#M182 That was the Eddy!

As part of the Helmholtz Earth system observation program MOSES, researchers from the GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel departed on the third expedition to investigate oceanic eddies between Cape Verde and Mauritania.

The second week of M182 marked the start of the eddy hunting phase. After identifying the eddy’s size of 70 x 90 nautical miles and confirming that it was indeed a vortex structure, it was a matter of developing a detailed sampling plan for the third week of M182. The sampling plan was to steam from north to south and then west to east, which took at least seven hours in each direction, not including the station time.

A total of 11 stations were sampled for water using the CTD/Rosette. The fluorescence sensors mounted on the CTD displayed very low phytoplankton biomass of <0.5 mg m-3 in the eddy core and a minimal increase toward the eddy’s marginal areas of <0.7 mg m-3. The productivity is much lower than during the MOSES Eddy hunts of M156 and M160 but might be explained by a possible dissolution of the eddy. After further analysis of the particulate and dissolved organic matter, inorganic nutrients, gel particles, microbial enzyme rates, and microbial community, the scientists working within REEBUS will ultimately be able to answer this question.

To give you a more personal insight into the eddy sampling campaign, Philipp described his first expedition in the following words:

As part of my master thesis, I got the opportunity to participate in the M182 expedition. This is my first expedition on a research vessel, which brings a lot of new and exciting experiences. So far, the time is flying by! For my master’s thesis, I am specifically looking at gel-like particles that affect organic matter export to the deep ocean. The general hypothesis is that eddies influence the mixing in the water column and affect the distribution of gel particles in their vicinity. I take samples by filtering water from the CTD/Rosette. Since the gel particles are transparent, I dye them with a blue dye that allows their quantification. Even though the water on the open ocean is not actually blue and only appears that way (an optical effect), in this case, I am actually working with the blue water! The stained filters are stored at frigid -20 °C to be further analyzed under the microscope at my home laboratory GEOMAR Helmholz Centre for Ocean Research Kiel. However, sampling is not without caution: I was warned to be wary and handle the blue dye with care; if I spilled the dye and accidentally got some on my skin, it would stay there for several days. So, unless I wanted to walk around as the fourth member of the Blue Man Group, watch out. So far, any spillage could be avoided, although the precise pouring and spreading of liquids in a 3.5-meter swell proved surprisingly challenging. I’m excited to see how the rest of the expedition will pan out and what my results will reveal about the export of organic compounds to the M182 eddy!

Follow the expedition on our Instagram channel @oceanstories.ebus and find the weekly report from the second and third week on www.ldf.uni-hamburg.de/en/meteor/wochenberichte

S-N CTD section through the eddy structure. From top left to bottom right, fluorescence, salinity, oxygen concentration, and temperature. Data are shown down to a depth of 350 m but were collected down to 1500 m. / S-N CTD-Schnitt durch die Wirbelstruktur. Von oben links nach unten rechts: Fluoreszenz, Salzgehalt, Sauerstoffkonzentration und Temperatur. Die Daten sind bis zu einer Tiefe von 350 m dargestellt wurden aber bis zu 1500 m Tiefe gesammelt.

#M182 Das war der Eddy

Im Rahmen des Helmholtz-Erdsystembeobachtungsprogramms MOSES sind Forscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel zur dritten Expedition aufgebrochen, um Ozeanwirbel (Englisch „eddy“) zwischen den Kapverdischen Inseln und Mauretanien zu untersuchen.

In der zweiten Woche von M182 begann die Phase der Wirbeljagd. Nachdem die Größe des Wirbels von 70 x 90 Seemeilen ermittelt und bestätigt worden war, galt es, einen detaillierten Beprobungsplan für die dritte Woche der M182 zu erstellen. Der Beprobungsplan sah vor, von Norden nach Süden und dann von Westen nach Osten zu dampfen, was in jeder Richtung mindestens sieben Stunden dauerte, die Stationszeit nicht eingerechnet.

Insgesamt wurden an 11 Stationen Wasserproben mit der CTD/Rosette genommen. Die an der CTD angebrachten Fluoreszenzsensoren zeigten eine sehr geringe Phytoplankton-Biomasse von <0,5 mg m-3 im Wirbelkern und einen minimalen Anstieg zu den Randbereichen des Wirbels hin von <0,7 mg m-3. Die Produktivität ist viel geringer als während der MOSES-Wirbeljagden von M156 und M160, könnte aber durch eine mögliche Auflösung des Wirbels erklärt werden. Nach weiteren Analysen der partikulären und gelösten organischen Materie, der anorganischen Nährstoffe, der Gelpartikel, der mikrobiellen Enyzm-Raten und der mikrobiellen Gemeinschaft werden die REEBUS-Wissenschaftler diese Frage letztendlich beantworten können.

Um einen persönlichen Einblick in die Wirbeljagd zu verschaffen, beschrieb Philipp seine erste Expedition mit den folgenden Worten:

Als Teil meiner Masterarbeit habe ich die Gelegenheit bekommen, am REEBUS-Projekt mitzuwirken und die Ausfahrt M182 auf der METEOR zu begleiten. Dies ist meine erste größere Ausfahrt auf einem Forschungsschiff, was viel Neues und Spannendes mit sich bringt. Bisher vergeht die Zeit wie im sprichwörtlichen Fluge. Als Thema meiner Masterarbeit beschäftige ich mich speziell mit gelartigen Partikeln, die den Export von organischem Material in die Tiefsee beeinflussen. Die Studie basiert darauf, dass Eddy‘s für Durchmischung in der Wassersäule sorgen können und damit die Verteilung von Gelpartikeln in ihrem Umkreis maßgeblich prägen könnten. Ich, für meinen Teil, filtriere das Wasser. Die herausgefilterten Gelpartikel, die ich untersuchen möchte, sind allerdings transparent. Deswegen färbe ich diese mit einem blauen Farbstoff an, dies ermöglicht eine genauere Untersuchung. Auch wenn das Wasser auf dem offenen Ozean eigentlich nicht blau ist und nur so erscheint (ein optischer Effekt), arbeite ich also in diesem Fall tatsächlich mit blauem Wasser! Die angefärbten Filter warten daraufhin bei frischen -20 °C darauf, daheim am GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung Kiel weiter unter dem Mikroskop analysiert zu werden. Schon im Vorfeld wurde ich allerdings herzlichst gewarnt, aufzupassen und vorsichtig mit dem Farbstoff zu hantieren; sollte ich etwas verschütten oder sollte Farbe aufs Gesicht gelangen, so bliebe diese dort gerne für ein paar Tage. Also, falls ich nicht als viertes Mitglied der Blue Man Group herumlaufen wollte, aufgepasst. Bisher ließ sich jedoch jegliche Art von Farbunfällen vermeiden, obwohl sich das genaue Schütten und Verteilen von Flüssigkeiten bei 3.5-Meter Seegang als teils überraschend anspruchsvoll herausgestellt hat. Ich bin gespannt zu sehen, wie die Ergebnisse aussehen werden und wie es weitergeht!

Verfolgt die Expedition auf unserem Instagram-Kanal @oceanstories.ebus und findet den detaillierten Wochenbericht auf https://www.ldf.uni-hamburg.de/meteor/wochenberichte.html

This blog was prepared by Anabel von Jackowski from GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel.

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