{"id":59,"date":"2022-11-25T16:24:22","date_gmt":"2022-11-25T16:24:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/?p=59"},"modified":"2022-12-05T07:10:51","modified_gmt":"2022-12-05T07:10:51","slug":"how-the-middle-of-nowhere-can-feel-familiar-and-how-high-tech-helps-us-to-study-oxygen-in-deep-sea-sediments","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/2022\/11\/25\/how-the-middle-of-nowhere-can-feel-familiar-and-how-high-tech-helps-us-to-study-oxygen-in-deep-sea-sediments\/","title":{"rendered":"How the middle of nowhere can feel familiar and how high-tech helps us to study oxygen in deep-sea sediments \/ Wie sich das Mitten-im-Nirgendwo bekannt anf\u00fchlen kann und wie uns High-Tech dabei hilft Sauerstoff in Tiefsee-Sedimenten zu untersuchen"},"content":{"rendered":"\n<p><strong><em>Deutsche Version siehe unten<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p><em>Duygu S. Sevilgen, HGF-MPG bridge group for Deep Sea Ecology and Technology at the Max Planck Institute in Bremen and the Alfred Wegener Institute in Bremerhaven, Germany<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>Wednesday 16 Nov 2022, research vessel SONNE, just after cake-o\u2019clock (every day at 15:00h, today: strawberry cake): wind-speed 10-11m\/s, wave-height 1.8m, grey sky, light rain; air temperature 25.5\u00b0C, water temperature 27.5\u00b0C, 4079m above the seafloor.<\/p>\n\n\n\n<p>It\u2019s been 17 months since our little team for oxygen measurements in deep-sea sediments from the HGF-MPG bridge group for Deep Sea Ecology and Technology has been at this very same spot, right in the middle of the tropical North Pacific. We are part of a group of 39 scientists, trying to assess the environmental impacts of polymetallic nodule mining in the deep sea.<\/p>\n\n\n\n<p>Given that we\u2019ve already been here on previous cruises, one could assume that we would recognize where we are. This, of course, appears impossible, we are surrounded by water, water and more water. Even if some things seem surprisingly familiar. The water, even when it\u2019s dark and grey outside, is warm. The wind carries a warm humidity, we feel acquainted with. The sun burns when the sky is blue and the waves cradle us continuously. This time they allowed for a smooth transition since we left shore two weeks ago.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Now we barely feel the larger waves from the last few days, except for when we roll around in bed trying to sleep, when a coffee mug comes sliding across the table, or when during exercising the movement of the vessel pushes and pulls the body into and out of stretches at the rhythm of the sea. And when all the colleagues while discussing the work program in the conference room during daily team-meetings move from left to right to left to right like pendulums in perfect harmony. It looks funny and some classic music would go along well with it (or for those who know the carnival in Cologne &#8211; after all we are on board on 11 November at 11:11 am &#8211; a nice song to \u201cschunkeln\u201d).<\/p>\n\n\n\n<p><br>Also many of the faces that made SONNE their home for eight weeks look familiar. And so do a large number of scientific instruments and laboratory set-ups. However, really recognizing where we are, is only possible once we dive into the deep blue &#8211; the most remarkable feature of recognition can only be found in more than four kilometers depth. To us, it is only visible through the eyes of the cameras that are installed on high-tech robots like the ROV (remotely operated vehicle).<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"3594\" height=\"1193\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/ROV_Kiel.