Wir verlassen die Vergangenheit und ihre Sedimente und kommen zum Wasser – We leave the past and its sediments and get to the water

Die Physikalischen Ozeanographen machen die Mikrostruktursonde klar.

Physical oceanographers get the microstructure probe ready.

Auf der Suche nach Anzeichen für eine Tiefenwasserbildung soll jetzt die Mikrostruktursonde helfen. Sie ist so austariert, dass sie – wenn sie zu Wasser gelassen wird, frei in einer bestimmten Geschwindigkeit durch die Wassersäule fällt und dabei Leitfähigkeit (Salzgehalt), Temperatur, und Sauerstoffgehalt des Wassers misst. Zusätzlich erfasst sie aber auch kleinskalige Strömungsmuster – Turbulenzen. Genau diese Informationen brauchen wir. Toralf Heene und Volker Mohrholz haben heute die Mikrostruktursonde, die “MSS”, zum ersten Mal im Rahmen von Deep Baltic ins Wasser gelassen. Ein aufwändiges Geschäft, denn um ein räumliches Bild der Mikrostrukturen im Wasser zu bekommen, muss die Sonde mehrmals hintereinander ins Wasser gelassen und wieder hochgeholt werden. Gleichzeitig sorgen die Wiederholungsmessungen dafür, dass die flüchtigen Prozesse der Turbulenz auch wirklich erfasst werden. Vor allem die Fallgeschwindigkeit muss stimmen, ideal sind 0,4 bis 0,6 m pro Sekunde. Fällt die Sonde schneller, werden die Störsignale zu groß, um die Turbulenzen noch sauber zu erfassen.
Später, wenn wir auf dem Eis sind, werden wir das im Schichtbetrieb über einem eigens dafür erzeugten Eisloch umsetzen. Heute – für den Testbetrieb – reichen erst einmal 90 Minuten an der Winde im eisigen Wind.

Looking for signs of deep water formation, the microstructure probe will now help. It is balanced in a way that – once it is launched – it falls freely through the water column at a specific speed, measuring conductivity (salinity), temperature, and oxygen content of the water. But in addition, it also detects small-scale current patterns – turbulence. This is exactly the information we need. Toralf Heene and Volker Mohrholz today deployed the microstructure probe, the “MSS”, for the first time with the Deep Baltic mission. This is a laborious business, because in order to get a spatial image of the microstructures in the water, the probe has to be lowered into the water and brought up again several times in succession. The repeated measurements also ensure that the transient processes of turbulence are actually recorded. Above all, the sinking velocity must be correct, ideally 0.4 to 0.6 m per second. If the probe falls faster, the interfering signals become too large to detect the turbulence properly.
Later, when we are on the ice, we will implement this in shift operation over a drilled ice hole. Today – for the test operation – 90 minutes on the winch in the icy wind will suffice for now.

Warum sind wir so hinter den Turbulenzen her? Für die Tiefenwasserbildung, um die es ja bei Deep Baltic geht, sind sie ganz entscheidend. Sie sorgen dafür, dass in dem Wasser unter dem Eis die Vertikalbewegung angetrieben wird, die wir für eine Tiefenzirkulation brauchen.

Why are we so keen on turbulence? Turbulence is crucial for the formation of deep water, which is what Deep Baltic is all about. They trigger the vertical motion in the water beneath the ice we need for deep circulation.

Toralf Heene und Volker Mohrholz müssen das Gewicht der Sonde nochmal ändern, damit die richtige Fallgeschwindigkeit erreicht wird. / Toralf Heene and Volker Mohrholz have to change the weight of the probe again to get the right sinking velocity.
Und so sieht sie aus: oben in orange die Gewichte, unten die sensiblen Mess-Sonden geschützt durch einen kleinen ”Käfig”. / And this is how it looks like: above in orange the weights, below the sensitive measuring sensors protected by a small “cage”.
90 Minuten an der Winde: Ein MSS-Einsatz braucht viel Vorbereitung, Geduld und Ausdauer. / 90 minutes at the winch: a MSS mission needs a lot of preparation, patience and endurance.

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