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Rostock Für bessere Klimavorhersagen: Rostocker erforschen Meereswirbel
Mecklenburg Rostock Für bessere Klimavorhersagen: Rostocker erforschen Meereswirbel
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14:50 18.11.2018
Fahrtleiter Lars Umlauf (49) zeigt beim Beladen des Schiffes eine Mikrostruktursonde, die turbulente Wirbel misst. Quelle: André Wornowski
Marienehe

Brennende Wälder, sinkende Inseln, schmelzendes Eis: Wie stark wird sich der Klimawandel in den kommenden Jahrzehnten auswirken? An einer Antwort arbeiten derzeit unter anderem Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW). Am Wochenende ist das Forschungsschiff Elisabeth Mann Borgese von seinem Heimathafen Rostock-Marienehe zum Gotland-Becken in der zentralen Ostsee aufgebrochen. Dort wird das Team von Ozeanograph Lars Umlauf (49) turbulente Vermischungsprozesse im Meer untersuchen, damit in Zukunft bessere Klimavorhersagen getroffen werden können.

Dabei hat die Ostsee an sich kaum Auswirkungen auf das globale Klima. „Selbst dann nicht, wenn da jemand den Stöpsel ziehen und alles Wasser herausfließen würde“, sagt Umlauf. Die zentrale Ostsee sei aber ein nahezu einmaliges „natürliches Labor“, um Meereswirbeln im Größenbereich von 100 bis 1000 Metern zu untersuchen.

Wirbel möglicherweise mit Schlüsselfunktion

Diese kleinen Wirbelstrukturen sind erst kürzlich entdeckt worden und haben beim Einfluss der Ozeane auf das Weltklima möglicherweise eine Schlüsselfunktion. „Die Wirbel sind wie ein Zahnrad in einem riesigen Uhrwerk. Keiner versteht bisher ihre genaue Rolle“, sagt Umlauf. Er und sein Forscher-Team wollen dies nun herausfinden. Wie riesig der Einfluss der Ozeane auf das Weltklima ist, zeige sich zum Beispiel am Golfstrom, erklärt Umlauf weiter. „Dort werden gewaltige Wärmemengen transportiert.“

Die elftägige Fahrt ist ein wichtiges Puzzlestück in einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierten Großprojekt, in dem Atmosphären-Physiker, Meeresforscher und Mathematiker gemeinsam an der Verbesserung von Klimamodellen arbeiten. Zu Umlaufs zwölfköpfigen Team an Bord der Elisabeth Mann Borgese gehören Wissenschaftler des IOW, des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und weiterer Forschungseinrichtungen. Sie wollen weitere Daten gewinnen, um das Wirken der kleinen Wirbel in Klimamodellen besser beschreiben zu können. Dabei müssen sie auf spezielle Technologien und Mess-Strategien zurückgreifen. Denn aufgrund ihrer relativ geringen Größe sind die Wirbelstrukturen schwierig zu vermessen.

Forscher stehen vor Herausforderung

„Wenn wir Wirbel in einer Größenordnung von wenigen hundert Metern untersuchen, müssen wir unbedingt verhindern, dass unser Forschungsschiff die Situation stört“, sagt Umlauf. Deshalb setzen die Wissenschaftler Messgeräte ein, die unabhängig oder in gebührendem Abstand von der Elisabeth Mann Borgese operieren. An Bord sind zu diesem Zweck autonome Unterwasser-Fahrzeuge, wie Glider, aber auch ein Forschungs-Katamaran und der so genannte ScanFish, der in ausreichendem Abstand vom Schiff geschleppt wird. „An ausgewählten Stationen werden wir darüber hinaus eine Mikrostruktursonde einsetzen, mit der wir auch die kleinsten aller Wirbel mit nur wenigen Zentimetern Größe vermessen können“, sagt Umlauf.

Das Wetter könnte den Forschern jedoch Probleme bereiten: „Die Vorhersagen sind nicht gut. Ab Windstärke sechs wird es für uns schwierig zu messen.“ Dennoch ist Umlauf optimistisch: „Wir müssen flexibel sein und schauen, wo das Wetter für die besten Bedingungen sorgt.“ Er und sein Team werden Tag und Nacht im Einsatz sein. „Das wird für alle sehr anstrengend.“ Die anschließende Auswertung dauere dann mitunter Jahre. In der Regel ist Umlauf pro Jahr vier bis sechs Wochen auf dem Wasser – der Rest ist Analyse-Arbeit.

300 Tage im Jahr im Einsatz

Uwe Scholz (62) ist Kapitän auf dem Forschungsschiff Elisabeth Mann Borgese. Quelle: André Wornowski

Für das Forschungsschiff Elisabeth Mann Borgese ist es bereits die 200. Fahrt. Dass die Bedürfnisse der Wissenschaft hier so gut wie möglich umgesetzt werden, dafür ist Kapitän Uwe Scholz zuständig. Der 62-Jährige und seine zehnköpfige Besatzung sorgen für ein sicheres Navigieren bei gleichzeitigem Einsatz der Messgeräte. „Die Arbeit macht Spaß“, sagt Scholz. Er ist seit der Indienststellung im Jahr 2011 der Kapitän der Elisabeth Mann Borgese und hat bereits auf dem Vorgängerschiff, der Professor Albrecht Penck, die komplizierte Forschungsseefahrt als Schiffsführer kennengelernt.

Seit 2011 im Dienst der Ostseeforschung

Das Forschungsschiff Elisabeth Mann Borgese ist seit 2011 im Dienst der Ostseeforschung. Eigner ist das Land Mecklenburg-Vorpommern.

Gebaut wurde das Schiff bereits 1987, damals für den Einsatz des Wehrtechnischen Dienstes der Marine. Es erhielt den Namen Schwedeneck. 2011 ging es nach umfangreichen Restaurierungs- und Umbaumaßnahmen an das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) über und ersetzte hier das Forschungsschiff Professor Albrecht Penck.

Das neue Institutsforschungsschiff wurde nach der „Botschafterin der Meere“ Elisabeth Mann Borgese benannt, in Würdigung ihrer wissenschaftlichen und politischen Arbeit zum Schutz der Meere.

Mit bis zu 300 Einsatztagen im Jahr ist der Fahrplan der EMB – so die Kurzform des Schiffsnamens – eng gepackt. Die Fahrten führen sie fast ausschließlich auf die Ostsee. „Wir sind hier auf allen Gebieten zuhause“, sagt Scholz. Das nun angesteuerte Ziel in schwedischen und lettischen Gewässern östlich der Insel Gotland liegt etwa 350 Seemeilen von Rostock entfernt. Die Fahrt dorthin dauert anderthalb Tage.

Die Arbeiten während der 200. Expedition von FS Elisabeth Mann Borgese sind Bestandteil des DFG-Sonderforschungsbereiches TRR 181 – „Energietransfer in der Atmosphäre und im Ozean“.

Anschauliche Erklär-Videos zu dem Thema gibt es hier:

Bedeutung von Turbulenzen im Ozean für die Klimaforschung

Gesamtprojekt des Sonderforschungsbereiches TRR 181

André Wornowski

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