Das wissenschaftliche Programm der Meteor-Expedition

Mit den regelmäßigen Lotungen vermittelte die Expedition ein Bild des Meeresbodens im Südatlantik, das detailreicher war als bisher bekannt. Erstmals entstand ein für damalige Verhältnisse genaues Tiefenprofil des Mittelatlantischen Rückens (auch als „Atlantische Schwelle“ bezeichnet), das eine größere Ausdehnung und stärkeres Relief (zusätzliche Höhen und Tiefen, Becken und Schwellen) belegte als die Wissenschaft bis dahin angenommen hatte. Insgesamt wurden auf der Expedition rund 67.000 Echolotungen vorgenommen und 14 Tiefenprofile des Atlantiks erstellt.

Unterwegs wurde üblicherweise dreimal pro Stunde bei voller Fahrt mit dem Atlas-Lot und dem Signal-Lot gemessen, woraus sich ein Abstand von etwa 2 bis 3 Seemeilen zwischen den Messungen ergibt. Bei bewegten Reliefs wurde auch häufiger gelotet. Die zeitaufwändigeren, hergebrachten Drahtlotungen mit der Lucas-Lotmaschine und thermometrische Tiefenmessungen konnten nur an den festgelegten Stationen stattfinden.

Die Lotröhre – eine Stoßröhre mit Glasrohr – und der Bodengreifer brachten Sedimentproben an Bord, die auf ihre Komponenten und Korngrößen untersucht wurden. Zudem wurde der Salzgehalt des über dem Sediment stehenden Bodenwasser ermittelt. 

Auf der Expedition wurde auch eine neue untermeerische Schwelle entdeckt, vermessen und benannt – die „Meteor-Bank“

Auszug Tagebuch Kapitän Spieß zur „Meteor-Bank“:
18.10.25: „Morgens finden wir mit Echolot eine Bank, wir machen auf 800 m Lotung u. Station 65. Danach wird die Bank, die wir „Meteorbank“ oder „Meteorschwelle“ taufen wollen in sinniger Anlehnung an die gestrige Bouvet Schwelle (Getauft Meteor – Bouvet 1870). Wir loten die Bank ab, sie ist ein vollkommener Kegel, der bis zu 590 m aufsteigt.“

Auszug aus dem Expeditionsbericht, Die Arbeiten auf Profil III zur METEOR-Bank:
„Auf der geographischen Länge der Bouvet-Insel wurde eine auf 1500 m ansteigende Schwelle festgestellt, deren Zusammenhang mit dem Bouvetsockel noch auf Profil V näher untersucht werden soll, und östlich davon wurde in 4S0 16'S und 8°14'O eine in sich abgeschlossene Bank gefunden und planmäßig abgelotet. Es handelt sich um eine aus 3000 m Tiefe aufsteigende in südwest-nordöstlicher Richtung verlaufende Bank mit einer geringsten Tiefe von 560 m. Sie ist anscheinend nicht vulkanischer Natur. Ihr wurde der Name „Meteorbank" gegeben.“

Erwähnt sind außerdem die Vermessung und Beschreibung etwa des Challenger-Tiefs, der Valdivia-Bank, des Walfischrückens, der Bouvet-Schwelle, der Peter-und-Pauls-Felsen und der Nelsonbank.

Meeresbiologische Arbeiten standen weniger im Fokus der Expedition, sind jedoch regelmäßig im Tagebuch des Kapitäns erwähnt und im Expeditionsbericht sorgfältig zusammengefasst. Ihre Beobachtungen und Ergebnisse der Plankton-Zählungen bringen die Forscher in Zusammenhang mit ozeanografischen Parametern („Produktionsbedingungen“), Vermischung und Strömungsverhältnissen. Neben dem Sauerstoff betonen sie die Bedeutung der Verteilung von Nährstoffen durch vertikale Vermischung für das Plankton. Die Expedition rühmt sich, die ersten Plankton-Zählungen in „allen Schichten des Ozeans“ hervorgebracht und die Verteilung in Längs- und Querschnitten dargestellt zu haben. Als Orientierung werden die Arbeiten des Zoologen Hans Lohmann herangezogen (Methodik, Schlussfolgerungen), der auf seinen Reisen jedoch nur Plankton in Tiefen bis 400 Meter erforschen konnte.