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-61\"\/><figcaption><em>Left: The ROV from GEOMAR Kiel. Right: We see what the ROV sees through its different cameras and the sonar it is equipped with. In the control room of the ROV, the pilots and scientists work closely together to deploy instruments and take samples for research. Photos: Tim Kalvelage (left) &amp; Duygu Sevilgen (right)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>The ROV can be sent to the ocean floor through a cable connection that allows for control of its thrusters, two robotic arms and many more features that can be used to deploy equipment and take samples. What becomes visible to us through this robot with its bright yellow hat, is the seafloor. It is covered by uncountable polymetallic nodules, lying half-buried like black potatoes on the seabed. And in the German exploration contract area, where we currently are, we now see a field that is void of nodules and marked with caterpillar tracks. These tracks were made by \u2018Patania II\u2018, an underwater vehicle of the Belgian company GSR that carried out the first industrial polymetallic nodule collector prototype test last year. And it left remarkable footprints. The cleared area, which is the size of three soccer fields, looks like a construction site where the collected polymetallic nodules are piled up every several meters in 1.5m high heaps that resemble gravel or charcoal piles along the road.<\/p>\n\n\n\n<p>But before I drift off in the deep sea, let\u2019s talk science! After all, this is why we are here! So let\u2019s come back up to the surface and sit in our lab for a while. Our three-headed team is here to study oxygen. More precisely, how much oxygen is consumed in the sediments by anything that respires oxygen: microbes and small animals that populate the seafloor. We look at undisturbed areas, areas that got ploughed by Patania II, and areas that are covered with a layer of sediment that got suspended into the water during Patania II\u2019s work and settled back down.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/TEAM.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-62\" width=\"840\" height=\"554\"\/><figcaption><em>Team \u201cIn situ fluxes\u201d (left to right): Dr. Duygu S. Sevilgen and Dr. Felix Janssen from the HGF-MPG bridge group for Deep Sea Ecology and Technology at the MPI\/ AWI (Germany) and MSc. Devin S. Vlach, who just received his masters degree at the Scripps Institution of Oceanography (San Diego, USA) viewed through a frame that belongs to a shipboard respiration experiment (see below)<\/em>.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>We do this by poking probes into the seafloor that can measure oxygen concentrations. These probes are mounted on instruments which we call profilers and which are placed on the seafloor by the ROV. We have two different types of profilers: one is equipped with optical fibers that have tips measuring only 1\/3 of a millimeter. They are coated with an oxygen sensitive dye and driven vertically 30cm into the sediments, measuring oxygen several times per millimeter.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"2400\" height=\"1350\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/MICP_DEEP2-Kopie.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-63\"\/><figcaption><em><em>A deep-sea profiler standing in 4100m depth on the sea floor that is densely covered with polymetallic nodules. The profiler is equipped with fiber optical sensors that can measure oxygen concentrations in the sediment. Photo: GEOMAR<\/em><\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>The other profiler uses electrochemical sensors that look like really fine glass needles with tips of only 1\/30 of a millimeter! They measure in a much greater resolution and into a depth of 15cm.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1553\" height=\"701\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/MICP.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-64\"\/><figcaption><em><em>Left: <\/em>electrochemical microsensors to measure oxygen concentrations in sediments. The needle-shaped glass sensors are being connected to the electronics unit and prepared for the deep sea. Right: the profiler on the seafloor amidst numerous polymetallic nodules. Photos: Duygu Sevilgen (left) and GEOMAR (right)<\/em><br><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Number three in our collection of deep-sea toys are the BFCs (benthic flux chambers). These chambers are placed on the seabed by the ROV and stay there for several days, sealing off a small patch of seafloor. The organisms in the sediments respire the oxygen in this confined space and we can measure how much that is by means of a sensor monitoring oxygen in the water trapped within the chamber. The BFCs are equipped with syringes that automatically take water samples from within the chamber at different time points for subsequent laboratory analyses.