see below for english version
Die ersten Tage unserer Fahrt haben wir verwendet, um unsere diversen wissenschaftliche Geräte zu installieren, die benötigt werden, um einen Canyon in bis zu 2000 m Wassertiefe zu untersuchen. Dazu werden geophysikalische, genauer akustische, Verfahren eingesetzt: akustische Wellen können sich unter Wasser über große Entfernungen ausbreiten – im Gegensatz etwa zu elektromagnetischen Wellen wie Licht – eine Tatsache, welche von verschiedenen marinen Lebewesen seit langem ausgenutzt wird. Während unserer Fahrt verwenden wir ein sogenanntes „Fächerecholot“, um eine bathymetrische Karte des Agadir Canyons und seiner Umgebung zu erstellen. Ein tiefgeschlepptes „Seitensichtsonar“ (TOBI), zur Verfügung gestellt vom National Oceanographic Centre, Southampton (NOCS) misst die akustischen Rückstreueigenschaften des Meeresbodens, und liefert schlussendlich Bilder, die eine Art akustische Photographie des Meeresbodens darstellen. Seismische Verfahren werden verwendet, um Informationen über den Untergrund und die Geologie des Agadir Canyons zu gewinnen. Weiterhin werden sogenannte ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler; Ausnutzung des Doppler Effekts zur Bestimmung von Strömungsgeschwindigkeiten) und CTD (Conductivity/Leitfähigkeit, Temperature/Temperatur, Depth/Tiefe) Messungen durchgeführt, um grundlegende ozeanographische Parameter zu bestimmen.
Basierend auf den geophysikalischen Messungen werden Probenpositionen festgelegt, an denen Sedimentproben entnommen werden sollen. Dazu verwenden wir im wesentlichen zwei verschiedene Verfahren: Schwerelote – im wesentlichen bestehend aus einem langen Stahlrohr mit einem Bleigewicht an dessen Oberseite – werden in den Boden gerammt, um hoffentlich bis zu 10 m lange Sedimentkerne zu „ziehen“. Falls größere Mengen oberflächennahmen Sediments benötigt werden, kann der Kastengreifer eingesetzt werden, der 0.5 m x 0.5 m x 0.5 m große Sedimentwürfel an Bord bringen kann. Anschließend werden verschiedene Unterproben für spätere Laboruntersuchungen gewonnen, beispielsweise für die Bestimmung von Korngrößenverteilungen, radiographische Analysen oder zur Bestimmung der Porosität. Weiterhin wird eine detaillierte Kernbeschreibung erstellt, und erste Feldtests, etwa zur Bestimmung der Scherfestigkeit, werden durchgeführt.
In den folgenden Wochen werden wir die einzelnen Untersuchungsmethoden detaillierter vorstellen, und erste Ergebnisse vorstellen.
Peter Feldens
Heiko Jaehmlich and Christoph Böttner setting up the airgun. Photo: P. Feldens
Heiko Jaehmlich und Christoph Böttner bereiten die Airgun (eine seismische Quelle) für ihren Einsatz vor. Foto P. Feldens
The hangar of Maria S. Merian. To the right, the CTD is visible. Behind, white D-tubes are stored that will be used to archive sediment cores. Photo. P. Feldens
Der Hangar von Maria S. Merian. Rechts im Bild die CTD. Dahinter sind sogenannte D-Tubes gelagert (weiß), die genutzt werden, um Sedimentkerne zu archivieren. Foto: P. Feldens
Methods of investigating a submarine canyon:
The first days of our cruise were used to conduct technical and scientific meetings to determine work flows and responsibilities and to set up the various equipment necessary to investigate Agadir canyon, which base is situated in more than 2000 m water depth. Chiefly, we use geophysical methods to obtain information on Agadir Canyon: acoustic pressure waves – in contrast to electromagnetic waves such as light – travel easily through water and even beneath the seafloor, a fact long known by various marine mammals. During this cruise, we use a „multibeam echo sounder“ to determine the general bathymetry of Agadir Canyon and a deep towed „side scan sonar“ (TOBI), supplied by National Oceanographic Centre, Southampton (NOCS) to investigate acoustic properties of the seafloor sediments. The side scan sonar surveys deliver images that may be compared to acoustic photographies. A seismic system is used to investigate the subsurface. Further, we conduct ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) and CTD (Conductivity, Temperature, Depth) measurements to obtain basic oceanographic information of the area.
Based on results of the geophysical measurements, we determine spots for sediment sampling. Sampling devices used on MSM32 include the gravity corer, which basically is a long steel tube rammed several meters into the subsurface by a heavy weight attached on its top. If we are lucky, we may obtain cores up to 10 m in length. In case larger volumes of surficial sediments are required, a box corer can retrieve a sediment cube of 0.5m x 0.5 m x 0.5m. Once on board, different subsamples are taken for grain size analysis, radiographic images, porosity determination and other purposes. Further, a detailed core description is prepared, and first field tests, such as shear strength measurements, are conducted.
During the following weeks, we will introduce each system in more detail, and present some sample data.
Peter Feldens