Braunschweig. Die Umweltwissenschaftlerin Marta Pérez Rodriguez von der TU Braunschweig will als Teil einer sogenannten "Island-Impact-Expedition" in den Gewässern um Südgeorgien Wasser- und Sedimentproben sammeln. Sie habe sich dafür an Bord des Forschungsschiffs "Polarstern" am 2. Oktober von Kapstadt aus auf den Weg in den Südatlantik begeben, teilte die TU am heutigen Dienstag mit. Ziel sei es, zu erfahren, wo sich das Quecksilber in den Tiefen des Meeres ablagere.
Die zweigeteilte Expedition "Island Impact" untersucht von Oktober bis Dezember biogeochemische Stoffflüsse um Südgeorgien, eine Inselgruppe im Südatlantik östlich der Ostküste Südamerikas. Hier treten einige der höchsten Konzentrationen von Phytoplankton im südlichen Ozean auf. Diese Algenblüten benötigen für ihre Entwicklung eine Eisenquelle. Hauptaugenmerk der Expedition liegt darauf, die Quellen und Wege des Eintrags von Eisen und anderen Nährstoffen in die Schelfgewässer Südgeorgiens und weiter stromabwärts in den südlichen Antarktischen Zirkumpolarstrom (ACC) zu verstehen.
Forscher dem Quecksilber auf der Spur
Hier setzt auch die Forschung der Arbeitsgruppe Umweltgeochemie des Instituts für Geoökologie an, die sich auf das Spurenmetall Quecksilber konzentriert. Quecksilber ist ein hochgiftiger Schadstoff, der die menschliche Gesundheit ernsthaft schädigen kann. Der größte Teil der Quecksilberverschmutzung gelangt durch die Verbrennung von Kohle und anderen fossilen Brennstoffen sowie durch industrielle Aktivitäten in die Atmosphäre. Ungeklärt ist bislang, wohin das Quecksilber anschließend landet. Bereits seit 2016 forschen Professor Harald Biester und Marta Pérez Rodriguez zum Quecksilberkreislauf und der Primärproduktion in den Ozeanen. In einer Studie, die 2018 in der Fachzeitschrift "Science" veröffentlicht wurde und international Anerkennung fand, stellten sie fest, dass die untersuchten antarktischen Kieselsäuresedimente überraschend große Mengen an Quecksilber enthielten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass bis zu 25 Prozent der Quecksilberemissionen der letzten 150 Jahre in solchen Sedimenten eingeschlossen sein könnten. "Von der Forschungsreise mit der `Polarstern` erhoffen wir uns nun weitere Erkenntnisse zum Quecksilberkreislauf, über den Verbleib von Quecksilber in der Wassersäule in produktiven Meeresgebieten und über die Rolle von Algenblüten für die Speicherung von Quecksilber in Meeressedimenten", sagte Professor Biester.
Dafür werden die Wissenschaftler unter anderem Wasserproben in bis zu 5.000 Metern Tiefe und Meeressedimente in mehr als 6.000 Metern Tiefe nehmen. "Die Expedition gibt uns die Möglichkeit, vielfältige Proben zu sammeln, die wir sonst nicht erhalten würden", erklärte Marta Pérez Rodriguez. So setzen die Forscher spezielle Wasserpumpen zum Sammeln von Schwebstoffen in der Tiefe ein, die nicht zur Standardausrüstung vieler Meeresuntersuchungen gehören. "Die gewonnenen Daten werden wird dann mit elementaren Meerwassereigenschaften wie Dichte, Salzgehalt, Temperatur, Sauerstoffkonzentration und Chlorophyllkonzentration sowie mit Informationen anderer Forschungsgruppen zusammenführen, beispielsweise die Identifizierung von Zooplanktonarten und anderen Spurenmetallkonzentrationen." Auf die Expedition hat sich die Wissenschaftlerin monatelang vorbereitet. Neben Schulungen für die Arbeit an Bord mussten Genehmigungen zu Probennahme eingeholt und vor allem das Arbeitsmaterial mehrfach gesäubert werden. "Die Quecksilberkonzentrationen im offenen Ozean sind sehr niedrig, sodass wir unter sehr sauberen Bedingungen arbeiten müssen", sagte Marta Pérez Rodriguez. "Die Reinigung der Flaschen, die wir zum Sammeln von Methylquecksilber verwenden werden, dauert zum Beispiel etwa zwölf Tage und umfasst mehrere Schritte mit Seifen, konzentrierten Säuren und ultrareinem Wasser."
Außerdem stand für alle Teilnehmer ein medizinischer Check an. Das Leben und Forschen an Bord könnte für die Umweltwissenschaftlerin hin und wieder ungemütlich werden. Auch wenn die "Polarstern" in Kapstadt voraussichtlich bei eher frühlingshaftem Wetter startet, wird es während der Expedition nicht dabei bleiben. Je weiter sich das Forschungsschiff Richtung Süden bewegt, desto niedriger werden die Temperaturen. Und in der Nähe von Südgeorgien könnten Stürme mit hohen Wellen die Arbeit beeinträchtigen. Gegen Kälte sind die Expeditionsteilnehmer gut gerüstet: Das AWI stellt extra Kleidung mit wasserdichter Hose und Jacke, Fleecejacke, Wollmütze, Handschuhe und Sicherheitsstiefel zur Verfügung. Dass die Expedition möglicherweise etwas stürmisch wird, schreckt Marta Pérez Rodriguez nicht. Sie freut sich, dass es nun endlich losgeht: "An einer Expedition an Bord eines Forschungsschiffes wie der Polarstern und an einem Ort wie dem Südatlantik teilzunehmen, ist ein Meilenstein in meiner Karriere und meinem Leben. Für mich persönlich geht als Umweltwissenschaftlerin damit ein Jugendtraum in Erfüllung."
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