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"2400\" height=\"1350\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/BFC-Kopie.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-65\"\/><figcaption><em>Our benthic flux chambers are used to determine oxygen consumption in deep sea sediments and automatically take water samples with syringes at different time points from a closed water volume. This one stands in an area that was cleared by the collector and is void of nodules. Photo: GEOMAR<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>In addition to these in-situ experiments, we also want to know how much the polymetallic nodules respire. This is not the polymetallic nodules itself, but all the microbes and small organisms living in and on the nodules. This experiment is set up in the lab. We put individual nodules into glass vessels, which are filled with water and void of any air bubbles, and measure how the oxygen decreases in the water over time. This is done in the cold (at 1.5\u00b0C) and in the dark (pitch dark), so that the nodules feel just like at home!<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1217\" height=\"444\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/Nodule_incubation.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-66\"\/><figcaption><em>In the cold room and in these water-filled and airtight vessels we measure respiration rates of individual polymetallic nodules. Left: nodule in incubation vessel. Right: experimental setup. Photos: Duygu Sevilgen<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p><em>In the cold room and in these water-filled and airtight vessels we measure respiration rates of individual polymetallic nodules. Left: Nodule in incubation vessel. Right: Experimental set-up. Photos: D.Sevilgen<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>And why do we do all these measurements? Well, microbes represent the smallest organisms in deep-sea sediments but typically have the largest biomass at these depths. They dominate biochemical processes and element cycling. We hope to use their overall activity (which we measure by oxygen fluxes) as an indicator to assess the sedimentary ecosystem status and how this changes when it is disturbed.<\/p>\n\n\n\n<p>When not at the seafloor, our profilers stand either parked in the hangar or in our lab when we work on them &#8211; a lab that usually looks very colorful and technical. There\u2019s boxes, fridges and freezers, helmets, rubber boots, sensors of all kinds, cable ties of various sizes, batteries, tools, profilers, tape in different colors, laptops and much more, standing and lying around on the tables, the ground and in the cupboards. We assemble, disassemble, calibrate, grease, cut, fix, glue, test, program and control all the instruments going down and coming up, or the instruments in the lab, improvising along the way to optimize our set-ups. It\u2019s like lego technic for grown-ups!<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1547\" height=\"418\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/LabHangar.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-67\"\/><figcaption><em>Left: Devin and Felix are preparing deep-sea profilers in our lab. Right: last minute checks in the hangar. Felix, Devin, and Duygu are making sure that the instruments are ready to dive. Photos: Duygu Sevilgen<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>After a (few) day(s) of preparation we spend some hours with the ROV team in their control container, guiding them to where they can place our instruments, pick them up or take samples &#8211; if all goes according to plan. If not, if things break or bug, it\u2019s time to trouble shoot. Music helps with that! If you walked past our lab, you would often hear country, bluegrass, 80ies classics and, depending on the mood and booster needed, classical piano music, the ROCKY IV soundtrack, or ACDC. This cheers us up during the long days as they are typical for research cruises. Work is carried out 24\/7 and the vessel is full of busy and motivated scientists and crew members who somehow always are in motion. A full night\u2019s sleep is a rare good for many onboard!