The Archimedes-I cruise: A short look back to more than 110 years of interdisciplinary geo-research in Polynesia

A sperm whale near Tafahi

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And there are always tracks, and always someone has been there before,
and always someone has climbed higher than you ever could,
much higher.

Don’t be discouraged, climb, climb. But there is no summit.
And there is no fresh snow.

Kurt Tucholsky, 1931

As it happens, we are not the first (German) scientists in these waters. Just 300 km north of our study area are the two main islands of Samoa.

Mai 1900 the Königliche Preussische Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen (KPGdWzG) founded a geophysical commission, who proposed to operate seismological stations outside Europe. Locations suggested were Palestine (Middle East), Kiautschau (China), South America and Samoa (Pacific). This being the Kaiser Reich, a “Memorandum concerning the erection of a temporary station for geophysical observations in Samoa” was submitted to the (KPGdWzG) on 24thof March 1901. Three main tasks, besides meteorological observations, were to conduct measurements of the Earth magnetic field, the electricity of the air and to register seismic waves from earthquakes.

Since the mid-18thcentury the USA, England and Germany had jostled for influence in Samoa. In 1899 England was named the protecting powerfor Tonga, the USA that of Tituila and the Deutsches Reich that of the two big islands of Samoa (Savaii and Upolu). Within this political framework and with the German ambitions for a “Place at the sun”(Wilhelm II), the German government was easily convinced to show (the German) flag and fund the research project proposed. The detailed cost plan contained: Instruments 12.000 Mark, Travel 4.000 Mark, daily allowances 10.000 Mark, reserve 4.000 Mark. Personnel – One geophysicist. The running costs of the observatory to be shared between the Deutsches Reich and Prussia.

June 1902 the first observer (Dr. Tetens) arrived in Samoa and built the observatory in Mulinuu at the bay of Apia. His successor Dr. Franz Linke followed in 1904, to be succeeded by Dr. G.H. Angenheiser (senior) in 1907. Academic precariat with time limited contracts for scientists is obviously not a new phenomenon. 

In this long list of observers 1913 Dr. Geiger followed. He had been a paid assistant of Prof. Wiechert in Göttingen starting 1907, that had allowed him even to marry. Unfortunately that status had changed to “unpaid assistant” in 1911. When he finally took up his new, paid job in Apia his monthly salary was 750 Mark, but his attempts to have his wife come to Samoa, and be named Professor were not successful. Geiger was very interested in the Samoan culture, learned Samoan and had many local contacts. This led to a joint household with a women of the Samoan upper-class, Tautalamaleaava Petaia. The daughter of this relation, Anna Grete, Samoan name Kereti Solomona, lived into the 21 century in Apia.

In 1914 Dr. G. H. Angenheister (senior) came with wife to Apia to replace Dr. Geiger. Dr. G.G. Angenheister (junior), the son of Dr. G. H., Angenheister (senior), was born in Apia and later became director of the geophysics institute at the Ludwig-Maximilians-Universität in Munich. 

Work done by the men in Apia encompassed the study of four Tsunamisbetween 1917 and 1919, recorded in the harbor of Apia and linked to regional earthquakes detected at their 1000 kg Wiechert seismometer. The travel times of the tsunamis was then used to determine the average water depth around the islands, using the classical propagation equation of water waves. Starting December 1902 the eruption of the volcano Mauga Mu, south von Aopo on the island Savaii was also monitored.

On 29. August 1914 one French and 5 English battle ships entered the harbour of Apia, carrying 1500 New Zealand troops. The German scientists were interned. On 14. September 1914 the German East-Asia Marine Commando appeared in front of Apia. After a few days of standoff they decided not to fight for Apia, but to try to reach Germany; all were subsequently sunk at the Falkland Islands.

