METEOR (III) [1986-2026] M217/1

Das Forschungsvorhaben „Boundary Circulation off Angola and Benguela Niños (BOCABENO)“ hat das Ziel, die physikalischen und biogeochemischen Prozesse in tropischen Auftriebsgebieten besser zu verstehen. Tropische Auftriebsgebiete sind wesentliche Bestandteile des Klimasystems und der ozeanischen biogeochemischen Kreisläufe. Sie zeichnen sich durch eine hohe biologische Produktivität aus und bilden die Grundlage bedeutender mariner Nahrungsketten sowie zentraler globaler Fischereigebiete. Aufgrund ihrer hohen ökologischen und ökonomischen Bedeutung haben anthropogene Einflüsse in diesen Regionen überproportionale Auswirkungen auf die menschliche Gesellschaft. Der Klimawandel, der Fischereidruck und die Umweltverschmutzung werden die tropischen Auftriebsgebiete in Zukunft verändern. Trotz intensiver Forschungsaktivitäten in der Vergangenheit ist das Verständnis der Prozesse in Auftriebsgebieten, die physikalische, biogeochemische, ökologische und geologische Systeme und deren Wechselwirkungen umfassen, nach wie vor unzureichend.
BOCABENO zielt auf ein verbessertes Systemverständnis von tropischen Auftriebsgebieten durch:
• Untersuchungen der Variabilität der östlichen Randstromzirkulation im tropischen Auftriebsgebiet vor Angola auf Zeitskalen von subseasonal bis dekadisch;
• Untersuchungen des Einflusses des sich verändernden mittleren Zustands des südöstlichen tropischen Atlantiks auf die marinen Hitzewellen Benguela-Niño und Niña hinsichtlich ihrer Häufigkeit, Stärke, Lage und Auswirkungen sowie ihrer Vorhersagbarkeit;
• Verbesserung des Ozeanbeobachtungssystems vor der Küste Südwestafrikas.

Im Rahmen des MUSE CVOO buoy deployment (CVOO-BUOY) Vorhabens wird auf der Fahrt eine Erweiterung der langfristigen ozeanographischen Beobachtungen am Cabo Verde Ocean Observatory (CVOO) angestrebt. Das primäre Ziel ist die Installation einer neuen Oberflächenboje neben der seit 2003 bestehenden Verankerung nordöstlich von Sao Vincente. Diese ermöglicht hochgenaue Messungen des Kohlendioxid-Partialdrucks sowohl im Ozean als auch in der Atmosphäre, um den Gasaustausch zwischen Luft und Meer vor Westafrika genauer zu bestimmen. Zudem wird eine Wetterstation des Deutschen Wetterdienstes auf der Boje integriert, die meteorologische Echtzeitdaten über das globale Telekommunikationssystem der World Meteorological Organisation sendet um die Datengrundlage von globalen Wettervorhersagemodellen und anderen Assimilationsprodukte sowie die Sicherheit auf See in der Region zu erhöhen.

Das Messprogramm vor Cabo Verde umfasst das Ausbringen einer Oberflächenboje in einer Wassertiefe von etwa 3600 m. Zusätzlich werden an der Aussetzposition Leitfähigkeit – Temperatur - Tiefen und Sauerstoffprofile (CTD/O2) über die gesamte Wassertiefe einschließlich biogeochemischer Probenahmen (gelöster Sauerstoff, gelöster anorganischer Kohlenstoff, Nährstoffe und Gesamtalkalität) erhoben um die Langzeitmessungen bei CVOO fortzuführen.

Das Arbeitsprogramm vor Angola bei 11° südlicher Breite umfasst Verankerungsarbeiten und hydrographische Untersuchungen. Die Verankerungsarbeiten beinhalten die Bergung und den erneuten Einsatz einer in etwa 1200 m Tiefe liegenden Verankerung sowie die Bergung und den erneuten Einsatz eines Boden-Druck-Inverted-Echo-Sounder-Recorders. Während des hydrografischen Schnitts werden CTD/O2-Messungen senkrecht zum Kontinentalhang bei 11°S in den angolanischen Hoheitsgewässern durchgeführt. Die CTD/O2 Einheit wird an einer Rosette mit 24 Niskin-Flaschen und mehreren zusätzlichen Sensoren befestigt, darunter Trübung, Chlorophyll, Nitrat, PAR und ein Unterwasser Vision Profiler. Die aus den Niskin-Flaschen entnommenen Wasserproben werden auf ihre Konzentrationen an Sauerstoff, Salzgehalt, Nährstoffe und Treibhausgasen analysiert. Nach jeder CTD/O2-Station werden Mikrostrukturmessungen durchgeführt, um Daten über die Intensität der turbulenten Vermischung zu sammeln.

Es wird ein umfangreiches chemisches Messprogramm durchgeführt, dass die Entnahme von Wasserproben zur Untersuchung auf 56 verschiedene persistente und andere organische Schadstoffe in Oberflächengewässern und der darüber liegenden Atmosphäre umfasst, darunter per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen und deren Vorläufer, Herbizide, Insektizide und Fungizide.
Zusätzlich werden kontinierlich Unterwegsdaten von
• Spurengaskonzentrationen (NOx, CO₂, CH₄ und N₂O),
• Gesamtalkalität,
• Konzentrationen von gelöstem anorganischem Kohlenstoff,
• Strömungen mit akustischen Doppler-Strömungsprofilern,
• Temperatur und Salzgehalt in 5 m Wassertiefe
aufgenommen.