Häufige Erwähnung finden außerdem die Beobachtung des Meeresleuchtens, von Feuerwalzen und Quallen, die sich in den Geräten verfangen, von Meeressäugern, Seevögeln und Tieren an Land. Die seltenen Zufalls-Funde von Tiefseefischen hebt der Kapitän in seinem Tagebuch hervor, teilweise legt er sogar Skizzen an. Gewissen Raum nimmt auch die Beschreibung von „Globerinenschlamm“ ein.

An verwendeten Geräten sind das Apstein-Netz (bis in 200 Meter Tiefe) und das Nansen’sche Schließnetz (von 1000 bis 700 Meter bzw. von 500 bis 200 Meter) für das Sammeln, die Bestimmung und die Auszählung größerer Plankton-Arten, sowie die Secci-Scheibe („weiße Scheibe“) für die Ermittlung der Sichttiefe erwähnt. Für die quantitative Erfassung des Nanoplanktons werden kleinere Wassermengen (100 und 540 Milliliter), die mit den Wasserschöpfern aus verschiedenen Tiefen gewonnen werden, zentrifugiert und anschließend „im noch lebenden Zustande“ unter dem Mikroskop ausgezählt. Weiteren Aufschluss geben die Sedimentation von Wasserproben und die Filtration von Meerwasser über die Deckwaschpumpe.

Biologe Ernst Hentschel beschreibt im Expeditionsbericht, wie die Lebensbedingungen entlang aller Profile die Zusammensetzung, vorherrschende Arten und Gesamtzahlen im Plankton beeinflussen. Zonen gleicher Planktonmengen werden in seiner Darstellung durch „Isoplankten“ begrenzt. Dabei hebt er einen großen Unterschied zwischen dem Plankton im nördlichen (nördlich 25°) und im südlichen (südlich 30°) Atlantik hervor: In 200 Metern Tiefe sei die Plankton-Menge (mittlere Individuen-Zahl pro Liter Wasser) im Süden etwa doppelt so groß wie im Norden, während bei 2000 Metern Tiefe die Menge ungefähr gleich sei. Die beobachtete Plankton-Armut auf Profil II bei 25° bis 30°S erklärt er teils mit einer Störung durch zwei untermeerische Rücken (Rio Grande-Rücken, Walfischrücken), welche die Wassermassen aufstaut, vermutet aber auch noch andere, ihm unklare Ursachen.

Auszüge aus dem Expeditionsbericht, Bericht über die Biologischen Arbeiten, von Ernst Hentschel:
„Das Vorhandensein einer klimatisch bedingten zonalen Verteilung, die gliedernde Wirkung der Strömungen und daneben doch wieder die Selbständigkeit der Völker gegenüber jenen Faktorenkomplexen, Dinge, die Lehmann bereits deutlich nachgewiesen hatte, traten gut hervor. Anzeichen einer Periodizität im Ablauf des Planktonlebens schienen vorhanden zu sein.“

„Die lichtlose Tiefsee war zum Beginn unserer Expedition für die quantitative Planktonforschung im vollen Sinne des Wortes mare incognitum. Wir haben nun festgestellt, daß im Bereich unserer drei ersten Profile das Wasser in allen Tiefen noch so dicht mit Nannoplankton bevölkert ist, daß in wenig mehr als einem halben Liter (540 cem) Wasser fast ausnahmslos noch einige Organismen zu finden sind. Dies Tiefenplankton stellt sich nicht nur als ein verarmtes Oberschichtenplankton dar, sondern ist einigermaßen charakteristisch...“

Die Deutsche Atlantische Expedition auf dem Vermessungs- und Forschungsschiff METEOR. Festsitzung zur Begrüßung der Expedition am 24. Juni 1927 (1927)

Die Deutsche Atlantische Expedition auf dem Vermessungs- und Forschungsschiff METEOR. Bericht I (Profil I-III), Bericht II (Profil IV-V), Bericht I (Profil VI-XI) (1926-1927)

Die Deutsche Atlantische Expedition auf dem Vermessungs- und Forschungsschiff METEOR (1926)