Description: Merian 5/2 Der 2. Fahrtabschnitt der fünften Expeditionsreise des Forschungsschiffs Maria S. Merian fand vom 18. Mai bis 11. Juni unter der Fahrtleitung von Dr. Jürgen Fischer statt. Die Expedition startete in St. Johns (Kanada) und endet in Nuuk (Grönland). Übersicht Die Wassermassenbildung in der Labradorsee trägt mit ca. einem Drittel zum Volumen des Nordatlantischen Tiefenwassers bei. Wegen ihrer Lage im Nordatlantik selbst wirken Schwankungen der Produktionsraten unmittelbar auf die meridionale Umwälzzirkulation des Atlantiks und sind nicht, wie die Quellen des Nordmeeres, durch topographische Barrieren auf kurzen Zeitskalen entkoppelt. Um Schwankungen der thermohalinen Zirkulation des Nordatlantiks zu erfassen, müssen daher sowohl die Bildungs- als auch die Exportraten des Labradorsee-Tiefenwassers kontinuierlich gemessen werden. Schwerpunkte der Arbeiten dieses Fahrtabschnittes sind daher eine detaillierte CTDO2 Aufnahme mit zusätzlichen Strömungsmessungen durch Schiffs-ADCP und LADCP, sowie der Austausch von Verankerungen im Randstrom vor Labrador und im Konvektionsgebiet der zentralen Labradorsee. Damit werden die bereits verfügbaren Zeitserien seit 1996 fortgesetzt. Wissenschaftliches Programm Hauptziel des Vorhabens ist die Vermessung von Zweigen der Tiefenzirkulation in der Labradorsee sowie Untersuchungen der Wassermasseneigenschaften und ihrer Variabilität. Insbesondere geht es dabei um den Ausstrom des Labradorseewassers und der anderen Komponenten des Nordatlantischen Tiefenwassers (NADW) vom subpolaren in den subtropischen Nordatlantik. Im Einzelnen sollen folgende Punkte behandelt werden: Mehrjährige Variabilität der Frischwasserflüsse in die Konvektionsregion hinein Änderungen der Wassermasseneigenschaften im Zusammenhang mit Variationen der Tiefenkonvektion. Die Rolle der Wirbel und Rezirkulationszellen in Hinblick auf den Wassermassenaustausch zwischen dem Inneren der Labradorsee und dem Randstrom Transformation der tiefen Wassermassen (Einstrom – Ausstrom) Schwankungen des Exports von Tiefenwasser aus der Labradorsee als Konsequenz veränderlicher Randbedingungen (Wärme und Frischwasserflüsse) Geplant ist der Einsatz von Langzeitverankerungen, von profilierenden Strömungsmessern (LADCP) vom Schiff aus und Strömungsmessungen mit dem Ocean Surveyor zwischen den Stationen. Zur Charakterisierung von Wassermassen werden CTDO2 Messungen entlang der beckenweiten Schnitte durchgeführt. Insgesamt dient das Vorhaben der Etablierung von Langzeitbeobachtungen in einer der Schlüsselregionen der thermohalinen Zirkulation, in der Labradorsee. Der Focus liegt dabei auf der mehrjährigen Variabilität von Konvektion, Frischwasserflüssen, Wassermassenbildung und Transporten. Eine wichtige Rolle in dem Konvektionsszenario kommt der oberflächennahen Frischwasserlinse zu, die sich durch Schmelzwassereintrag im Sommer über das Konvektionsgebiet schichtet, und dann während der winterlichen Konvektion in die Tiefe gemischt wird. Dies wird mit der zentralen Konvektionsverankerung (K1) vermessen. Ein Verankerungsprogramm von 1996-2007 sowie Beobachtungen der Strömungen und Wassermassen in etwa zweijährigem Rhythmus sind die Basis für Untersuchungen zur mittleren Zirkulation und Schwankungen des Randstroms vor Labrador – dem tiefen Labradorstrom. Hier geht es darum das Array mit 3 Verankerungen fortzusetzen, das die gesamte