Planktonblüte in der Labradorsee

Wenn der Ozean im Frühling „aufblüht“

Im Frühjahr beginnt in der Labradorsee zwischen Grönland und Kanada eine der wichtigsten Phasen des Jahres im Ozean: Milliarden mikroskopisch kleiner Algen vermehren sich rasant und bilden eine riesige Phytoplanktonblüte. Per Satellitenbild ist dieses Phänomen als grün-blaue Verfärbung der Meeresoberfläche zu erkennen. Die Planktonblüte bildet die Grundlage vieler mariner Nahrungsnetze und wirkt zugleich als Kohlenstoffsenke, indem sie zur Aufnahme von CO₂ aus der Atmosphäre beiträgt.

Welche Rolle spielen hierbei kleinräumige Strukturen wie Fronten, Filamente oder Wirbel – Strömungsphänomene, die sich über wenige Kilometer erstrecken und oft nur wenige Tage bestehen? Dieser Frage widmet sich die Forschungsfahrt MSM142 unter der Leitung von Dr. Fehmi Dilmahamod, physikalischer Ozeanograph am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.

Kleine Strukturen mit großer Wirkung

Im Nordatlantik treten diese kleinskaligen physikalischen Prozesse häufig auf. Obwohl sie relativ klein sind, haben sie große Auswirkungen auf den Ozean, da sie das Wasser stark vertikal bewegen. So steigt Wasser aus der Tiefe auf und Oberflächenwasser sinkt ab. „Unser Ziel ist es, diese Strukturen im Ozean dreidimensional zu erfassen. Dazu setzen wir eine Flotte autonom tauchender Messplattformen, sogenannte autonome Glider, ein. Sie bewegen sich durch und quer zu diesen Strukturen, um sie möglichst genau zu erfassen“, sagt Expeditionsleiter Fehmi Dilmahamod.

„Die Strukturen wirken wie Mini-Stürme, die Wärme, Nährstoffe und Kohlenstoff schnell durchmischen“, erklärt Dilmahamod. „Sie können Wasser aus der Tiefe nach oben transportieren oder Oberflächenwasser wieder absinken lassen. Dadurch beeinflussen sie, wo und wie sich Phytoplanktonblüten entwickeln. Mit unserer Expedition wollen wir genauer erforschen, wie sich die kleinräumigen Strukturen auf die Frühjahrsblüte in der Labradorsee auswirken. Darüber wissen wir bislang noch zu wenig.“

Satellitendaten liefern Hinweise darauf, wo solche Strukturen auftreten. Auf See steuert das Forschungsschiff diese Regionen gezielt an. Dort messen Forschende mit einem ganzen Instrumentenpark:

• CTD-Sonden erfassen Temperatur, Salzgehalt und Sauerstoffgehalt des Wassers.
• Ein Moving Vessel Profiler erstellt während der Fahrt hochaufgelöste Profile der Wassersäule.
• Strömungsmesser (Acoustic Doppler Current Profiler, ADCP) bestimmen die Geschwindigkeit der Wasserbewegungen.
• Autonome Glider und Argo-Floats sammeln ergänzende Daten über mehrere Tage oder Wochen und erstellen dreidimensionale Profile der Strömungen.

Neben physikalischen Messungen analysiert das Team auch Wasserproben auf gelösten anorganischen Kohlenstoff, Alkalinität und gelöstes organisches Material.

Beobachtung eines zentralen Strömungssystems

Außerdem steuert die Expedition eine der wichtigsten Klimazeitreihen im Nordatlantik an: das 53°N-Observatorium am Ausgang der Labradorsee. Seit fast drei Jahrzehnten beobachten Forschende hier den sogenannten Tiefen Westlichen Randstrom (Deep Western Boundary Current). Dieser Strom transportiert kaltes Tiefenwasser südwärts und bildet einen wichtigen Teil der Atlantischen meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC).

Während der MSM142 bergen die Forschenden mehrere Tiefseeverankerungen, warten die Instrumente und setzen sie anschließend erneut aus. Das letzte Mal fand die Wartung der Instrumente im Juni 2024 statt. Außerdem werden die seit 2024 gesammelten Daten ausgewertet.

„Diese Daten helfen uns, den Tiefen Westlichen Randstrom besser zu verstehen, Veränderungen nachzuverfolgen und seine Verbindung zur AMOC zu untersuchen. Viele Prozesse im Ozean spielen sich auf Skalen von nur wenigen Kilometern ab, können aber die großen Strömungs- und Ökosysteme des globalen Ozeans beeinflussen“, so Fehmi Dilmahamod.

Parallel dazu arbeitet das Team an der K1-Verankerung in der zentralen Labradorsee. Auch hier werden Instrumente geborgen, gewartet und neu ausgebracht. Forschende untersuchen dort Prozesse der Tiefenkonvektion – wenn also Oberflächenwasser im Winter stark abkühlt und in große Tiefen absinkt.

Expedition in Kürze:

Name: M142 (Submesoskaliges Experiment zur Analyse der nordatlantischen Frühlingsblüte in der Labradorsee, SEA-Bloom / Klimaobservatorien im westlichen subpolaren Nordatlantik, ClimObsSPNA / Durchmischung und Sedimentdynamik, MIXSED-1)

Fahrtzeitraum: 27.03.2026 bis 11.05.2026

Fahrtleitung: Dr. Fehmi Dilmahamod

Start: Nuuk (Grönland)

Ende: Reykjavik (Island)

Fahrtgebiet: Nordatlantik