<\/p>\n\n\n\n<p><br>We usually work on different tasks at the same time, helping each other out where we can. And we laugh a lot in our little workshop, have scientific discussions, design dive plans, and add some German lessons for our American colleague (for which our white board comes in very handy).<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"2400\" height=\"1800\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/WHITEBOARD-Kopie.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-68\"\/><figcaption><em>The whiteboard in our lab helps to keep track of the tasks at hand and is a great support in helping our American colleague to keep up with the German expressions we use! Photo: Duygu Sevilgen<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Given that our tool boxes are well equipped and sorted, our colleagues often peak their heads into our lab to borrow something &#8211; a welcome moment to exchange deck-news and update each other on things we can\u2019t see on our lab-monitor. The lab-monitor (there\u2019s one in almost every room) allows to follow the different activities on board. In our lab it usually shows either the footage of the current ROV dive, the details of the ship (where are we, is any tool in the water, if so, how deep, what is the time and the important meteorological data), or the menu of the day. Three times a day, the kitchen staff keeps our engines running with nicely prepared dishes. They keep us happy and help us keep track of what time of the day it is &#8211; something that is easily forgotten on board. This being said, it\u2019s already time for dinner &#8211; so, good bye and until next time, with more news from SO295.<br><br>[The author of this post was interrupted during the writing process by dinner, going on deck to watch the lightning, a group meeting, a few minutes in the hangar to help out a colleague, downloading and plotting data as well as a couple of nice chats with colleagues who entered the lab.]<\/p>\n\n\n\n<p><strong><em>Deutsche Version<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><strong>Wie sich das Mitten-im-Nirgendwo bekannt anf\u00fchlen kann und wie uns High-Tech dabei hilft Sauerstoff in Tiefsee-Sedimenten zu untersuchen<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>D<em>uygu S. Sevilgen HGF-MPG Br\u00fcckengruppe f\u00fcr Tiefsee\u00f6kologie und -technologie am Max-Planck-Institut in Bremen und am Alfred-Wegener Institut in Bremerhaven, Deutschland<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>Mittwoch, 16.11.2022, RV SONNE, 22:45UTC, kurz nach Kuchenzeit (immer um 15:00h Ortszeit, heute: Erdbeerkuchen): Windgeschwindigkeit 10-11 m\/s, Wellen 1.8 m, grauer Himmel, leichter Regen; Lufttemperatur 25,5 \u00b0C, Wasser 27,5 \u00b0C, 4079 m \u00fcber dem Meeresboden.<\/p>\n\n\n\n<p>Es ist 17 Monate her, dass unser kleines Team f\u00fcr &#8220;Sauerstoffmessungen in Tiefseesedimenten&#8221; von der HGF-MPG-Br\u00fcckengruppe f\u00fcr Tiefsee\u00f6kologie und -technologie an genau dieser Stelle war, mitten im tropischen Nordpazifik. Wir sind Teil einer Gruppe von 39 Wissenschaftlern, die versuchen, die Umweltauswirkungen des Manganknollenabbaus in der Tiefsee zu bewerten.