Randstromzirkulation über alle Tiefenhorizonte des NADW aufnimmt. Damit wird eine dekadische Zeitserie gewonnen, von der wir uns Aufschluss über langfristige Schwankungen der Meridionalen Umwälzzirkulation (MOC) erwarten; Modellanalysen zeigen eine Korrelation der MOC in mittleren Breiten mit den Randstromschwankungen am Ausgang der Labradorsee. Neben den Verankerungsarbeiten in der zentralen Labradorsee soll ein Schiffsprogramm mit CTDO2/LADCP - Messungen auf drei Schnitten durch die Labradorsee durchgeführt werden. Die Anordnung der Schnitte erlaubt es, eine Transportbilanz für die Labradorsee zu erstellen. Gleichzeitig dienen die Schnitte der Einordnung der verankerten Messungen. Arbeitsprogramm Auf dem Fahrtabschnitt sollen drei im Sommer 2005 und 2006 in der Labradorsee ausgelegten Tiefseeverankerungen aufgenommen werden. Diese sind mit konventionellen Strömungsmessern sowie ADCPs und T/S-Sonden bestückt. Als relativ neue Komponenten sind in die zentrale Verankerung (K1) Sauerstoffsen-soren und ein SAMI PCO2 Messgerät implementiert, um die CO2-Aufnahme während der Konvektionsphase zu erfassen. Schallquellen, die Teil von Rafos Programme sind, sollen bei der Gelegenheit endgültig geborgen werden. Neben den Verankerungsarbeiten in der zentralen Labradorsee soll ein Schiffsprogramm mit CTDO2/LADCP - Messungen auf drei Schnitten durch die Labradorsee durchgeführt werden. Dabei geht es je-weils um hochauflösende Bereiche in den Randstromregionen vor Labrador und Grönland (Stationsabstand 10–15 sm) und geringerer Auflösung im Inneren der Labradorsee. Die Fahrtplanung sieht vor, diese Schnitte möglichst synoptisch abzuarbeiten. Wochenbericht MSM05-2 03. Juni – 9. Juni 2007

Description: Merian 5/2 Der 2. Fahrtabschnitt der fünften Expeditionsreise des Forschungsschiffs Maria S. Merian fand vom 18. Mai bis 11. Juni unter der Fahrtleitung von Dr. Jürgen Fischer statt. Die Expedition startete in St. Johns (Kanada) und endet in Nuuk (Grönland). Übersicht Die Wassermassenbildung in der Labradorsee trägt mit ca. einem Drittel zum Volumen des Nordatlantischen Tiefenwassers bei. Wegen ihrer Lage im Nordatlantik selbst wirken Schwankungen der Produktionsraten unmittelbar auf die meridionale Umwälzzirkulation des Atlantiks und sind nicht, wie die Quellen des Nordmeeres, durch topographische Barrieren auf kurzen Zeitskalen entkoppelt. Um Schwankungen der thermohalinen Zirkulation des Nordatlantiks zu erfassen, müssen daher sowohl die Bildungs- als auch die Exportraten des Labradorsee-Tiefenwassers kontinuierlich gemessen werden. Schwerpunkte der Arbeiten dieses Fahrtabschnittes sind daher eine detaillierte CTDO2 Aufnahme mit zusätzlichen Strömungsmessungen durch Schiffs-ADCP und LADCP, sowie der Austausch von Verankerungen im Randstrom vor Labrador und im Konvektionsgebiet der zentralen Labradorsee. Damit werden die bereits verfügbaren Zeitserien seit 1996 fortgesetzt. Wissenschaftliches Programm Hauptziel des Vorhabens ist die Vermessung von Zweigen der Tiefenzirkulation in der Labradorsee sowie Untersuchungen der Wassermasseneigenschaften und ihrer Variabilität. Insbesondere geht es dabei um den Ausstrom des Labradorseewassers und der anderen Komponenten des Nordatlantischen Tiefenwassers (NADW) vom subpolaren in den subtropischen Nordatlantik. Im Einzelnen sollen folgende Punkte behandelt werden: Mehrjährige Variabilität der Frischwasserflüsse