{"id":2980,"date":"2015-12-08T23:59:56","date_gmt":"2015-12-08T21:59:56","guid":{"rendered":"http:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/?p=2980"},"modified":"2015-12-09T19:47:19","modified_gmt":"2015-12-09T17:47:19","slug":"so244-geosea-nachtschicht-mit-obs","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/2015\/12\/08\/so244-geosea-nachtschicht-mit-obs\/","title":{"rendered":"SO244 GeoSEA – Nachtschicht mit OBS"},"content":{"rendered":"

Ein sich nach unten entfernendes Blinken im tiefdunklen Wasser ist das letzte, was wir von dem Ger\u00e4t sehen. Dann nichts mehr. Das Ozeanbodenseismometer sinkt in die Tiefe, bis es den Meeresboden mehr als 2000 Meter unter dem Rumpf der SONNE erreicht. Erst in ein bis zwei Jahren wird es, wenn alles gut geht, wieder an die Oberfl\u00e4che des Pazifiks zur\u00fcckkehren. Dann hat es hoffentlich viele spannende Daten \u00fcber Erdbebengefahren in Nordchile aufgezeichnet. Bis dahin k\u00f6nnen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nur hoffen, dass das Ger\u00e4t einwandfrei funktioniert.<\/p>\n

Seit gestern (Montag) Nachmittag haben wir insgesamt 13 Ozeanbodenseismometer (kurz: OBS) vor Nordchile am Meeresboden platziert. Im Gegensatz zu dem ganz neuen GeoSEA-Messnetz\u00a0 geh\u00f6ren sie seit Jahren zu den Standard-Werkzeugen der Geophysiker am GEOMAR. Die ersten Ger\u00e4te dieser Art wurden schon in den 1990er Jahren in Kiel entwickelt und die heutige Form ist seit 13 Jahren \u00fcberall auf der Welt im Einsatz. Mit rund 100 OBS (beziehungsweise artverwandten Ger\u00e4ten) verf\u00fcgt das GEOMAR \u00fcber einen der gr\u00f6\u00dften Pools weltweit. Daher stehen auch immer einige Ger\u00e4te im Technik- und Logistikzentrum des GEOMAR, wenn ich mit Besuchergruppen und Journalisten dort vorbeischaue. Die Ger\u00e4te sind so grundlegend, dass sie auch Eingang in den Imagefilm des GEOMAR gefunden haben. Irgendwie dachte ich, ich kenne sie schon ganz gut.<\/p>\n

Doch dann kam die vergangene Nacht und meine Lernkurve glich einer atemberaubenden Klippe anstatt einem sanften H\u00fcgel.<\/p>\n

Der Seismometer-Einsatz ist, wie gesagt, geophysikalische Routine und l\u00e4uft daher auf Expeditionen rund um die Uhr. Unter der Leitung von Anne (K.), die seit 15 Jahren mit OBS arbeitet, waren Anina, Katrin und ich von Mitternacht bis sechs Uhr morgens als OBS-Wache eingeteilt. Das hei\u00dft, wir waren daf\u00fcr verantwortlich, die Ger\u00e4te ein letztes Mal zu \u00fcberpr\u00fcfen und endg\u00fcltig zusammenzubauen, bevor sie ihre Reise in die Tiefsee antreten.<\/p>\n

Doch halt. Bevor wir in Details einsteigen: Was macht ein OBS eigentlich genau? Die Ger\u00e4te messen Bewegungen beziehungsweise seismische Wellen im Untergrund. Sie k\u00f6nnen zum Beispiel die Ersch\u00fctterungen von Erdbeben pr\u00e4zise aufzeichnen. Forscher k\u00f6nnen diese Daten analysieren und so die Prozesse, die bei einem Erdbeben ablaufen, besser verstehen.<\/p>\n

Das gibt es nat\u00fcrlich auch an Land. Dort hei\u00dfen die Ger\u00e4te einfach Seismometer, sie m\u00fcssen keinen Wasserdruck aushalten und sie k\u00f6nnen meist relativ einfach mit einem Auto zu ihrem Bestimmungsort gebracht und wieder abgeholt werden.<\/p>\n