In September 1914 Dr. Angenheister was able to convince the English commander of Samoa that the scientific work had to be carried on and that the observatory as a scientific institute was under protection of the den Haag treaty. Funding remained a problem, since England did not want to pay, and Germany could not. Starting 1921 the Samoa observatory was run by New-Zealand. The German director was allowed to return to Germany in 1921 with his scientific data. One of the results from this was a first seismicity map of the Tonga-Fidji area. Another was the realisation that “The seismic velocity of earthquake waves in the crust is faster in the ocean than in continents”.

The scientists of old did made impressive discoveries with their self-determined astronomical times, few data and a slide ruler. Now we have come full circle and our generation is back in these waters. One of the tasks being to image and map the velocities of seismic waves in crust and upper mantle.

And we know that we are only a part of a long chain.

Die Archimedes-I Fahrt: Ein kurzer Blick auf mehr als 110 Jahre interdisziplinärer Geo-Forschung in Polynesien

Und immer sind da Spuren, und immer ist einer dagewesen,
und immer ist einer noch höher geklettert als du es je gekonnt hast, 
noch viel höher.

Das darf dich nicht entmutigen. Klettere, steige, steige. Aber es gibt keine Spitze. 
Und es gibt keinen Neuschnee.

Kurt Tucholsky, 1931

Wir sind nicht die ersten, nicht einmal die ersten deutschen Wissenschaftler, in diesen Gewässern. Nur 300 Kilometer nördlich unseres Untersuchungsgebietes liegen die zwei Hauptinseln von Samoa.

Im Mai 1900 gründete die Königliche Preussische Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen (KPGdWzG) eine geophysikalische Kommission, um seismologische Stationen außerhalb Europas zu installieren. Vorgeschlagene Lokationen waren Palästina (Naher Osten), Kiautschau (China), Süd Amerika und Samoa (Pazifik). Am 24.March 1901 wurde dann eine “Denkschrift für die Errichtung einer temporären Station für geophysikalische Beobachtungen in Samoa” bei der KPGdWzG eingereicht. Die drei Hauptaufgaben, neben meteorologischen Messungen, waren die Bestimmung des magnetischen Feldes, der Luftelektrizität, und die Registrierung seismischer Wellen von Erdbeben. 

Seit Mitte des 19.Jahrhunderts versuchten die USA, England und Deutschland, Samoa ihrer Einflusssphäre einzufügen. 1899 wurde England „Schutzmacht“ über Tonga, die USA von Tituila 

und das Deutsche Reich über die beiden großen Inseln von Samoa (Savaii und Upolu). Unter diesen politischen Rahmenbedingungen und mit den deutschen Ambitionen für einen „Platz ander Sonne“ (Wilhelm II), war es nicht schwierig, die deutsche Regierung zur Finanzierung des Projekts zu bewegen. Der detaillierte Kosten-Plan enthielt: Instrumente 12.000 Mark, Reisemittel 4.000 Mark, Tagegelder 10.000 Mark, Reserve 4.000 Mark. Personal: ein Geophysiker. Die laufenden Kosten sollten zwischen Deutschem Reich und Preußen geteilt werden.

Im Juni 1902 traf der erste Geophysiker (Dr. Tetens) in Samoa ein und begann in Mulinuu, in der Bucht von Apia, ein Observatorium zu errichten. Ihm folgten Dr. Linke 1904 und Dr. G.H. Angenheiser (Senior) in 1907. Offensichtlich ist das Problem des akademischen Prekariats mit Zeitverträgen kein Phänomen ausschließlich unserer Zeit. 

In der langen Liste der Observatoren folgte 1913 Dr. Geiger. Er war ab 1907 bezahlter Assistent von Prof. Wiechert in Göttingen gewesen, eine Anstellung, die ihm sogar eine Heirat ermöglichte. Leider wurde die Stelle 1911 in die eines unbezahlten Assistenten umgewandelt. Als er seinen Dienst in Apia antrat, betrug sein monatliches Gehalt 750 Mark. Alle Versuche, zum Professor ernannt zu werden und seine Frau nachzuholen, waren leider nicht erfolgreich. Geiger war sehr an der Kultur Samoas interessiert, er erlernte die Sprache und hatte viele lokale Kontakte. Dies führte zur Gründung eines zweiten Hausstandes mit einer Frau aus der Oberklasse Samoas, Tautalamaleaava Petaia. Die Tochter aus dieser Verbindung, Anna Grete, Samoanisch Kereti Solomona, lebte bis in unser Jahrhundert in Apia.

