Auricher Wissenschaftstage –
Forum einer dritten Kultur
Fahrt auf der „Heincke“
vom 18. bis zum 21. Oktober 2015
Von Johanna Habben und Tabea Kampen
Fahrtroute (Quelle: AWI)
Am Sonntag, den 18.10.2015 machten wir uns per Zug auf den Weg nach Cuxhaven, wo uns das Forschungsschiff Heincke schon erwartete. Dies würde uns in den folgenden drei Tagen Richtung Helgoland und wieder zurück schippern. Das ist aber nichts Besonderes für die Heincke, im Sommer fährt sie sogar bis zu der norwegischen Inselgruppe Spitzbergen und kann bis zu 30 Tage auf See bleiben.
Die Heincke im strahlenden Sonnenschein
Die Heincke – im Hintergrund Helgoland
Mit fast 55m Länge bietet das Schiff viel Platz in vier Laboren (Nass-, Trocken-, Thermo- und Mehrzwecklabor), die flexibel den verschiedenen, spezifischen Anforderungen der Meeresforscher angepasst werden können. Zusätzlich stehen Winden, Kran und Echolotanlage (zur Bestimmung der Tiefe) zur Verfügung.
Ab 2007 wurden die schifftechnischen Geräte und die Ausstattung der Labore auf den neusten Stand gebracht, weiterhin kamen 2014 neue Motoren und eine Abgasreinigungsanlage dazu. Seit 1990 ist die Heincke ein Teil des Alfred-Wegener-Institut für Meeres- und Polarforschung und steht seitdem biologischen, geowissenschaftlichen und hydrographischen Forschungsprojekten treu zur Seite.
Studenten der Hochschule Bremerhaven und wir zwei Praktikantinnen vom Gymnasium Ulricianum Aurich erlebten eine halbe Woche Laborarbeit auf hoher See und Helgoland von der schönsten Seite.
18 Studenten aus dem Studiengang Maritime Technologien und wir beide waren im November zusammen mit Mitarbeitern des Alfred-Wegener-Instituts unter der Leitung von Claudia Burau und Prof. Dr. Boris Koch auf Expedition mit besagtem Forschungsschiff Heincke.
So konnten wir das Leben und Arbeiten an Bord erfahren, und dies rund um die Uhr: Arbeiten, Pause usw. An Bord gab es dann auch eine Vielzahl von Messgeräten, von Standard Temperatur-Salzgehalt-Tiefe-Sonden bis hin zu gängigen Laborinstrumenten.
Das Logo der Alfred-Wegener-Stiftung
Die Seereise mit dem Forschungsschiff FS Heincke ist eine Kooperation zwischen der Hochschule Bremerhaven und dem Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI).
Das AWI ist ein Forschungsinstitut in Bremerhaven, benannt nach dem Polarforscher und Geowissenschaftler Alfred Wegener. Das Institut wurde 1980 als Stiftung gegründet und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. Eins ihrer Forschungsschiffe ist die FS Heincke, die Grundlage unserer Expedition war.
Das AWI beschäftigt sich unter anderem intensiv mit der Nordsee und Einflüssen auf ihr Ökosystem. Die Biologische Anstalt Helgoland, die wir jeden Abend angefahren sind, gehört seit 1998 zum Alfred-Wegener-Institut und ist einer von vier AWI-Standorten.
Vor der FS Heincke
Die Expedition mit der FS Heincke ist ein Praktikum für die Studenten der Hochschule Bremerhaven im Rahmen ihres Master-Studiengangs Biotechnologie und bietet die Möglichkeit, die Wassersäule an verschiedenen Orten zu untersuchen. So haben die Studenten Proben des Meerwassers mit und ohne Elb- und Wesereinfluss analysiert.
Wir konnten Unterschiede zwischen den verschiedenen Orten und den verschiedenen Tiefen sehen. Unsere Parameter bestanden aus den Nährstoffen im Meer (Nitrat und Meersalze Phosphat und Silicat), Chlorophyll, dem Indikator für Pflanzenwachstum, Trübung, Salzgehalt und Fluoreszenz. Dabei gehören die Parameter Chlorophyll und Fluoreszenz inhaltlich zusammen, weil durch verstärkte Fotosynthese die Fluoreszenz steigt.
Das CTD nach einer Messung
Probennahme am CTD
Diese Werte wurden sowohl im Labor als auch mit der CTD-Rosette genommen. Die CTD-Rosette besteht aus einer Batterie verschiedener Sensoren. Die Sensoren messen Leitfähigkeit (conductivity), Temperatur (temperature) und Tiefe (depth) sowie Fluoreszenz.
Jedoch waren diese Werte des Chlorophylls und der Fluoreszenz aufgrund der herbstlichen Jahreszeit recht gering, auch die Nährstoffe wiesen kleine Werte in der Wassersäule auf, weil sie von den Organismen, vorwiegend Algen, das Jahr über aufgezehrt worden waren.
Während die Meersalze (Phosphat und Silicat) an den Küsten hohe Werte hatten, gab es sie in der Nordsee kaum. Das hat folgenden Grund: Silicat gelangt durch Verwitterung an Land ins Wasser, Phosphat kommt als Dünger und als Waschmittelzusatz zum Einsatz und findet so den Weg durch Erosion der Ackerflächen in Flüsse und somit ins Meer. Dasselbe gilt für Nitrat, das genau wie Phosphat als Düngemittel eingesetzt wird und so in Küstennähe vermehrt auftritt.
Die Trübung gibt Auskunft über die Schichtung des Wassers, sie wird auch über die Secchi-Scheibe mithilfe der Sichttiefe ermittelt. Der Salzgehalt ist ein Indikator für die Leitfähigkeit.
