ALBERT

Description: From 1983 to 1985 the TOPOGULF current meter project took place along 48° N from 35° to 20° W. The objective of the investigation was to describe the influence of a large topographic feature such as the Mid Atlantic Ridge on the mean and turbulent motion fields. 72 series of velocity and temperature of yearly nominal length have been obtained. The present data report shows the individual low pass filtered data records and the primary statistics.

Description: Das Stettiner Haff ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung, dabei jedoch auch Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. Die Verbindung zwischen Szczecin, Polens größtem Ostseehafen, und der Ostsee bedeutet einerseits die wirtschaftliche Anbindung an die Handelsrouten durch die Ostsee und nach Übersee, andererseits besteht ein großes wissenschaftliches Interesse an den hydrographischen Verhältnissen, besonders in bezug auf die Dynamik und den Massenaufbau eines Gebietes, in dem salzreiche und salzarme Wasserkörper aufeinandertreffen. So gibt es bereits seit Beginn des vorigen Jahrhunderts Pegelregistrierungen (Swinoujscie 1810, Wolgast 1848, Szczecin 1851 nach Majewski [28]). Die fischereiwirtschaftliche Nutzung, die auch heute noch intensiv betrieben wird, macht eine Überwachung und Vorhersage der chemischen und biologischen Entwicklung des Gewässers notwendig. Dabei spielen einerseits der Einfluß der Ostsee, andererseits die zunehmende Verschmutzung der Gewässer im Einzugsbereich der Oder eine wesentliche Rolle. In der hier vorgestellten Arbeit sollen die Bewegungs- und Transportvorgänge dieses Gebietes, welches das Stettiner Haff sowie die Mündungsarme von Peene, Swina und Dziwna umfaßt, mit Hilfe eines numerischen Modells simuliert werden. Mit der erfolgreichen Anpassung wird das Modell die Vorhersage von Wasserstandsänderungen, insbesondere die Überschwemmungsgefahr bei Sturmfluten, sowie von Geschwindigkeitsverteilungen und Massenaufbau ermöglichen können.

Description: Why is it important to go to the major expense and long-term effort of organizing, preparing and executing drilling in the permanently ice-covered, deep-sea regions of the Arctic? Because of its unique characteristics, the Arctic Ocean has a climatic and oceanographic influence far beyond its limited geographic extent. For example, deep water formed in the polar and subpolar seas fills the basins of the rest of the world's ocean. The modern Arctic sea ice cover, although apparently thermodynamically unstable, has existed for severul million years, affecting global heat budgets and therefore the global climate system. Yet we do not know when deep waters of the Arctic Ocean were first linked with those of the Norwegian-Greenland Sea, nor when sea ice first covered the Arctic Basin. Likewise the geologic composition and history of major morphologic features, ridges, plateaus and margins are practically unknown. This knowledge is missing because of a lack of appropriate samples of sediment and bedrock. With a coordinated effort of site surveying and drilling in the Arctic it would be feasible to obtain the required material. This report presents a scientific rationale and an organizational scheme together with various technological options for drilling in this hostile environment.

Description: Am Südrand des Fehmarnbeltes liegen strömungsbedingte Riesenrippeln. Die akustisch wirksame Unterlage des Rippelfeldes konnte aufgrund von Boomer-Profilen großflächig ermittelt werden. Es handelt sich dabei um Geschiebemergel der in sich noch differenziert werden konnte. Zur Ermittlung des Interngefüges der Riesenrippeln wurden Vibrokerne gezogen und die gewonnenen Erkenntnisse mit denen von früheren Arbeiten zu Riesenrippeln allgemein und speziell zum Gefüge der Rippeln im Fehmarnbelt verglichen. In dieser Arbeit zeigte sich ein annahernd horizontales Schichtgefüge. Das Gefüge wird von der Wechsellagerung feiner bis grober Sande und von z.T. zahlreichen Schlicklagen dominiert. Die sandigen Sedimente über dem Geschiebemergel zeigen Mächtigkeiten bis zu elf Metern, wo hingegen an den Rändern des Rippelfeldes der Geschiebemergel ausstreicht.