1914 kam Dr. G.H. Angenheister (Senior) mit Gattin nach Apia und ersetzte Dr. Geiger. Dr. G.G. Angenheister (Junior), der Sohn von Dr. G.H., Angenheister (Senior), ist in Apia geboren und wurde später Direktor des Geophysikalischen Institutes an der Ludwig-Maximilians-Universität in München. 

Wissenschaftliche Arbeiten der Männer in Apia waren z.B. die Untersuchung von vier Tsunamis zwischen 1917 und 1919. Sie wurden im Hafen von Apia aufgezeichnet und wurden durch regionale Beben verursacht, welche am 1000 kg Wiechert-Seismometer registriert wurden. Die Laufzeit der Tsunamis wurde dann benutzt, um die mittlere Wassertiefe um die Inseln mittels der klassischen Gleichung für Wasserwellen abzuleiten. Im Dezember 1902 wurde auch der Ausbruch des Vulkans Mauga Mu, südlich von Aopo überwacht.

Am 29. August 1914 enterten ein französisches und fünf englische Kriegsschiffe mit 1500 Soldaten aus Neuseeland den Hafen von Apia. Die deutschen Wissenschaftler wurden interniert. Am 14. September 1914 erschien das Deutsche Marine Corps Ost-Asien vor Apia. Nach einigen Tagen entschied sich allerdings der Kommandant Maximilian von Spee dagegen, einen Kampf zu riskieren, sondern die Flotte nach Deutschland zu führen. Alle Schiffe wurden kurz danach vor den Falklandinseln versenkt.

Im September 1914 gelang es Dr. Angenheister den englischen Kommandanten von Samoa davon zu überzeugen, dass die wissenschaftlichen Arbeiten weitergehen müssen und dass das Observatorium als eine wissenschaftliche Einrichtung unter dem Schutz des Den Haager Vertrags stand. Die Finanzierung blieb ein ständiges Problem, da England nichts bezahlen wollte und Deutschland wegen des Krieges nichts bezahlen konnte. 1921 wurde das Observatorium von Neuseeland übernommen und der deutsche Direktor konnte mit den wissenschaftlichen Daten zurück nach Deutschland heimkehren. Eines der Resultate aus den Samoa-Beobachtungen war eine erste Karte der Seismizität von Tonga-Fidji. Ein weiteres war die Feststellung, dass „die Geschwindigkeit von Erdbebenwellen in der Kruste im Ozean schneller ist als auf Kontinenten“.

Unsere Vorgänger machten also schon im letzten Jahrhundert beeindruckende Entdeckungen, mit selber bestimmten astronomischen Zeitenmessungen, wenigen Daten und Rechenschiebern. Wir sind zurückgekehrt in diese Gewässer und untersuchen unter anderem die Verteilung der Geschwindigkeiten seismischer Wellen in Kruste und Mantel in dieser Region.

Und wissen, dass wir auch nur Teil einer langen Kette sind.

Written by/Verfasst von: Michael Weber

This little collage is based on the articles/
Diese Kollage basiert auf folgenden Artikeln:

  • G.G. Angenheister (Junior) (2008), Geschichte des Samoa-Observatoriums von 1902 bis 1921. Zur Geschichte d. Geophysik, http://dgg-online.de/geschichte/birett/BAND1G.HTM[18.04.16 10:47:50
  • J. Schweitzer (2003) German National Report, Part A. Early German Contributions to Modern Seismology.
  • Es gibt keinen Neuschnee, Kaspar Hauser, Die Weltbühne, 07.04.1931, Nr. 14, S. 515.

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