schönsten Tage. Auch der Sturm auf der Heimfahrt von Helgoland. Gab ja was Gutes zu essen (obwohl ich rätselhafterweise der einzige war, der gegessen hat).

  9. #9 Eva
    14. September 2018

    Ohje, da komme ich jetzt erst zum Antworten… Entschuldigt bitte.

    @Max @RPGNo1 @Dennis Vielen Dank für das Lob!

    @stone1 Danke fürs Berichtigen, es war auch für mich das erste Mal auf einem Forshcungsschiff, daher kann das gut sein, dass alles Hanger genannt wird. Statistische Auswertungen machen wir mit R (ich zumindestens, einige andern sind da bei Excel hängen geblieben) oder Matlab. Die Abbildung, die man oben sehen kann, ist mit OceanDataView erstellt, auch eine freien Software, welche vom AWI programmiert wurde, wenn mich nicht alles täuscht. Ähnliches kann man aber auch mit einem anderen Geoinformationssystem machen: Packages in R, ArcGis, QGis….

    @rolak Solche Exkursionen sind eher unüblich. Ich studiere Umweltwissenschaften, Exkursionen im Wald und Wasserproben nehmen macht da jeder während des Studiums, allerdings ist so eine Ausfahrt natürlich ein Highlight. Diese findet einmal im Jahr statt und hat Platz für 18 Personen – meistens muss gelost werden, weil natürlich viel mehr mitwollen.

    @tomtoo Florian schrieb ja, man könne auch nur sein “Arbeitsfeld” beschreiben, das war eher mein Plan als ein konkretes wissenschaftliches Thema. :)

    @Roland B. Auf dem Schiff war Alkohol verboten (da haben sich tatsächlich auch alle dran gehalten) – den Küstennebel gabs ja nur auf Helgoland! Und geschmeckt hat er mir auch nicht, da ziehe ich ein leckeres Bier vor… Wir waren mit der Heincke unterwegs, mit der Otzum habe ich aber auch schon Transekte genommen. Und beim Senckenberg am Meer hätte ich auch einmal beinahe mein Praktikum gemacht!

  10. #10 Eva
    14. September 2018

    @stone1 und oben in meinem Kommentar habe ich mich wegen des Hangars schon wieder verschrieben – Schande über mein Haupt. Die Software, mit der die Rohdaten der CTD verarbeitet werden, war von Seabird und die Daten wurden auch durch Matlab-Skripte aufbereitet, das hatte ich oben noch vergessen. Die Skripte kamen allerdings nicht von uns, sondern lagen natürlich schon vor.

  11. #11 stone1
    14. September 2018

    @Eva

    Sind ja wie gesagt bloß Petitessen, man versteht sofort was gemeint ist, mir schien nur es waren nicht bloße Vertipper. Mathlab kenne ich, Seabird sagt mir nix, hört sich aber schon vom Namen her so an als ob es mit Meeresforschung zu tun haben könnte.

    @Roland B.

    Auf Flugzeug- und Hubschrauberträgern gibts richtige Hangars, aber in der Form als vom Wetter geschützter Außenbereich auf dem Deck hab ich auch noch nicht von gehört. Man könnte da natürlich eine Drohne unterstellen, dann wärs klar. Und ist auf einem Forschungsschiff auch naheliegend.

  12. #12 Eva
    15. September 2018

    @stone1 Ich hatte es auch mehr als Hinweis aufgenommen – keinesfalls als Gemecker! Den Begriff Hangar habe ich auch lediglich so übernommen, wie wir ihn im März benutzt hatten.
    Ich glaube mein letzter Kommentar wurde verschluckt oder steckt noch irgendwie fest: Zur statistischen Auswertung haben wir zusätzlich zu Matlab auch noch R benutzt (jedenfalls ich, andere griffen tatsächlich auf Excel zurück) und Abbildungen wie oben wurden mit Ocean Data View (freies Programm von AWI) erzeugt, könnten aber auch durch jedes andere Geoinformationssystem wie ArcGIS, QGIS, oder Packages in R erstellt werden.

  13. #13 St0n
    Kiel
    20. September 2018

    Ein toller Artikel.
    Ich durfte dieses Jahr auch als Student auf dem Schwesterschiff Alkor mitfahren und kann deine Begeisterung verstehen.
    Das es in Deutschland diese Möglichkeit für Studenten gibt ist wirklich klasse.

  14. #14 Eva
    20. September 2018

    @St0n
    Die Alkor werde ich hoffentlich auch noch kennenlernen, da ich dieses Jahr meinen Master in Kiel beginne.
    Und danke für das Lob – ich glaube wirklich, wenn man sowas mal erlebt hat, versteht man wie aufregend und prägend das ist – ich konnte eine Zeit lang wirklich von Nichts anderem mehr reden 😀

  15. #15 Captain E.
    20. September 2018

    @stone1:

    […]

    Auf Flugzeug- und Hubschrauberträgern gibts richtige Hangars, aber in der Form als vom Wetter geschützter Außenbereich auf dem Deck hab ich auch noch nicht von gehört. Man könnte da natürlich eine Drohne unterstellen, dann wärs klar. Und ist auf einem Forschungsschiff auch naheliegend.

    Forschungsschiffe wie die Polarstern, die einen oder zwei Hubschrauber an Bord nehmen können, brauchen auch einen Hangar – und haben selbstverständlich einen. Das gleiche gilt für die meisten Landungsschiffe, Kreuzer, Zerstörer, Fregatten, Korvetten und auch für größere Versorger, nur um noch einmal den Bogen zurück zu den Kriegsmarinen zu schlagen. Die von dir erwähnten Träger haben aber selbstverständlich sehr viel größere Hangars.