POS532: Cape Verde Cruise / Tiefseeforschung vor den Kapverden

JAGO-Die Fahrtteilnehmer der POSEIDON-Reise POS532. The Participants of POSEIDON cruise POS532. Photo: JAGO-Team/GEOMAR JAGO-Die Fahrtteilnehmer der POSEIDON-Reise POS532. The Participants of POSEIDON cruise POS532. Photo: JAGO-Team/GEOMAR

(Deutscher Text unten)

Participants of the research cruise POS532 give insight into their work on board the FS POSEIDON. The cruise takes place between the 04 and 24 of February 2019. The introduction to the cruise is given by Henk-Jan Hoving, Deep Sea Biologist and Head of an Emmy Noether Research Group at GEOMAR.

During POS532 we have studied the deep-sea ecosystems of Cape Verde. We use the research vessel POSEIDON to work in the coastal but deep waters of the islands Santa Antão and Fogo, and the high topography and sheltered conditions of the islands allowed us to work in the deep sea under calm ocean conditions. This is truly a unique situation for deep-sea research.
One of the goals of POS532 was to study the link between the food webs in the water column and the seafloor. In particular the ecological link that is established via the process of deposition of carcasses of medium size pelagic organisms such as jellyfish on the seafloor.

This carcass deposition is an important but poorly documented part of the biological carbon pump, the mechanism which results in the transport of carbon – bonded in organisms – from shallow waters into the ocean interior and eventually to the seafloor. Another goal is to collect baseline data on diversity and distribution in unexplored deep-sea ecosystems, even down to 3000 m. Finally, we want to investigate the impact of a mesoscale eddy on the biological processes in the water column.

Using an interdisciplinary combination of oceanographic tools including camera systems, nets, acoustics, physical and chemical sensors, we have collected data on hydrography, pelagic biomass, biodiversity and distribution, vertical migration as well as organism interactions and behaviour. We have visualized and captured organisms in the water column and the seafloor, and collected water samples for further analysis of environmental DNA after the cruise. Video observations were obtained using a towed pelagic camera system, PELAGIOS, as well as the OFOS, which was towed above the seafloor.

Additionally, we used the manned submersible JAGO during 17 dives, to make detailed observations of organisms and to collect them via a suction sampler or an acrylic chamber that was positioned over the animal using the manipulator arm. Two kinds of multinet, enabled us to collect discrete samples from different depths and to quantify micronekton, meso- and macrozooplankton. The freshly captured individuals were photographed and tissue samples were obtained for genetic analysis, and then we preserved the samples for further analysis after the cruise.

The expedition team consists of an interdisciplinary group of technicians, engineers, students and scientists and below some of them give an impression of their role during the cruise. As the chief scientist I am fortunate to work with such an excellent team and I want to thank all expedition members for their contribution and positive attitude which made the cruise a great success!

Fahrtleiter Henk-Jan Hoving klettert aus dem bemannten Tauchboot JAGO nach einem Tauchgang vor der Kapverdeninsel Fogo / Chief scientist Henk-Jan Hoving climbing out of the manned submersible JAGO after a dive of the Cape Verdean island Fogo. Photo: JAGO-Team/GEOMAR
Fahrtleiter Henk-Jan Hoving klettert aus dem bemannten Tauchboot JAGO nach einem Tauchgang vor der Kapverdeninsel Fogo / Chief scientist Henk-Jan Hoving climbing out of the manned submersible JAGO after a dive of the Cape Verdean island Fogo. Photo: JAGO-Team/GEOMA
Das Forschungsschiff POSEIDON vor der Insel Santo Antão, Kapverden, im Windschatten des knapp 2000 Meter hohen Vulkans Topo de Cocoa und vor dem Fischerort Monte Trigo. Research vessel POSEIDON off the Cape Verdean island Santo Antão, at the lee side of the volcano Topo de coroa (almost 2000 m heigh) and off the fishing village Monte Trigo. Photo Jens Klimmeck/GEOMAR
Das Forschungsschiff POSEIDON vor der Insel Santo Antão, Kapverden, im Windschatten des knapp 2000 Meter hohen Vulkans Topo de Cocoa und vor dem Fischerort Monte Trigo. Research vessel POSEIDON off the Cape Verdean island Santo Antão, at the lee side of the volcano Topo de coroa (almost 2000 m heigh) and off the fishing village Monte Trigo. Photo Jens Klimmeck/GEOMAR
Zuwasserlassen des Multinetzes am Heck der FS POSEIDON. / Multinet deployment at the stern of RV POSEIDON. Photo: JAGO-Team/GEOMAR
Zuwasserlassen des Multinetzes am Heck der FS POSEIDON. / Multinet deployment at the stern of RV POSEIDON. Photo: JAGO-Team/GEOMAR

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Expedition POS532 geben Einblicke in ihre Arbeit an Bord des Forschungsschiffs POSEIDON. Die Reise dauert vom 4. bis 24. Februar 2019. Diesen ersten Beitrag hat der Fahrtleiter Dr. Henk-Jan Hoving geschrieben. Er ist Tiefseebiologe und Leiter einer Emmy-Noether-Forschungsgruppe am GEOMAR.