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"2048\" height=\"1534\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/Sonne_Cruise_SO295_TimK-85-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-71\"\/><figcaption><em>Unser zu Hause f\u00fcr acht Wochen- das Forschungsschiff SONNE f\u00e4hrt durch die unendlichen Weiten der Clarion-Clipperton Zone im sub-tropischen Nord Pazifik. Foto: Tim Kalvelage<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Bedenkt man, dass wir schon auf fr\u00fcheren Ausfahrten hier waren, k\u00f6nnte man vermuten, wir erkennen wieder wo wir sind. Das ist nat\u00fcrlich eigentlich unm\u00f6glich. Wir sind umgeben von Wasser, Wasser und noch mehr Wasser. Selbst wenn uns einiges vertraut erscheint. Der Wind tr\u00e4gt eine warme Luftfeuchtigkeit mit sich, die uns bekannt vorkommt. Das Wasser ist warm, auch wenn es drau\u00dfen dunkel und grau ist. Die Sonne brennt, wenn der Himmel blau ist, und die Wellen wiegen uns stetig. Diesmal haben sie f\u00fcr einen sanften \u00dcbergang gesorgt, seitdem wir vor zwei Wochen die K\u00fcste verlassen haben.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Jetzt sp\u00fcren wir die gr\u00f6\u00dferen Wellen der letzten Tage kaum, au\u00dfer wenn wir im Bett hin und her gerollt werden, w\u00e4hrend wir versuchen zu schlafen, wenn eine Kaffeetasse \u00fcber den Tisch rutscht oder wenn beim Sport die Bewegung des Schiffes den K\u00f6rper im Rhythmus des Meeres in die und aus den Dehnungen zieht. Und wenn sich alle K\u00f6rper im Konferenzraum w\u00e4hrend der t\u00e4glichen Besprechungen des Arbeitsplans wie Pendel in perfekter Harmonie von links nach rechts nach links nach rechts bewegen. Das sieht lustig aus und k\u00f6nnte gut von klassischer Musik untermalt sein (oder f\u00fcr diejenigen, die den K\u00f6lner Karneval kennen \u2013 immerhin sind wir am 11.11. um 11:11 an Bord der SONNE \u2013 mit einem sch\u00f6nen Lied zum Schunkeln).<\/p>\n\n\n\n<p>Auch viele der Gesichter, die, wie wir, die SONNE f\u00fcr acht Wochen zu ihrem zu Hause machen, kommen einem bekannt vor. Ebenso wie eine gro\u00dfe Anzahl wissenschaftlicher Instrumente und Laboreinrichtungen. Tats\u00e4chlich wiedererkennen, wo wir sind, k\u00f6nnen wir jedoch nur wenn wir uns unter die Wasseroberfl\u00e4che begeben. Das herausragendste Erkennungsmerkmal findet sich n\u00e4mlich erst in mehr als vier Kilometern Tiefe. Sichtbar f\u00fcr uns nur durch die Augen der Kameras, die auf High-Tech-Robotern, wie dem ROV (remotely operated vehicle), installiert sind. Das ROV kann \u00fcber eine Kabelverbindung auf den Meeresboden geschickt werden, von wo aus seine Antriebe, zwei Roboterarme und viele weitere Funktionen gesteuert werden k\u00f6nnen, um Messger\u00e4te auszubringen und Proben zu nehmen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"3594\" height=\"1193\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/ROV_Kiel-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-72\"\/><figcaption><em>Links: Das ROV des GEOMAR Kiel. Rechts: Wir sehen das, was das ROV seiht, durch die verschiedenen Kameras und das Sonar, mit denen es ausgestattet ist. Im Kontrollraum arbeiten die ROV-Piloten mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern eng zusammen, um Instrumente auszubringen und Proben zu nehmen. Fotos:&nbsp;Tim Kalvelage (links) &amp; Duygu Sevilgen (rechts)<\/em><br><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Was wir mit Hilfe dieses Roboters mit leuchtend gelber Haube sehen k\u00f6nnen, ist der Meeresboden. Er ist von unz\u00e4hligen Manganknollen bedeckt, die wie schwarze Kartoffeln halb vergraben auf der Sedimentoberfl\u00e4che liegen. Und im Deutschen Explorations-Lizenzgebiet, in dem wir uns gerade befinden, sehen wir nun ein Feld, das knollenfrei und mit riesigen Raupenspuren durchsetzt ist. Diese stammen von \u2018Patania II\u2018, dem Unterwasserfahrzeug des belgischen Unternehmens GSR, das im vergangenen Jahr die ersten Tests zum industriellen Ernten von Manganknollen durchf\u00fchrte &#8211; und bemerkenswerte Spuren hinterlie\u00df. Das ger\u00e4umte Gebiet, das die Gr\u00f6\u00dfe von drei Fu\u00dfballfeldern hat, sieht aus wie eine Baustelle. An ihrem Rand sind die gesammelten Manganknollen alle paar Meter zu 1,5 m hohen Haufen aufgeschichtet, die an Kies- oder Holzkohlehaufen entlang einer Stra\u00dfe erinnern.<\/p>\n\n\n\n<p>Aber bevor ich in der Tiefsee abdrifte, lasst uns \u00fcber Wissenschaft reden! Schlie\u00dflich sind wir ja deswegen hier! Kommen wir also zur\u00fcck an die Oberfl\u00e4che und setzen uns f\u00fcr eine Weile in unser Labor oder den Hangar.