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Inhalt archiviert am 2024-05-23
Seafloor imaging and toxicity : assessment of risks caused by buried waste

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Die genaue Überwachung von Strukturen am Meeresboden

Ein neu entwickelter Softwarecode, das Schätzungsverfahren für Rauigkeit und Festigkeit auf Grundlage der Frequenzanalyse (FARIM - Frequency Analysis based Roughness and Impedance estimation Method), ermöglicht eine gemeinsame Einschätzung der Rauigkeit und Festigkeit des Meeresbodens.

Die schädlichen Auswirkungen giftiger Abfälle in der Meeresumwelt beeinträchtigen die Lebensqualität, z.B. in der Fischereiindustrie, direkt. Gemäß den europäischen Konventionen, der Londoner Konvention (1975) und der MARPOL-Konvention (1978), wurde die Verklappung auf See grundsätzlich untersagt, aber in der Vergangenheit erfolgten auch keine Maßnahmen gegen dennoch stattfindende Verklappungen. Die Ostsee, in der nach dem Zweiten Weltkrieg giftige Stoffe entsorgt wurden, gilt diesbezüglich als ein Schlüsselgebiet innerhalb Europas. Aus diesem Grund empfahl die Helsinki-Kommission weitere Vorortuntersuchungen zur Giftigkeit und zu Bioakkumulationseffekten in Wasser, Sedimenten und Lebewesen. In diesem Rahmen diente das SITAR-Projekt der Entwicklung, Prüfung und Anwendung von Instrumenten, um diesen Anforderungen zu entsprechen. Insbesondere wurden während des Projekts akustische Modelle und Instrumente zur Abbildung von Abfallfässern bzw. -behältern mit kleinen Abmessungen, die in unverfestigten Meeressedimenten liegen, entwickelt. Weiterhin erarbeitete man biologische Prüfverfahren, um die jeweilige bioakkumulierte Giftigkeit an einem verschmutzten Ort in situ zu messen. Besonders wichtig ist, dass die akustischen Bilddaten und die Informationen zur Biotoxikologie auf eine leicht bedienbare Art integriert wurden, um Benutzer und Entscheidungsträger zu unterstützen. Die geoakustische Inversion von monostatischen Daten aus dem größten Versuch auf See während der Projektarbeit gehört zu den wichtigsten Ergebnissen des Projekts. Das so genannte FARIM-Verfahren ermöglicht eine Schätzung der Rauheit und Festigkeit des Meeresbodens auf der Grundlage von kalibrierten Sonardaten. Dabei wird die Rauheit als eine stochastische Variable mit einer Gaußschen Wahrscheinlichkeitsdichte beschrieben, da die Energie bei einem rauen Meeresboden inkohärent gestreut wird. Der Vergleich der beobachteten Verschiebung im empfangenen Signalspektrum, die die Mitte der Schwerkraftfrequenz darstellt, hin zu niedrigeren Frequenzen und die theoretische Verschiebung ergeben einen Schätzwert für die Rauheit. Im Gegensatz zu derzeit angewendeten Verfahren mit einer Berechnung der Bodenfestigkeit aus dem Verhältnis von empfangener und übertragener Energie sichert FARIM eine bessere Einschätzung der Festigkeit. Somit hängt eine verbesserte Berechnung der Bodenfestigkeit stark von der geschätzten Rauheit ab. Das FARIM-Verfahren bringt genaue und zuverlässige Daten für eine bessere Erkennung von Abfallgegenständen in unverfestigten Meeressedimenten.