Description: During two Atlantis II/Alvin cruises to the Juan de Fuca Ridge in 1984 active high temperature (140°–284°C) vents were sampled for black smoker particulates using the Grassle Pump. Individual mineral phases were identified using standard X ray diffraction and petrographic procedures. In addition, elemental compositions and particle morphologies were determined by X ray energy spectrometry and scanning electron microscope/X ray energy spectrometry techniques. The vent particulates from the southern Juan de Fuca Ridge vent sites were highly enriched in S, Si, Fe, Zn, and Cu and were primarily composed of sphalerite, wurtzite, pyrite, pyrrhotite, barite, chalcopyrite, cubanite, hydrous iron oxides, and elemental sulfur. Two additional unidentified phases which were prevalent in the samples included an Fe-Si phase and a Ca-Si phase. The grain sizes of the individual particle phases ranged from 〈 2 μm for the sphalerite and Fe oxide particles to 〉 100 μm for the Fe-Si particles. Grain size and current meter data were used in a deposition model of individual phase dispersal. For many of the larger sulfide and sulfate particles, the model predicts dispersal to occur over length scales of only several hundreds of meters. The high-temperature black smokers from the more northerly Endeavour Segment vents were highly enriched in Fe, S, Ca, Cu, and Zn and were primarily composed of anhydrite, chalcopyrite, sphalerite, barite, sulfur, pyrite, and other less abundant metal sulfide minerals. The grain sizes of the individual particles ranged from 〈 10 μm to slightly larger than 500 μm. The composition and size distributions of the mineral phases are highly suggestive of high-temperature mixing between vent fluids and seawater. A series of field and laboratory studies were conducted to determine the rates of dissolution of several sulfate and sulfide minerals. The dissolution rates ranged over more than 3 orders of magnitude, from 3.2 × 10−8 cm s−1 for anhydrite to 1.2 × 10−12 cm s−1 for chalcopyrite. The results indicate that for some minerals, particularly anhydrite and marcasite, total dissolution occurs within a few hours to a few weeks of their formation. For other more stable minerals, including pyrite, sphalerite and chalcopyrite, the time required for total dissolution is much longer, and consequently, individual crystals may be expected to persist in the sediments for considerable periods of time after deposition.

Description: 1) Bei Untersuchungen zu Methodik der quantitativen Erfassung von SRB (Sulfatreduzierenden Bakterien) erwies sich die Methode der MPN (most propable number) mit dem Medium nach Widdel als die Methode der Wahl. Zur Dispergieren der Bakterien von dem Sediment und dem Periostrakum der Muschel Arctica islandica erwiesen sich Ultraschall und Magnetrührer als vorteilhaft. 2) Im Verlauf der Untersuchungen ergab sich eine zeitliche Abhängigkeit der MPN-Werte von der Inkubationsdauer. Diese war durch den K50-wert gekennzeichnet, definiert als die Zeit in Tagen, die benötigt wird 50% des Endwertes der Keimzahlbestimmung nach 8 Wochen zu erreichen. Unterschiedliche K50-werte werden durch einen unterschiedlichen physiologischen Zustand der Ausgangskultur und damit auch mit unterschiedlicher Stoffwechselaktivität erklärt. 3) Keimzahlbestimmungen in der Kieler Bucht von Acetat, Laktat, Succinat, Propionat und Ethanol verwertenden SRB im Sediment und dem Periostrakum der Muschel A.islandica in dem Zeitraum März bis September 1989 ergaben keine eindeutigen Hinweise auf eine Anreicherung der SRB auf dem Periostrakum der Muschel. Je nach Anreicherungssubstrat und Datum der Probennahme waren im Sediment oder auf dem Periostrakum höhere Abundanzen zu finden. Maximale Keimzahlen der Laktat verwertenden SRB lagen bei 5 x 104/cm3 auf dem Periostrakum, für Acetat wurden maximale Keimzahlen von nur 1 x 103 auf dem Periostrakum erzielt werden. Demgegenüber wurden maximal 1 x 104/cm3 Succinat verwertende SRB auf dem Periostrakum und Sediment nachgewiesen. Bei der Betrachtung der Summe der Acetat, Laktat und Succinat verwertenden SRB zeigten sich deutliche saisonale Schwankungen. Ein erstes Maximum wurde im März registriert, gefolgt von einem Kleineren im Mai und einem Herbstmaximum in September. Diese Schwankungen folgten um 2 bis 3 Wochen verzögert den Werten der Primärproduktion. Es zeigte sich die Tendenz einer Anreicherung von SRB auf dem Periostrakum der Muschel zu Zeiten mit niederen Keimzahlen. 4) Hälterungexperimente zur Bedeutung der Ausscheidung organischer Säuren (Acetat, Propionat und Succinat) durch eine gärende A. islandica auf die SRB zeigten keinen Einfluß auf die Abundanzen und K50-werte der Acetat und Laktat verwertenden SRB. Keimzahlbestimmungen der Succinat verwertenden SRB ergaben gleiche Abundanzen auf Periostrakum und im umgebenden Sediment, aber unterschiedliche K50-Werte. Die epizoischen SRB wiesen dabei niedrigere K50-Werte auf als die Sedimentbakterien. Es wird postuliert, daß die epizoischen Succinat verwertenden SRB eine höhere Aktivtät und eine höhere Substrataffinitat aufweisen als die SRB aus dem umgebenden Sediment. Die epizoischen SRB können somit als copiotroph von den oligotrophen SRB aus dem Sediment unterschieden werden.

