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The first high-performance, all-in-one optical sensor technology to monitor the health of our oceans

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Die Gesundheit unserer Ozeane mit neuartiger optischer Sensortechnologie retten

Seit Beginn der industriellen Revolution ist der Säuregehalt der Ozeane um 30 % gestiegen. Eine EU-finanzierte Initiative hat eine neue Technologie zur Messung der Ozeanversauerung entwickelt, um die Schäden für Meereslebewesen und Menschen einzudämmen.

Klimawandel und Umwelt

Nach Angaben der UNESCO absorbieren unsere Ozeane jedes Jahr etwa 26 % des CO2, das durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre freigesetzt wird. Wenn sich das CO2 im Meerwasser auflöst, entsteht Kohlensäure, die schließlich zur Versauerung der Ozeane führt. Dies ist ein ernstes Problem, wenn wir uns einmal bewusst machen, dass unsere Ozeane mehr als 70 % der Erdoberfläche bedecken und eine Schlüsselrolle im biogeochemischen Kreislauf der Elemente auf unserem Planeten spielen. Veränderungen in der Chemie der Ozeane wirken sich auf das Verhalten sowohl von kalkbildenden als auch von nicht kalkbildenden Organismen aus. Dadurch sind nicht nur die Meeresökosysteme bedroht, sondern auch die menschlichen Bevölkerungsgruppen, die auf Nahrung aus dem Meer als Hauptproteinquelle angewiesen sind.

Unterwasserlösung erforderlich

Den Anstoß für das EU-finanzierte Projekt AquapHOx gab der Wendy Schmidt Ocean Health XPRIZE im Jahr 2014. Dieser mit 2 Mio. USD dotierte globale Wettbewerb rief Fachleute aus den Bereichen Technik, Wissenschaft und Innovation dazu auf, eine pH-Sensortechnologie zu entwickeln, mit der die Ozeanversauerung kostengünstig, präzise und effizient gemessen werden kann. Die Muttergesellschaft von AquapHOx, PyroScience, hat ein Jahr lang Erfahrungen mit innovativen Laborsensorkonzepten gesammelt, um eine flexible Unterwasserlösung zu entwickeln, die durch die KMU-2-Förderung der EU unterstützt wird. Das Ergebnis war eine neue flexible optische Sensorplattform für die O2-, pH- und Temperaturüberwachung im Meer und an der Küste.

Überwachung der Gesundheit unserer Ozeane

„Die AquapHOx-Technologie ermöglicht eine präzise pH-Messung und bietet eine unübertroffene Flexibilität für die standardmäßige O2-Überwachung, die ultraschnelle O2- und Temperaturüberwachung oder den Nachweis von O2-Spuren“, erläutert Marketingkoordinatorin Andrea Wieland. Dieser optische Sensor stellt eine revolutionäre Technologie für die Unterwasserüberwachung im offenen Meer, in der Tiefsee (bis zu 4 000 m Tiefe) und in Küstenökosystemen dar. AquapHOx ist kompakt, einfach zu bedienen und verfügt über einen Kanal, der mit verschiedenen optischen Sensorformaten für die O2-, pH- und Temperaturmessung kompatibel ist. Der Sensor bietet eine unübertroffene Flexibilität für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich der empfindlichsten O2-Spurenmessungen und empfindlicher Messungen des pH-Werts der Ozeane auf der Gesamtskala, wobei der Einfluss des Salzgehalts vernachlässigt werden kann. Darüber hinaus ermöglicht er die schnellsten O2-Profilierungs- und Eddy-Kovarianz-Messungen, das kontaktlose Auslesen von Inkubationskammern und die Profilierung in Sedimenten mit hoher räumlicher Auflösung.

Zahlreiche Vorteile

PyroScience hat zwei Produktversionen der AquapHOx-Technologie auf den Markt gebracht: Einzelanalyt-Flachwasser- und Multianalyt-Tiefsee-Langzeitlogger sowie Echtzeit-Datensender. Die Produkte werden für die Meeresforschung und Entwicklung von Meerestechnologien eingesetzt, insbesondere für ozeanografische Messkampagnen in der Tiefsee zur Überwachung der Ozeanversauerung und der sich ändernden Meerwassertemperaturen. Die AquapHOx-Produkte können aber auch in Bereichen wie Aquakultur und Bioprozesstechnik, Biowissenschaften und Wasserqualität oder sogar als medizinische Anwendungen Einsatz finden. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist es, auf die durch die Ozeanversauerung verursachten soziokulturellen Faktoren einzugehen. Der Sensor kann hier dazu beitragen, die Umwelt zu schützen, das Umweltbewusstsein zu schärfen, zukünftige Nahrungsquellen zu sichern und einen nachhaltigen Küstentourismus zu ermöglichen. „Diese neue AquapHOx-Unterwasserplattform ist ideal für die globale pH- und O2-Überwachung des Zustands unserer Ozeane geeignet und wird uns dabei helfen, den Klimawandel, die biogeochemischen Kreisläufe und die Tiefsee besser verstehen und überwachen zu können“, so Wieland abschließend.

Schlüsselbegriffe

AquapHOx, Ozeanversauerung, optischer Sensor, O2-Überwachung, pH-Messung, Meerwassertemperatur, Unterwasserplattform

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