Außerdem wird der DOC (dissolved organic carbon), also der gesamte gelöste Kohlenstoff in der Wassersäule, im Labor an der AWI in Bremerhaven untersucht werden.
Ferner wird zwischen gelösten und ungelösten Stoffen in der Wassersäule unterschieden. Nicht gelöste Stoffe heißen Schwebstoffe und umfassen sowohl lebende als tote Organismen. Im Labor in Bremerhaven werden sowohl der Schwebstoffanteil als auch der Anteil der nicht gelösten Stoffe berechnet. Dies wird durch Filtration ermöglicht, eine erste Bestandsaufnahme also, um die Werte mit dem typischen Gehalt des Schwerstoffgehaltes zu vergleichen. Durch diese Werte kann die Schichtung der Wassermassen in der Nordsee unter Einfluss der Weser und Elbe erfasst und verglichen werden.
Die Proben wurden darauf für die Folgeuntersuchungen, für die komplexe Analysegeräte benötigt werden, eingefroren. Insgesamt ist es häufig so, dass auf Expeditionen Proben vorbereitet werden, damit sie später mit den entsprechenden Gerätschaften analysiert werden können.
Abschließend ist zu sagen, dass Hygiene sehr wichtig für Laboruntersuchungen ist, da bei der Probennahme und bei der Probenaufbereitung das Kontaminationsrisiko (Verschmutzungsrisiko) sehr groß ist.
Wie bereits oben erwähnt, bestand die Expedition aus zwei Fahrtabschnitten, wobei wir den zweiten begleitet haben. Trotzdem haben uns die Studenten gezeigt, was sie in der Woche zuvor gemacht haben.
Sedimentuntersuchung auf hoher See
Während der Sedimentprobe
Durch den Wechsel von Ebbe und Flut und den Einfluss der Flussmündungen (Weser und Ebbe bei unserer Expedition) gibt es entlang unserer Fahrstrecke unterschiedliche Bedingungen des Meeres und unterschiedliche Zusammensetzungen des Sediments. Dieses Sediment haben wir uns angeschaut, während die Studenten uns erklärten, welche Unterschiede es zu ihren Probennahmen gab.
Fund bei der Sedimentsuntersuchung – ein Seeigel
Bei der Umrundung Helgolands haben wir mithilfe des Van Veen Greifers unsere Sedimentprobe vom Meeresboden in 38m Tiefe genommen und gesiebt, bis bloß ein Stück Schlickboden und Lebewesen übrig blieben. Bei unserer Probe haben wir u. a. Sternschlangen, Pfeffermuscheln, Würmer, einen Krebs und Seeigel gefunden. Diese Untersuchungen dienten dazu, zu überprüfen, ob es Unterschiede in der Tierwelt mit zunehmendem Abstand von der Küste gibt, wie sich die Populationsgrößen verhalten etc.
In erster Linie war das Ziel dieser Expedition, dass die Studenten die Kompetenzen wie Labortechniken, Probenaufarbeitung und Probenanalyse erlangen.
Gleichzeitig dienen die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Proben inhaltlich der Klimaforschung, weil Proben des Meerwassers und der darin enthaltenen Lebewesen Aufschlüsse über die Veränderung im Meer und damit des Klimas geben. Die Ergebnisse selbst werden in einer Vorlesung an der Hochschule Bremerhaven vorgestellt.
In erster Linie ist zu sagen, dass es ein unglaubliches Glück war, dass wir als Schülerinnen an dieser Forschungsreise dabei sein konnten. Insgesamt hat es uns sehr gut gefallen. Abgesehen von grundlegenden Prinzipien der Meeresbiologie haben wir sowohl durch unsere Betreuer als auch durch die Studenten viele Einzelheiten über die Arbeit im Labor und den Umgang mit Proben erlangen dürfen.
Die Versuche im Labor
Pipettieren im Labor
Wir haben die Möglichkeit bekommen, aktiv an Untersuchungen der Wasserproben teilzunehmen, wobei uns die Studenten stets zur Seite standen und immer offen für unsere Fragen waren. Weiterhin war die Atmosphäre auf dem Schiff sehr freundlich und hilfsbereit, wir wurden sofort aufgenommen und uns wurde alles erklärt und gezeigt.
Dank dieser Erfahrung haben wir einen Einblick in das Wesen der Bio-Technologie gewonnen, wobei wir uns auch in andere Richtungen der Biologie bewegt haben, wie zum Beispiel der Meeres-Zoologie oder der Mikrobiologie. Es hat uns geholfen, einen besseren Überblick über diese speziellen Studienrichtungen zu erlangen und diese für uns selbst abzuwägen.
Zusammenfassend ist das Praktikum sehr Schülern zu empfehlen, die eine Tendenz Richtung Biologie, aber auch Chemie haben, denn diese beiden Naturwissenschaften hängen vor allem bei der Laborarbeit eng zusammen. Demnach sollte man schon gewisse Vorkenntnisse in diesem Bereich haben oder ein reges Interesse.
Unter diesen Voraussetzungen ist das Praktikum sehr lehrreich und macht viel Spaß, wobei zu sagen ist, dass man auch eine gewisse Seetauglichkeit mitbringen sollte, da es auf der Strecke zwischen Festland und Helgoland oder um Helgoland herum oft stürmt, und demnach der Seegang sehr stark sein kann.
An dieser Stelle noch einmal herzlichen Dank an Claudia Burau, Prof. Dr. Boris Koch, alle Studenten und die Schiffscrew, und auch an die Auricher Wissenschaftstage. Es war eine Erfahrung, die wir nie vergessen werden und es war wirklich eine sehr schöne Zeit auf der Heincke. Vielen Dank!