Description: In den Tiefsee-Sedimenten des äquatorialen Ostatlantiks zwischen 3°-15°N wurden Bodenformen, Reflektoren und Echocharaktertypen anhand von 3.5 kHz-Aufzeichnungen kartiert, um die ozeanische Tiefenwasserzirkulation der letzten 3.5 Millionen Jahre zu rekonstruieren. Mit Hilfe von physikalischen Sedimenteigenschaften und synthetischen Seismogrammen werden im pelagischen, strömungsbeeinflußten und turbiditischen Sedimentationsraum Reflektorenfolgen entziffert. Die einzelnen Reflektoren gehen auf Karbonatlösung, Schichtlücken, Grobsandlagen und Interferenzen zurück. Karbonatlösungs- und Schichtlücken-Reflektoren geben durch ihre Verbreitung Hinweise auf Wassermassengrenzen. Die ozeanische Entwicklung der letzten 3.5 Millionen Jahre zeigt fünf Phasen unterschiedlicher Tiefenwasserzirkulation und ist mit der Klimageschichte eng verknüpft: Von 3.7 bis 2.2 Mio. J.v.h. bewirkt eine massive Tiefenwasserzirkulation einmal nordgerichtete Bodenwasserströmungen unterhalb von 4200 m Wassertiefe (AABW = Antarktisches Bodenwasser) und zum anderen südgerichtete Tiefenwasserströmungen oberhalb von 4200 m (NADW=Nord-Atlantisches-Tiefenwasser). Zwischen 1.6 und 1.4 Mio. J.v.h. kann ein insgesamt südgerichteter Bodenwasserstrom unterhalb und abgeschwächt oberhalb von 4500 m Wassertiefe erfaßt werden. Diese Tiefenwasserzirkulation läßt sich durch eine Expansion der NADW-Masse bei gleichzeitiger Verdrängung der AABW-Masse deuten. Ab 1.4 Mio. J.v.h. führt ein wiederum nordgerichteter Bodenwasserstrom zur Bildung von leeseitiger Sediment-Akkumulation im südlichen Teil und zu Strömungsfurchen im nördlichen Teil der Kane-Lücke. Zwischen 400.000 und 200.000 J.v.h. ist eine deutliche Zunahme der ozeanischen und atmosphärischen Zirkulation zu erkennen. Die verstärkte ozeanische Zirkulation hat eine verstärkte Karbonatlösung in den Sedimenten zur Folge, die im gesamten Untersuchungsraum in einem Reflektor in Wassertiefen von 2800 bis 4500 m dokumentiert ist. Eine gleichzeitige Zunahme der atmosphärischen Zirkulation verursacht über ozeanischen Auftrieb einen drastischen Anstieg der pelagischen Sedimentakkumulation ( 100%), die mit einer erhöhten ozeanischen Produktivität in der nördlichen äquatorialen Divergenzzone und einer erhöhten fluviatilen und wohl auch äolischen Sedimentzufuhr vor dem Senegal und Guinea einhergeht. Die Verteilung der Bodenformen und der Oberflächensedimente zeigt vor mehr als 10.000 J.v.h. eine erosive und vor weniger als 10.000 J.v.h. eine im Mittel schwache nordgerichtete Bodenwasserströmung unterhalb von 4500 m Wassertiefe.