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Rubrik: Wissenschaft

Autonomer Unterwasserroboter: ein Jahr allein in der arktischen Tiefsee

Donnerstag, 28. Juli 2016, 09:52

Ein vollständig autonomer Unterwasserroboter arbeitet seit wenigen Tagen in 2.500 Metern Wassertiefe am Meeresgrund der Arktis. Forscher und Ingenieure des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) haben erstmals den Tiefsee-Crawler „Tramper“ für eine ganzjährige Mission ausgebracht. Der mobile Unterwasserroboter soll nun wöchentlich Sauerstoffmessungen im Meeresboden durchführen

UW-Roboter "Tramper"

Der UW-Roboter „Tramper" bei einem Test im Jahr 2015, Foto: © ROV Kiel6000, Geomar

Schlafen, fahren, fotografieren und messen – so einfach klingt die Aufgabenbeschreibung für den „Tramper“. Weil der Unterwasserroboter das Ganze in der arktischen Tiefsee bei einer Wassertemperatur nahe dem Gefrierpunkt ein Jahr lang selbstständig durchführen soll, kommt bei den beteiligten Ingenieuren und Wissenschaftlern doch etwas Nervosität auf. Deshalb stand zunächst ein Testlauf auf dem Programm, den der „Tramper“ erfolgreich absolvierte: Zwei Tage lang war er auf dem Meeresgrund in 1.500 Metern Tiefe unterwegs. Er legte insgesamt 123 Meter zurück, führte sieben Messzyklen durch und stellte so seine Funktionsfähigkeit unter Beweis.

So war der Weg frei, um den Roboter am 11. Juli 2016 für seine lange Mission im Tiefseeobservatorium AWI-Hausgarten in einer Wassertiefe von 2.500 Metern auszubringen. Ein videogeführtes Aussetzsystem (der sogenannte Launcher) brachte den Crawler sicher an den Meeresgrund, wo er nun jede Woche seine Messungen durchführen soll. Dabei bewegt er sich zunächst 15 Meter, um eine ungestörte Fläche zu erreichen. Eine Bilderkennungskamera prüft dort die Oberfläche: Sollten Steine oder ähnliches zu erkennen sein, fährt „Tramper“ noch einmal zwei Meter weiter. Anschließend erfolgt eine hochauflösende Fotografie der Messstelle, bevor die eigentliche Messung beginnt. Dabei werden Sensoren in kleinen Schritten von 0,1 Millimeter in das Sediment gefahren, die die Sauerstoffverteilung im Meeresboden messen.

„Nach der Messung legt sich ‚Tramper' für ein Woche schlafen, um Energie zu sparen. Schließlich soll er über 52 solcher Messzyklen durchführen – und das bei einer Temperatur von minus 1,8 Grad Celsius, die die Batterien stark fordert“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer, Biologe in der Helmholtz-Max-Planck Brückengruppe für Tiefsee-Ökologie und -Technologie. Die Wissenschaftler wollen mit den Tramper-Messungen die Aktivität der Mikroorganismen am Meeresboden erforschen.

Für den Abbau an organischem Material im Tiefseemeeresboden sind vor allem Mikroorganismen verantwortlich. Bakterien setzen die Reste toter Algen und Tiere um und verbrauchen dabei den Sauerstoff im Meeresboden. Je nachdem wie viel tote Algen am Meeresboden ankommen, desto stärker oder geringer ist die Bakterienaktivität und damit die Sauerstoffzehrung. „Diese natürliche Schwankung über das Jahr wollen wir mit den Messungen von ‚Tramper' ermitteln“, erläutert Frank Wenzhöfer die wissenschaftlichen Ziele des Einsatzes. „Darüber lassen sich Aussagen treffen, wie das Ökosystem des arktischen Meeresbodens auf Umweltveränderungen reagiert. Solche Daten fehlen uns noch gänzlich für die Arktis“, so der Mikrobiologe weiter.

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Video-Link: https://youtu.be/h9Jh1oEBhAI

Ingenieure und Wissenschaftler sind schon heute gespannt auf ihre nächste Expedition im kommenden Jahr: „Im Sommer 2017 werden wir mit der ‚Polarstern' in den AWI-Hausgarten zurückkehren und den ‚Tramper' hoffentlich heil und mit wertvollen Daten gespickt wieder aufnehmen können!“

Infos: www.awi.de.

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