Wer sich allerdings eine Weltkarte vornimmt, in der Erdbeben eingetragen sind (zum Beispiel bei den Kollegen vom GFZ Potsdam<\/a>), wird feststellen, dass viele schwere Erdbeben ausgerechnet unter dem Meer auftreten \u2013 dort, wo es besonders tief ist. Also mussten sich entsprechend spezialisierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler \u00fcberlegen, wie sie die Seismometer so zum Meeresboden bringen, dass sie sp\u00e4ter auch noch an die Daten herankommen.<\/p>\n

Das Auff\u00e4lligste an den OBS sind die vier orangen Zylinder. Sie bestehen aus einem besonders druckfesten Schaum, der f\u00fcr Auftrieb sorgt. Ein OBS w\u00fcrde grunds\u00e4tzlich schwimmen. Damit es trotzdem zum Meeresboden sinkt, erh\u00e4lt es einen Anker, der aus Teilen alter Eisenbahnschienen zusammengeschraubt wird. Ein Releaser h\u00e4lt Anker und OBS zusammen. Sie erinnern sich? Das sind die Ger\u00e4te, denen man akustisch ein Signal geben kann, damit sie einen Verschluss \u00f6ffnen. Die, die eigentlich sehr zuverl\u00e4ssig funktionieren, uns beim Absetzen der GeoSEA-Tripoden aber ein paar Probleme bereitet haben. Doch zur\u00fcck zu den OBS.<\/p>\n

Die Auftriebsk\u00f6rper sind in einen Metallrahmen eingeh\u00e4ngt, an den auch die eigentliche wissenschaftliche Nutzlast befestigt wird. Da w\u00e4re zum einen ein Druckbeh\u00e4lter aus Titan, der die Stromversorgung und den Datenspeicher enth\u00e4lt. Je nach Einsatz h\u00e4ngen au\u00dferdem ein Geophon und\/oder ein Hydrophon an dem Rahmen. Das sind die eigentlichen Sensoren.<\/p>\n

Damit alles m\u00f6glichst \u00fcber Jahre st\u00f6rungsfrei arbeitet, haben Anne und der Rest des Teams jede einzelne Batterie durchgemessen. Sie haben jedes Hydrophon und jedes Geophon einem Funktionstest unterzogen. Jeder einzelne Releaser musste an Deck der SONNE beweisen, dass er auf die Signale eines Senders reagiert. Das waren T\u00e4tigkeiten, die schon in den vergangenen Tagen parallel zum restlichen Programm erledigt werden konnten. Die Sensoren und der Druckk\u00f6rper d\u00fcrfen aber erst unmittelbar vor dem Einsatz an das OBS-Gestell angebaut werden, damit sie sich an Deck nicht in der Sonne aufheizen. Das war die Aufgabe der jeweiligen OBS-Wache. Wir mussten uns dabei an eine detaillierte Checkliste halten. \u201eIst der Druckk\u00f6rper mit drei Schrauben verschlossen?\u201c Ja. Anina macht an der entsprechenden Stelle des Protokolls einen Haken. Welche Seriennummer hat das Geophon? Anina tr\u00e4gt sie in das Protokoll ein. Wie ist der Ladestand der Energiepacks? Wieder ein Eintrag. Es gibt viel zu beachten.<\/p>\n

Anne erweist sich als geduldige, aber auch genaue Lehrmeisterin. Um die teuren Ger\u00e4te bei Langzeiteins\u00e4tzen nicht zu verlieren, reicht es eben nicht, den Druckk\u00f6rper nur mit Metallschellen zu befestigen. Die k\u00f6nnten im Salzwasser wegrosten. Deshalb gibt es f\u00fcr fast jedes Bauteil drei Sicherungen: Metallschellen, Kabelbinder aus Kunststoff und ein B\u00e4ndsel. Dabei kommen dann auch ganz traditionelle Seemannsk\u00fcnste zu ihrem Recht: Palstek, halber Schlag, Splei\u00dfen\u2026.<\/p>\n

