Geräusche im Ozean

Antarktis +++ 70° 33’ S, 8° 50’ W +++ -3°C, bewölkt, nördliche Winde +++
8. Januar 2015
(von Karolin Thomisch, Stefanie Spiesecke und Ina Lefering)

Die Verankerungen, die wir ausbringen, enthalten auch zwei Typen akustischer Geräte der Arbeitsgruppe „Ozeanische Akustik“: zum einen akustische Unterwasserrekorder und zum anderen sogenannte Schallquellen.
Die Rekorder sind mit einem Hydrophon ausgestattet, ‘horchen’ damit in die Wassersäule und zeichnen kontinuierlich die Geräusche unter Wasser auf. Die meisten Meeressäuger (also Wale, Delfine und Robben) produzieren artspezifische Laute, d.h. die verschiedenen Arten sind anhand ihrer Rufe unterscheidbar. Mittels der akustischen Aufnahmen kann dann bestimmt werden, welche Arten sich wann in der Nähe des Rekorders befinden. So können wir die Verteilung verschiedener Arten in Raum und Zeit erforschen und beispielsweise herausfinden, ob eine Art das ganze Jahr hindurch im Weddellmeer vorkommt oder das Gebiet zu einer bestimmten Jahreszeit verlässt. Dadurch konnten wir zum Beispiel zeigen, dass Buckelwale, die für ihre komplexen Gesänge bekannt sind, sich ganzjährig nahe der Schelfeiskante aufhalten - sogar im Winter, wenn der Ozean fast komplett eisbedeckt ist.
Neben den über das komplette Weddellmeer hinweg verankerten Rekordern betreibt unsere Arbeitsgruppe auch das akustische Observatorium PALAOA auf dem Ekström-Schelfeis. Seit 2005 nimmt PALAOA kontinuierlich alles auf, was sich nahe der Eiskante „abspielt“: von Eisabbrüchen bis hin zu den futuristisch anmutenden Rufen der Rossrobben.

Der zweite Gerätetyp sind unsere Schallquellen. Jede Schallquelle sendet täglich zu einem bestimmten bekannten Zeitpunkt ein akustisches Signal mit einer Frequenz von ca. 260 Hz aus. Dieses Signal kann dazu genutzt werden, nachträglich die Position von Floats (autonomen Profilern) unter dem Eis zu bestimmen. Floats driften autonom im Ozean und steigen regelmäßig in der Wassersäule auf und ab um Eigenschaften (z.B. Temperatur und Salzgehalt) des Ozeans zu bestimmen. Die Daten werden, sobald die Floats die Wasseroberfläche erreichen, samt der Position des Floats via Satellit übermittelt. Um die Signale der Schallquellen zu empfangen, gehört zur Ausstattung unserer Floats auch ein Hydrophon. Wenn ein Float aufgrund einer dichten Eisbedeckung für eine gewisse Zeit nicht an die Oberfläche gelangen kann, nutzen wir später die regelmäßig empfangenen Schallsignale um die Position des Floats zu ermitteln. Dazu wird bestimmt, wie lange das Signal einer bestimmten Schallquelle gebraucht hat, sich von der Verankerungsposition bis zum Float auszubreiten. Erhält ein Float nun Signale von mindestens 3 Schallquellen in seiner Umgebung, kann damit seine Position auf Kilometer genau ermittelt werden.

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