<\/p>\n\n\n\n<p>Unser dreik\u00f6pfiges Team ist hier, um Sauerstoff zu messen. Genauer gesagt, wieviel Sauerstoff die Sedimente aufnehmen. Das hei\u00dft, wieviel dort von all denen verbraucht wird, die Sauerstoff veratmen: Mikroben und kleine Tiere. Wir untersuchen ungest\u00f6rte Bereiche, Bereiche, die von Patania II durchpfl\u00fcgt wurden, und Bereiche, die mit einer Sedimentschicht bedeckt sind, die w\u00e4hrend der Arbeit von Patania II aufgewirbelt wurde und sich dann wieder abgesetzt hat.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"2825\" height=\"1865\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/TEAM-2.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-74\"\/><figcaption><em>Das Team \u201cIn situ fluxes\u201d (von links nach rechts): Dr. Duygu S. Sevilgen und Dr. Felix Janssen von der HGF-MPG Br\u00fcckengruppe f\u00fcr Tiefsee-\u00d6kologie und -Technologie des Max-Planck-Instituts f\u00fcr marine Mikrobiologie in Bremen und des Alfred-Wegener-Instituts Helmholtz Zentrum f\u00fcr Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven (Deutschland) sowie Devin S. Vlach, der gerade seinen Masterabschluss am der Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego (USA) gemacht hat \u2013 durch einen Rahmen gesehen, der zu einem Respirations-Experiment geh\u00f6rt (siehe unten).<\/em><br><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Dazu stecken wir Sonden in den Meeresboden, mit denen wir die Sauerstoffkonzentration messen k\u00f6nnen. Diese Sonden sind an Instrumenten angebracht, die wir Profiler nennen und die vom ROV auf dem Meeresboden platziert werden. Wir haben zwei verschiedene Arten von Profilern: Einer ist mit optischen Fasern ausgestattet. Diese haben Spitzen, die gerade mal 1\/3 mm gross und mit einem sauerstoffempfindlichen Farbstoff beschichtet sind. Sie werden am Profiler befestigt, der sie senkrecht 30 cm tief in die Sedimente treibt, wobei der Sauerstoff mehrmals pro Millimeter gemessen wird.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"2400\" height=\"1350\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/MICP_DEEP2-Kopie-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-77\"\/><figcaption><em>Ein Tiefsee-Profiler in 4100m Tiefe auf dem Grund des Meeresbodens, der dicht mit Manganknollen bedeckt ist. Der Profiler ist mit optischen Sensoren best\u00fcckt, die die Sauerstoffkonzentrationen im Sediment messen. Foto: GEOMAR<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Der andere Profiler verwendet elektrochemische Sensoren, die wie sehr feine Glasnadeln aussehen und viel d\u00fcnnere Spitzen haben, die nur 1\/30 mm messen. Mit ihnen k\u00f6nnen wir in einer h\u00f6heren Aufl\u00f6sung bis zu einer Tiefe von 15 cm messen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1553\" height=\"701\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/MICP-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-76\"\/><figcaption><em>Links: Elektrochemische Mikrosensoren um Sauerstoffkonzentrationen im Sediment zu messen. Die nadelartigen Glas-Sensoren werden an die elektronische Einheit angeschlossen und tauchtauglich f\u00fcr die Tiefsee gemacht. Rechts: der Profiler auf dem Meeresboden zwischen zahlreichen Manganknollen. Fotos: Duygu Sevilgen (links) and GEOMAR<\/em> <em>(rechts)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Nummer drei in unserer Sammlung von Tiefseespielzeugen sind die BFCs (benthic flux chambers). Diese Kammern werden vom ROV f\u00fcr mehrere Tage auf die Sedimentoberfl\u00e4che gesetzt und isolieren einen kleinen Fleck Meeresboden. Die Organismen im Sediment atmen dann den Sauerstoff in diesem begrenzten Raum und indem wir den Sauerstoffgehalt im zusammen mit dem Sediment eingeschlossenen Wasser \u00fcberwachen, k\u00f6nnen wir messen, wieviel das ist. Die BFCs sind mit Spritzen ausgestattet, die automatisch und zu verschiedenen Zeitpunkten Wasserproben aus der Kammer f\u00fcr sp\u00e4tere Laboranalysen