Mit High-Tech die Meere erforschen

Generell können Forschungsgeräte, die im Meer zum Einsatz kommen, grob in mehrere Kategorien eingeteilt werden. Es gibt

• Geräte zum Erheben von Daten an der Meeresoberfläche. Das kann zum Beispiel über Sonare oder Sensoren an Forschungsschiffen erfolgen, über Drohnen oder über autonome Oberflächenfahrzeuge (ASV), also unbemannte schwimmende Geräte im Wasser, die meteorologische und ozeanographische Daten erfassen.
• Geräte zur Messung und Probenahme in der Wassersäule, wie CTD-Sonden, die den Salzgehalt (Conductivity), Temperatur und Tiefe (Depth) messen, Niskin-Flaschen, mit denen Wasserproben in definierten Tiefen genommen werden, Planktonnetze, mit denen Mikroorganismen abgefischt werden oder Strömungsmesser, die Geschwindigkeit und Richtung von Meeresströmungen messen.
• Geräte für den Meeresboden, wie Sedimentgreifer, die Bodenproben nehmen, Bohrgeräte für geologische Bohrkerne aus dem Meeresboden oder seismische Messegräte, die Strukturen an und unter dem Meeresboden erfassen.
• Unterwasserfahrzeuge. Darunter beispielsweise ROVs (Remotely Operated Vehicles), das sind ferngesteuerte Unterwasserroboter mit Kameras, Greifarmen und Sensoren. Oder AUVs (Autonomous Underwater Vehicles), das sind autonome, schwimmende Geräte oder Crawler am Boden, die über einen bestimmten Zeitraum unabhängig agieren und selbstständig Karten erstellen, Proben nehmen oder Strömungen messen. Schließlich gibt es auch Tauchboote und bemannte Tiefsee-U-Boote für direkte Beobachtungen und Probenahmen in großen Tiefen.
• Stationäre Beobachtungssysteme wie feste Messbojen, die dauerhaft Temperatur, Salzgehalt, Wellenhöhe und andere Parameter erfassen, an Kabel angeschlossene Unterwasser-Observatorien, die langfristig chemische, physikalische und biologische Daten aufzeichnen oder Glider, also langsam sinkende und steigende feste Geräte, die über vertikal Daten sammeln.

Auch die Forschungsinfrastruktur an Land kann grob in verschiedene Kategorien eingeteilt werden:

• Analytische Laborgeräte, wie Massenspektrometer zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Wasser-, Sediment- oder Gasproben, Gaschromatographen zur Analyse flüchtiger organischer Verbindungen in Meerwassern oder Sedimenten, Elektronenmikroskope zur Untersuchung winziger Organismen, Mineralstrukturen oder Partikel aus dem Meer, Durchflusszytometer zur Analyse und Zählung von Mikroplankton und Bakterien oder Spektrometer (UV/VIS, Infrarot) zum Messen von Pigmenten, Nährstoffen oder Schadstoffen.
• Probenvorbereitungs- und Testsysteme, wie Trockenschränke und Gefriertrockner zur Konservierung von biologischem und geologischem Material. Zentrifugen zur Trennung von festen und flüssigen Bestandteilen in Proben. Autoklaven zum Sterilisieren von Geräten und Proben oder Aquarien- und Mesokosm-Anlagen zur Nachbildung von Meerwasser-Umgebungen für Experimente unter kontrollierten Bedingungen.
• Fernerkundung und Datenerfassung an Land, wie Küstenradarsysteme zum Erfassen Strömungen und Wellengang in Küstennähe oder meteorologische Messstationen an Küsten, um Wetter- und Klimadaten für die Ozeanmodellierung zu sammeln.
• IT- und Datenverarbeitungssysteme, wie Supercomputer zur Modellierung von Ozeanströmungen, Klimawandel-Effekten oder Tsunami-Ausbreitung, Geoinformationssysteme (GIS) zur Kartierung und Analyse von Meeres- und Küstendaten oder Datenserver und Sensor-Netzwerke zur Verarbeitung und Archivierung von Langzeitmessungen.