Zu guter Letzt erh\u00e4lt das voll aufger\u00fcstete OBS auch noch eine rote Flagge sowie einen Sender und eine Blinkleuchte, die von einem Drucksensor bei niedrigen Wassertiefen aktiviert werden. Wenn eine sp\u00e4tere Expedition dem Releaser das Signal gibt, den Anker zu l\u00f6sen, das OBS dann auftreibt, dann ist es in bewegter See vielleicht kaum zu sehen. Flagge, Sender und Blinkleuchte k\u00f6nnten sich bei der Bergung als hilfreich erweisen. Deshalb blinkt das OBS noch eine Weile, nachdem ein Kran der SONNE es steuerbords mittschiffs ins Wasser absetzt und ein Decksmann die Verbindung gel\u00f6st hat. Die Lichtreflexe im Wasser sind wie ein Abschiedsgru\u00df, bevor das Ger\u00e4t endg\u00fcltig unseren Blicken entschwindet.<\/p>\n

Jetzt wei\u00df ich viel, viel mehr \u00fcber ein GEOMAR-Standardger\u00e4t als vor dieser Reise (ich habe hier nur einen Bruchteil wiedergegeben, sonst w\u00fcrden Sie morgen noch an dem Text lesen). Aber ich habe auch ein Problem: Wenn ich das n\u00e4chste Mal mit einer Besuchergruppe in Kiel vor einem OBS-Gestell stehen bleibe, werde ich mich arg zusammenrei\u00dfen m\u00fcssen, um die armen G\u00e4ste nicht mit Informationen zu \u00fcberfrachten. Vielleicht hilft es, wenn ich in die technischen Details ein bisschen Seemannsgarn von milden N\u00e4chten im SO-Pazifik einflie\u00dfen lasse…<\/p>\n

\"Schlie\u00dfen

Schlie\u00dfen des Druckk\u00f6rpers \/ Closing of the pressure tube. Photo: Jan Steffen, GEOMAR<\/p><\/div>\n

\"Auch

Auch klassische Knotenkunde ist in der Meeresforschung gefragt \/ Marine scientists have to know classical knots. Photo: Jan Steffen<\/p><\/div>\n

\"Anina

Anina f\u00fchrt die Checkliste \/ Anina documentates the work exactly. Photo: Jan Steffen, GEOMAR<\/p><\/div>\n

\"Auch

Auch tags\u00fcber gingen heute noch OBS zu Wasser \/ OBS have been deployed also during the day. Photo: Jan Steffen, GEOMAR<\/p><\/div>\n

A receding flashing in the deep dark water is the last thing we see of the <\/em>device. Then nothing more. The ocean bottom seismometers sinks into the depths <\/em>until it reaches the seabed, more than 2,000 meters below the hull of the SONNE.\u00a0 <\/em>In one or two years it will return to the surface of the Pacific. Then it has <\/em>hopefully recorded much exciting data on the earthquakes in northern Chile. <\/em><\/p>\n

Until then, scientists can only hope that the device is working properly. <\/em>Since yesterday (Monday) afternoon, we have deployed a total of 13 ocean bottom <\/em>seismometers off northern Chile. In contrast to the entirely new GeoSEA <\/em>measuring network, the OBS are a standard tool of the geophysicist at GEOMAR and have been for many years. The first devices of this type were developed in Kiel in the 1990s. Its present design has been used all over the world for 13 years. With around 100 OBS, GEOMAR has one of the largest pools worldwide. The devices <\/em>are so fundamental that they have found their way into the corporate video of <\/em>GEOMAR. Somehow I thought I knew them quite well.<\/em><\/p>\n

But then last night, and I noticed I had much more to learn. <\/em>Under the direction of Anne (K.), who has been working for 15 years with OBS, <\/em>Anina, Katrin and I were on duty as OBS watch from midnight until 6 a.m. We were <\/em>responsible for the last checks of the equipment. And we had to finally assemble <\/em>the OBS before they start their journey to the deep sea.<\/em><\/p>\n