entnehmen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"2400\" height=\"1350\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/BFC-Kopie-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-78\"\/><figcaption><em>Unsere benthischen Kammern benutzen wir, um den Sauerstofffluss in Tiefsee-Sedimenten zu messen. Die Kammern entnehmen automatisch zu unterschiedlichen Zeitpunkten Wasserproben mit Glasspritzen aus dem geschlossenen Wasservolumen der Kammer. Dieses Instrument steht in einem Gebiet, in dem der Kollektor gearbeitet hat und in dem das Sedimen frei von Knollen ist. Foto: GEOMAR<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Zus\u00e4tzlich zu diesen In-situ-Experimenten m\u00f6chten wir noch gerne herausfinden, wieviel die Manganknollen atmen. Dabei geht es nicht um die Manganknollen selbst, sondern um die Mikroben, die in und auf den Knollen leben. Dieses Experiment ist im Labor aufgebaut: Wir setzen einzelne Knollen in geschlossene, mit Wasser gef\u00fcllte Glasgef\u00e4\u00dfe, die frei von Luftblasen sind und messen, wie der Sauerstoffgehalt im Wasser mit der Zeit abnimmt. Dies geschieht in der K\u00e4lte (bei 1,5 \u00b0C) und im Dunkeln (stockdunkel), so dass sich die Knollen wie zu Hause f\u00fchlen!<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1217\" height=\"444\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/Nodule_incubation-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-79\"\/><figcaption><em>Im K\u00fchlraum messen wir die Respirationsraten einzelner Knollen<em> in diesen wassergef\u00fcllten und luftdichten Gef\u00e4ssen<\/em>. Links: eine Manganknolle im Versuchsgef\u00e4\u00df. Rechts: unser Versuchsaufbau. Fotos: D.Sevilgen<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Und warum f\u00fchren wir all diese Messungen durch? Nun, Mikroben sind zwar die kleinsten Organismen in Tiefseesedimenten, haben aber in der Regel die gr\u00f6\u00dfte Biomasse in diesen Tiefen. Sie dominieren die biochemischen Prozesse und den Stoffkreislauf. Wir hoffen, ihre Gesamtaktivit\u00e4t (die wir anhand der Sauerstofffl\u00fcsse messen) als Indikator f\u00fcr die Bewertung des Zustands des \u00d6kosystems im Sediment zu nutzen und zu erfahren, wie sich dieser ver\u00e4ndert, wenn das System gest\u00f6rt wird.<\/p>\n\n\n\n<p>Wenn unsere Profiler nicht in der Tiefsee stehen, sind sie entweder im Hangar geparkt oder im Labor aufgebaut, weil wir daran arbeiten. Und in unserem Labor sieht es immer sehr technisch aus. Da stehen und liegen Kisten, K\u00fchl- und Gefrierschr\u00e4nke, Helme, Gummistiefel, Sensoren aller Art, Kabelbinder in verschiedenen Gr\u00f6\u00dfen, Batterien, Werkzeuge, Profiler, Klebeband in verschiedenen Farben, Laptops und vieles mehr auf den Tischen, dem Boden und in den Schr\u00e4nken. Wir montieren, demontieren, kalibrieren, schmieren, schneiden, reparieren, kleben, testen, programmieren und kontrollieren alle Instrumente, die auf den Meeresgrund gehen und wieder rauf kommen sowie die Instrumente im Labor und improvisieren dabei, um unsere Einstellungen zu optimieren. Das ist wie Lego Technik f\u00fcr Erwachsene!<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1547\" height=\"418\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/LabHangar-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-80\"\/><figcaption><em>Links: Devin und Felix bereiten Profiler in unserem Labor vor. Rechts: letzte Kontrollen im Hangar. Felix, Devin und Duygu stellen sicher, dass die Instrumente bereit f\u00fcr den Tauchgang sind. Fotos: Duygu Sevilgen<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Nach Tagen der Vorbereitung verbringen wir mehrere Stunden mit dem ROV-Team im Kontrollcontainer und zeigen ihnen, wo sie unsere und andere Instrumente platzieren und einsammeln oder Proben nehmen k\u00f6nnen \u2013 wenn alles gut l\u00e4uft. Wenn nicht, wenn etwas kaputt geht oder nicht richtig funktioniert, ist es Zeit f\u00fcr die Fehlersuche. Musik hilft dabei! Wenn man an unserem Labor vorbeikommt, h\u00f6rt man oft Country, Bluegrass, 80er-Jahre-Klassiker und, je nach Stimmung, klassische Klaviermusik oder den Soundtrack von ROCKY IV oder ACDC. Das gibt uns Schwung f\u00fcr die langen Tage und N\u00e4chte, die f\u00fcr Forschungsausfahrten ganz typisch sind. Hier wird rund um die Uhr gearbeitet und das Schiff ist voller gesch\u00e4ftiger und motivierter Wissenschaftler und Crew-Mitglieder die irgendwie immer in Bewegung sind! Eine lange Nachtruhe ist f\u00fcr viele an Bord ein seltenes Gut.