Technologien der nächsten Generation zur Entschlüsselung der Kohlenstoffgeheimnisse der Ozeane
Der CO2-Gehalt in unseren Ozeanen steigt, sodass diese saurer werden und das Meeresleben sowie die Ökosysteme beeinträchtigt werden. Um die Rolle der Ozeane bei der Aufnahme von CO2 und der Regulierung des Klimawandels besser zu verstehen, benötigt Europa modernste Technologien zur Verbesserung der Ozeanbeobachtungen. Hier kommt das Projekt GEORGE(öffnet in neuem Fenster) ins Spiel, das 2023 ins Leben gerufen wurde, um hochmoderne, plattformübergreifende Beobachtungstechnologien zu entwickeln, um die europäischen Forschungsinfrastrukturen und die weltweite Gemeinschaft bei der Beobachtung des Kohlenstoffkreislaufs im Ozean zu unterstützen. Die entwickelten Technologien stellen die nächste Stufe systematischer, langfristiger und autonomer Ozeanbeobachtungen dar. Ein bedeutender Durchbruch in diesen Bemühungen ist dem National Oceanography Centre (NOC) im Vereinigten Königreich gelungen, einem GEORGE-Projektpartner: Dort wurde der weltweit erste autonome Sensor entwickelt, der in der Lage ist, die Gesamtalkalinität (total alkalinity, TA) in voller Meerestiefe zu messen. Wie im Artikel(öffnet in neuem Fenster) in „ACS Sensors“ beschrieben, ist die TA ein entscheidender Parameter, um zu verstehen, wie der Ozean Kohlenstoff aufnimmt und speichert.
Daten eines ganzen Jahres
Im Juni 2025 begaben sich GEORGE-Forschende auf eine dreiwöchige Forschungsschifffahrt in den Nordostatlantik, um alle bis dato entwickelten neuen Sensoren zur Messung des Kohlenstoffgehalts im Ozean zu erproben. Die Tests, an denen mehrere autonome Plattformen beteiligt waren, von denen einige ein ganzes Jahr lang im Einsatz waren, fanden etwa 500 km vor der Küste Irlands statt, wobei eine der Plattformen Messungen in einer Tiefe von fast 5 km durchführte. Neue Sensoren wurden auf autonomen Ozeanbeobachtungsplattformen getestet, die von den drei wichtigsten europäischen Meeresforschungsinfrastrukturen – Euro-Argo, EMSO und ICOS – genutzt werden. Neue Sensortechnologien wurden für Messungen von pH-Wert, TA und dem Partialdruck von CO2 (pCO2) auf autonomen Unterwassergleitern eingesetzt und neue Methoden zur Messung von CO2-Flüssen zwischen Ozean und Atmosphäre wurden erprobt. Im Rahmen der Forschungsreise in den Nordostatlantik setzte das Team diese Sensoren sowie weitere Sensoren zur Messung des gelösten anorganischen Kohlenstoffs auf einem hochmodernen autonomen Tiefsee-Lander ein, der 12 Monate lang in einer Tiefe von 4.850 m bleiben wird, um die chemische Zusammensetzung des Ozeans zu messen. Die gesammelten Daten könnten dazu beitragen, zeitliche Muster in der benthischen Biodiversität in der Region zu erklären, und dem Forschungsteam ermöglichen, Zusammenhänge zwischen dem Kohlenstoffkreislauf an der Oberfläche und in der Tiefsee zu untersuchen. Sie werden auch den Weg für weitere Fortschritte bei Technologien zur Meeresbeobachtung ebnen, einschließlich der autonomen Kommunikation und Entscheidungsfindung zwischen Plattformen. „Dieser Einsatz wird ein echter Test für die Robustheit der Sensoren in der rauen Tiefsee sein“, erklärt Socratis Loucaides, Meeresforscher am NOC. Zusätzlich zu den neuen Sensoren hat GEORGE auch einen neuen gasdichten, autonomen Probenehmer entwickelt, der im Rahmen der Forschungsreise erstmals eingesetzt wurde und nun ein Jahr lang am Porcupine Abyssal Plain Sustained Observatory im Nordostatlantik angelegt hat, um Meerwasserproben zu nehmen und für die Analyse im folgenden Jahr aufbewahren wird. Die gesammelten Proben ermöglichen es dem Forschungsteam, die Leistungsfähigkeit des Sensors und die Messqualität über einen Zeitraum von 12 Monaten zu bestätigen. Die Erfahrungen aus diesem groß angelegten Technologieversuch werden dazu beitragen, die weitere Entwicklung dieser Technologien und deren Anwendung zum Verständnis des Kohlenstoffsystems der Ozeane zu unterstützen. GEORGE (Next generation multiplatform Ocean observing technologies for research infrastructures) hat zum Ziel, die Leistungsfähigkeit europäischer Forschungsinfrastrukturen wie die von dem Integrated Carbon Observation System(öffnet in neuem Fenster), Euro-Argo(öffnet in neuem Fenster) und EMSO(öffnet in neuem Fenster) zu verbessern, um die Daten zu sammeln, die Europa für politische Entscheidungen und Klimaverhandlungen benötigt. Wenn Sie Ihr Projekt als „Projekt des Monats“ sehen wollen, schreiben Sie uns einfach eine E-Mail an editorial@cordis.europa.eu und sagen Sie uns, warum wir Ihr Projekt vorstellen sollten.