in die Konvektionsregion hinein Änderungen der Wassermasseneigenschaften im Zusammenhang mit Variationen der Tiefenkonvektion. Die Rolle der Wirbel und Rezirkulationszellen in Hinblick auf den Wassermassenaustausch zwischen dem Inneren der Labradorsee und dem Randstrom Transformation der tiefen Wassermassen (Einstrom – Ausstrom) Schwankungen des Exports von Tiefenwasser aus der Labradorsee als Konsequenz veränderlicher Randbedingungen (Wärme und Frischwasserflüsse) Geplant ist der Einsatz von Langzeitverankerungen, von profilierenden Strömungsmessern (LADCP) vom Schiff aus und Strömungsmessungen mit dem Ocean Surveyor zwischen den Stationen. Zur Charakterisierung von Wassermassen werden CTDO2 Messungen entlang der beckenweiten Schnitte durchgeführt. Insgesamt dient das Vorhaben der Etablierung von Langzeitbeobachtungen in einer der Schlüsselregionen der thermohalinen Zirkulation, in der Labradorsee. Der Focus liegt dabei auf der mehrjährigen Variabilität von Konvektion, Frischwasserflüssen, Wassermassenbildung und Transporten. Eine wichtige Rolle in dem Konvektionsszenario kommt der oberflächennahen Frischwasserlinse zu, die sich durch Schmelzwassereintrag im Sommer über das Konvektionsgebiet schichtet, und dann während der winterlichen Konvektion in die Tiefe gemischt wird. Dies wird mit der zentralen Konvektionsverankerung (K1) vermessen. Ein Verankerungsprogramm von 1996-2007 sowie Beobachtungen der Strömungen und Wassermassen in etwa zweijährigem Rhythmus sind die Basis für Untersuchungen zur mittleren Zirkulation und Schwankungen des Randstroms vor Labrador – dem tiefen Labradorstrom. Hier geht es darum das Array mit 3 Verankerungen fortzusetzen, das die gesamte Randstromzirkulation über alle Tiefenhorizonte des NADW aufnimmt. Damit wird eine dekadische Zeitserie gewonnen, von der wir uns Aufschluss über langfristige Schwankungen der Meridionalen Umwälzzirkulation (MOC) erwarten; Modellanalysen zeigen eine Korrelation der MOC in mittleren Breiten mit den Randstromschwankungen am Ausgang der Labradorsee. Neben den Verankerungsarbeiten in der zentralen Labradorsee soll ein Schiffsprogramm mit CTDO2/LADCP - Messungen auf drei Schnitten durch die Labradorsee durchgeführt werden. Die Anordnung der Schnitte erlaubt es, eine Transportbilanz für die Labradorsee zu erstellen. Gleichzeitig dienen die Schnitte der Einordnung der verankerten Messungen. Arbeitsprogramm Auf dem Fahrtabschnitt sollen drei im Sommer 2005 und 2006 in der Labradorsee ausgelegten Tiefseeverankerungen aufgenommen werden. Diese sind mit konventionellen Strömungsmessern sowie ADCPs und T/S-Sonden bestückt. Als relativ neue Komponenten sind in die zentrale Verankerung (K1) Sauerstoffsen-soren und ein SAMI PCO2 Messgerät implementiert, um die CO2-Aufnahme während der Konvektionsphase zu erfassen. Schallquellen, die Teil von Rafos Programme sind, sollen bei der Gelegenheit endgültig geborgen werden. Neben den Verankerungsarbeiten in der zentralen Labradorsee soll ein Schiffsprogramm mit CTDO2/LADCP - Messungen auf drei Schnitten durch die Labradorsee durchgeführt werden. Dabei geht es je-weils um hochauflösende Bereiche in den Randstromregionen vor Labrador und Grönland (Stationsabstand 10–15 sm) und geringerer Auflösung im Inneren der Labradorsee. Die Fahrtplanung sieht vor, diese Schnitte möglichst synoptisch abzuarbeiten. Wochenbericht MSM05-2 28. Mai – 2. Juni 2007