<br><\/p>\n\n\n\n<p>Auch Humor hilft bei der Arbeit und in unserer kleinen Werkstatt lachen wir viel. Wir arbeiten meistens an mehreren Sachen gleichzeitig und helfen uns, wo wir k\u00f6nnen. Wir f\u00fchren wissenschaftliche Diskussionen, entwerfen Tauchpl\u00e4ne und geben unserem amerikanischen Kollegen ein wenig Deutschunterricht (hierf\u00fcr hat sich unser Whiteboard als sehr n\u00fctzlich erwiesen).<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"2400\" height=\"1800\" src=\"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-content\/uploads\/sites\/91\/2022\/11\/WHITEBOARD-Kopie-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-81\"\/><figcaption><em>Unser Whiteboard im Labor hilft uns dabei, nicht die \u00dcbersicht \u00fcber unsere Aufgaben zu verlieren, und ist eine super Unterst\u00fctzung, um unserem Amerikanischen Kollegen Deutsche Redewendungen beizubringen! Foto: Duygu Sevilgen<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Da unser Werkzeugwagen gut best\u00fcckt und sortiert ist, schauen unsere Kollegen oft in unserem Labor vorbei, um sich etwas auszuleihen &#8211; ein willkommener Moment, um Neuigkeiten von Deck auszutauschen und sich gegenseitig auf den neuesten Stand zu bringen. Ein Labor-Monitor, mit dem jedes der Labore best\u00fcckt ist, zeigt oft (live und in Farbe) das Videobild des aktuellen ROV-Tauchgangs oder eine \u00dcbersicht der wichtigsten Schiffsdaten (wo sind wir, ist irgendein Instrument im Wasser, wenn ja, wie tief, wie sp\u00e4t ist es und die wichtigsten meteorologischen Daten) oder das Men\u00fc des Tages. Dreimal am Tag h\u00e4lt das K\u00fcchenpersonal unsere Motoren n\u00e4mlich mit gut zubereiteten Gerichten am Laufen. Sie halten uns bei Laune und helfen uns, den \u00dcberblick \u00fcber die Tageszeit zu behalten &#8211; etwas, das man an Bord leicht vergisst. Und jetzt ist es auch schon Zeit f\u00fcr das Abendessen \u2013 also tsch\u00fcss und bis zum n\u00e4chsten Mal mit mehr Neuigkeiten von SO295.<\/p>\n\n\n\n<p>[Die Autorin dieses Beitrags wurde w\u00e4hrend des Schreibens durch das Abendessen, einen Besuch an Deck, um Blitze \u00fcber dem Meer anzuschauen, unser t\u00e4gliches Gruppentreffen, ein paar Minuten im Hangar, um einem Kollegen zu helfen, das Herunterladen und Darstellen von Daten, sowie ein paar netten Gespr\u00e4che mit Kollegen, die das Labor betraten, unterbrochen.]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Deutsche Version siehe unten Duygu S. Sevilgen, HGF-MPG bridge group for Deep Sea Ecology and Technology at the Max Planck Institute in Bremen and the Alfred Wegener Institute in Bremerhaven, Germany Wednesday 16 Nov 2022, research vessel SONNE, just after cake-o\u2019clock (every day at 15:00h, today: strawberry cake): wind-speed 10-11m\/s, wave-height 1.8m, grey sky, light [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":240,"featured_media":71,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[9],"tags":[],"class_list":["post-59","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-at-sea"],"geo":{"latitude":11.5618343,"longitude":-117.0922852,"description":null},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/59","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/users\/240"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=59"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/59\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":100,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/59\/revisions\/100"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/media\/71"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=59"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=59"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/SO295-MiningImpact\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=59"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}