Während der Reise POS532 haben wir die Tiefseeökosysteme der Kapverden untersucht. Mit dem Forschungsschiff POSEIDON haben wir in den Küstenregionen von Santa Antão und Fogo gearbeitet. Im Windschatten der hohen Vulkanberge mit steilen Unterwasserhängen konnten wir unter ruhigen Meeresbedingungen küstennah in der Tiefsee arbeiten. Dies ist eine einzigartige Situation für die Tiefseeforschung.

Eines der Ziele von POS532 besteht darin, die Verbindung zwischen den Nahrungsnetzen in der Wassersäule und dem Meeresboden zu untersuchen. Genauer untersuchen wollten wir die ökologische Verbindung, die durch das Herabsinken von toten pelagischen Organismen mittlerer Größe, wie z.B. Quallen, auf den Meeresboden hergestellt wird. Diese Kadaverablagerung ist ein wichtiger, aber nur unzureichend dokumentierter Teil der biologischen Kohlenstoffpumpe. Dieser Mechanismus führt zum Transport von in Organismen gebundenem Kohlenstoff aus flacheren Gewässern ins Innere des Ozeans und schließlich bis zum Meeresboden.

Ein weiteres Ziel war es, Basisdaten zu Diversität und Verbreitung von Lebewesen in den unerforschten Ökosystemen der Tiefsee bis in 3000 m Tiefe zu sammeln. Außerdem wollten wir die Auswirkungen eines Strömungswirbels im mesoskaligen Bereich auf die biologischen Prozesse in der Wassersäule untersuchen.

Wir haben eine interdisziplinäre Kombination ozeanografischer Werkzeuge, darunter Kamerasysteme, Netze, Akustik und physikalische und chemische Sensoren eingesetzt. Mit ihnen haben wir Daten zur Hydrographie, zur pelagischen Biomasse und zur Biodiversität gesammelt, zur Verteilung und vertikalen Migration von Organismen und zu deren Interaktionen und ihrem Verhalten. Wir haben Organismen in der Wassersäule und auf dem Meeresboden beobachtet, dokumentiert und eingefangen und Wasserproben zwecks späterer Analyse der Umwelt-DNA (eDNA) genommen. Mit einem geschleppten pelagischen Kamerasystem, PELAGIOS, sowie dem Ocean Floor Observation System (OFOS), das knapp über den Meeresboden geschleppt wird, wurden Videoaufnahmen gemacht. Zusätzlich nutzten wir das bemannte Tauchboot JAGO bei 17 Tauchgängen, um detaillierte Beobachtungen der Organismen vorzunehmen und diese mit Hilfe einer Saugpumpenanlage und durchsichtigen Plexiglas-Fangzylindern zu sammeln, die mit dem Greifarm über dem Tier positioniert wurde. Zwei Arten von Multinetzen ermöglichten uns, Organsimen aus verschiedenen Tiefen zu fangen und mit ihnen eine Quantifizierung des Mikronektons und des Meso- und Makrozooplankton durchzuführen. Die frisch gefangenen Individuen wurden im Detail fotografiert und anschließend wurden ihnen Gewebeproben für genetische Analysen entnommen. Danach wurden die Proben für spätere Labour-Untersuchungen aufbewahrt und verpackt.

Das Expeditionsteam bestand aus einer interdisziplinären Gruppe von Technikern, Ingenieuren, Studenten und Wissenschaftlern. Einige von ihnen geben in diesem Blog einen Einblick in ihre Arbeit an Bord der POSEIDON. Als wissenschaftlicher Leiter der Reise hatte ich das Glück, mit einem hervorragenden Team zusammenzuarbeiten, und ich möchte allen Expeditionsmitgliedern für ihren Beitrag und ihre positive Einstellung danken. Zusammen haben sie die Forschungsfahrt zu einem großen Erfolg gemacht!

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