But wait. Before we go into details: What does an OBS do exactly? Like all other <\/em>seismometers the devices measure movements or seismic waves in the ground. You <\/em>can, for example, accurately record the vibrations of earthquakes. Researchers <\/em>can analyze this data and thus better understand the processes that occur in an <\/em>earthquake.<\/em><\/p>\n

On land it is comparatively simple to place and recover a seismometer. Anyone who, however, looks at a world map of earthquakes (for example, on the website of our colleagues from the GFZ Potsdam<\/a>), will find that many severe earthquakes occur beneath the sea. So accordingly, specialized scientists had to consider how to bring the seismometer to the seafloor and how to recover the data again. The OBS was born. <\/em><\/p>\n

The most striking thing about the OBS are the four orange cylinders. They <\/em>consist of a particularly pressure-resistant foam which provides buoyancy. An <\/em>anchor, which is screwed together from parts of old railroad tracks, makes it <\/em>sink to the seafloor. A releaser holds the anchor and OBS together. You remember? These are the devices which you can order by means of an acoustic signal, to open a connection. These usually work very reliably, but have given us a few problems when deploying the GeoSea-tripods. Back to the OBS.<\/em><\/p>\n

The buoyancy bodies are fixed in a metal frame, to which the actual scientific <\/em>payload is attached. First of all there is a pressure tube made of titanium, which contains the power supply and the data storage. Depending on the <\/em>application, a geophone and \/ or a hydrophone are connected to this pressure <\/em>tube. These are the actual sensors.<\/em><\/p>\n

To ensure that everything works as reliably as possible for several years, Anne <\/em>and the rest of the team conducted thorough checks on the sensors, the energy <\/em>packs and every component of the 15 OBS we have on board. But the sensors and <\/em>the pressure tube are only allowed to be attached to the OBS immediately before <\/em>the launch. Otherwise they could be damaged on deck. That is the task of the <\/em>respective OBS watch. <\/em><\/p>\n

While doing so we had to stick to a detailed checklist. “Is the pressure tube <\/em>closed with three screws?” Yes. Anina ticks the box on the protocol. Which <\/em>serial number has the geophone? Anina adds it to the protocol. What is the <\/em>charge status of the energy pack? Another entry on the protocol. There is <\/em>plenty to observe.<\/em><\/p>\n

Anne proves to be a patient, but also precise, teacher. In order not to lose the <\/em>expensive equipment in long-term use, it is not enough to secure the pressure <\/em>tube with metal clamps. They could corrode in saltwater. Therefore, there are <\/em>three fastenings for almost every component: Metal clamps, cable ties made of <\/em>plastic and a lanyard. Marine scientists also need some basic seafarer’s <\/em>knowledge: bowline, half hitch, splicing ….<\/em><\/p>\n

Finally, a red flag, a transmitter and a flashing light are attached to the <\/em>fully assembled OBS. The transmitter and the flashing lights are activated <\/em>automatically at shallow water depths. When a future expedition gives the signal to release the anchor, and the OBS surfaces again, it might be difficult to see it in rough weather. The Flag, transmitter and the strobe may prove to be helpful. <\/em><\/p>\n

That is the reason why the flashing light is the last thing we see of the OBS <\/em>after a crane of the SONNE has lowered it into the sea on starboard side. The <\/em>reflections in the water are like a farewell before the device finally vanishes <\/em>from our sight.<\/em><\/p>\n

Best wishhes from the SO-Pacific,<\/em><\/p>\n

Jan &\u00a0 the whole SO244 GeoSEA-Team<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ein sich nach unten entfernendes Blinken im tiefdunklen Wasser ist das letzte, was wir von dem Ger\u00e4t sehen. Dann nichts mehr. Das Ozeanbodenseismometer sinkt in die Tiefe, bis es den Meeresboden mehr als 2000 Meter unter dem Rumpf der SONNE erreicht. Erst in ein bis zwei Jahren wird es, wenn alles gut geht, wieder an […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":2985,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[32],"tags":[],"class_list":["post-2980","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-kommunikation"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2980","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2980"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2980\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2991,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2980\/revisions\/2991"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2985"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2980"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2980"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2980"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}