Dynamik des Ozeanbodens

Das P-Cable-System

Das P-Cable-System wurde entwickelt, um hoch auflösende 3-D Abbildungen der oberen marinen Sedimentschichten von mittelgroßen Forschungsschiffen aus zu ermöglichen. GEOMAR besitzt für das P-Cable-System eine Lizenz für Forschung und Lehre, die die Entwicklung und Anwendung erlaubt.

Der Hauptunterschied zu Standardanwendungen der Reflektionsseismik in 2D und 3D ist, dass das P-Cable-System aus einem Kabel besteht, das quer zur Fahrtrichtung geschleppt wird (Fig. 1). Statt einigen wenigen einzelnen Streamern benutzt das System eine große Anzahl an kurzen Streamersektionen, die wiederum parallel zueinander vom Querkabel aus geschleppt werden. Einen kleinen Nachteil stellt die geringe Eindringtiefe durch die kurzen Abstände dar, die eine Unterdrückung der Multiplen verhindert. Dies wird aber kompensiert durch die geringen Kosten des Systems und die Möglichkeit es sogar von kleinen Mehrzweckschiffen aus, den üblichen Forschungsplattformen der Meeresforschung, zu betreiben.

Figure 1: Schematic drawing of the basic P-Cable components during operation (11 active sections). The digital streamer sections are connected by a fibre optic data cable with the QC system onboard the vessel.

Durch das von GEOMAR entwickelte modulare Querkabel kann jede einzelne Streamerverbindung (Knoten) bei einer Störung ausgetauscht werden. Das erlaubt eine einfache Bedienung und reduzierte Betriebskosten. Außerdem ist es durch die modulare Entwicklung möglich, verschieden lange Verbindungskabel zwischen den Knoten einzufügen. Dadurch wurde eine Anpassung an verschiedene Auflösungen des P-Cable und zukünftigen seismischen Swath-Seis Anwendungen (3-D Abbildungen des Untergrunds) möglich.

Der aktuelle Stand des Systems unterstützt bis zu 25 aktive Knoten, die mit 10 m oder 15 m langen Datenkabeln verbunden sind. Das bis zu 300 m lange Querkabel wird durch zwei Scherbretter, die an der Wasseroberfläche schwimmen, gestreckt. Jedes dieser Scherbretter liefert eine Auftriebskraft von 2 Tonnen bei einer Geschwindigkeit von 4 Knoten.

Die digitalen GeoEel-Hydrophonketten mit 1,5 m Gruppenabstand ermöglichen eine hoch-auflösende Datenverarbeitung.

Die Positionen der Scherbretter in realen Koordinaten und die relative Entfernung zum Schiff werden mithilfe einer online Navigationssoftware ermittelt. An jedem Scherbrett ist ein autonomer GPS-Empfänger mit einer seriellen Funkverbindung zum Schiff befestigt. (Fig. 2). Das Signal wird in die EIVA NaviPac Navigationssoftware eingespeist. Eine Querlinie entlang des Schiffskurs verbindet die sich bewegenden Punkte der GPS Positionen von den Scherbrettern und ermöglicht es dadurch die erwartete Abdeckung des 3-D Seismik-Systems abzuschätzen.

Luftpulserschüsse wurden von der NaviPac Software in jedem Zeit- oder Entfernungsmodus ausgelöst.

Figure 2: Photographs of the 2 m by 2 m wide trawl doors during preparation (left), storage (top right) and operation (bottom right). The yellow cylinder on top of the black float houses the GPS receiver and radio transmitter.

Im Juli 2009 wurde das GEOMAR P-Cable System während der P388 Ausfahrt auf dem FS POSEIDON zum ersten Mal ausgesetzt (Fig. 3). Es wurde innerhalb von 2,5 Tagen ein 3-D Würfel von 8 km² aufgezeichnet. Die abschließende Datenverarbeitung erbrachte eine Zeitmigration mit einem Rasterabstand von 5m.

Figure 3: Photograph of the deployed system (11 sections) with schematic drawing of the submerged components

Kontakt

Dr. Jörg Bialas

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