Hoernle, Kaj

OceanRep

  SO233 Walvis II Wochenbericht Nr. 3 (26.05. – 1.06.2014)  FS. SONNE  26°40´ S / 05°20´ E  Abgesehen von einer recht hohen Dünung blieb das für diese Woche vorhergesagte schlechte Wetter glücklicherweise aus. Stattdessen erfreuten wir uns an viel Sonnenschein, wenig Wind, Temperaturen wie im norddeutschen Sommer (25°C) und am Ende der Woche auch an sehr ruhiger See. Manchmal sahen wir Wale und selten andere Schiffe, ansonsten aber nur Wasser und Himmel so weit das Auge reicht.    In der letzten Woche haben wir in erster Linie den mittleren Teil des Walvisrücken und die angrenzende Tiefseeebene mit Dredgen, Multicorer und TV-Greifer beprobt sowie umfangreiche Kartierungen durchgeführt. Einer der vielen Dredgezüge war besonders erfolgreich und erbrachte etwa 300 kg Gesteine (u.a. Basalte und Gabbros). Darunter befand sich auch sogenannte Pillow- oder Kissenlava. Diese Lava hat im Querschnitt zwar eine kissenartige Form, in Wirklichkeit sind dies aber Lavaschläuche, die sich typischerweise bilden, wenn Lava unter Wasser ausfließt. Auf der Oberfläche vieler der von uns gedredgten Pillowfragmente befindet sich noch frisches vulkanisches Glas. Das Glas entsteht, wenn Magma zum Beispiel beim Kontakt mit Wasser so schnell abkühlt, dass es nicht auskristallisieren kann. Da es direkt die Zusammensetzung des Magmas repräsentiert, ist es für die geochemische Analytik hervorragend geeignet. Gut erhaltenes Glas an so alten Strukturen wie an dem an dieser Stelle wahrscheinlich etwa 100 Mill. Jahre alten Walvisrücken zu finden ist etwas ganz besonders, da vulkanisches Glas nicht stabil ist und sich im Laufe der Zeit in Ton umwandelt. Außerdem sind viele der Lavaproben aus dieser Dredge sehr frisch und enthalten große frische Feldspäte, was es uns erlauben wird, ihr Alter genau zu bestimmen. Dieser Dredgezug wurde an einem sehr steilen Hang durchgeführt, der aussieht als sei er Teil eines abgestorbenen Riftsystems, dass mit der Abtrennung des Rio Grande Rise vom Walvisrücken in Zusammenhang stand. Der plateauartige Rio Grande Rise war einst Teil der Walvis-Hotsspotspur, wurde von dieser aber durch Ozeanbodenspreizung abgetrennt und befindet sich heute im westlichen Südatlantik vor der Küste Brasiliens. Die geologischen Dredgen waren bisher allesamt erfolgreich auch für das Aufsammeln von Sedimenten in den eingeschraubten Sedimentfallen. Die Sedimente werden mit Formalin fixiert und anschließend über einem Sieb mit 40µm Maschenweite mit Wasser gespült. Das verbleibende, gröbere Sediment und die in der Probe befindlichen, mikroskopisch kleinen Tiere der Meiofauna werden dann zusammen mit dem Tensid Levasil in Zentrifugenbehälter gefüllt. Da die Meiofauna-Organismen etwa die gleiche Dichte wie das Levasil haben, lassen sie sich durch den Zentrifugen-Schritt bei 4000 U/min vom Sediment trennen. Sie werden danach in Alkohol konserviert und später im Labor genauer untersucht. Größere epibenthische oder auf Steinen wachsende Organismen waren bisher nur selten zu finden. Dies ist überraschend, zumal wir uns in einer Region befinden, die stark vom nährstoffreichen Benguela-Strom beeinflusst wird, der entlang der südafrikanischen und namibianischen Westküste nach Norden verläuft. Entsprechend artenreich ist die während der Einsätze von TV-Multicorer und TV-Greifer beobachtete Planktongemeinschaft mit Garnelen, Fischen, Medusen und großen Tunicaten-Kolonien (Feuerwalzen), die manchmal als Beifang mit der Dredge an Bord kommen. Eine Ausnahme war die spätnachmittägliche Dredge am Samstag. Sie brachte aus etwa 2.000 m Wassertiefe neben Laven auch mehrere große, poröse Sedimentbrocken an Bord, die von vielen sessilen Wirbellosen bewachsen waren. Darunter waren neben vielen Schwämmen auch große eunicide Borstenwürmer, Sipunculiden (Spritzwürmer), Bryozoen (Moostierchen) und mindestens zwei Arten Brachiopoden, Novocrania sp. und Eucalathis sp.  Alle an Bord sind wohlauf und grüßen Ihre Verwandten, Freunde und Kollegen daheim.  Kaj Hoernle (Fahrtleiter SO233) und die Fahrtteilnehmer    Warten auf eine Dredge, die am frühen Morgen von Christi Himmelfahrt an Bord kommt. Auf FS. Sonne wird 7 Tage die Woche rund um die Uhr gearbeitet, auch an Feiertagen.  Der Sonnenaufgang kündigt das baldige Ende der Nachtschicht an.   Zwei Biologinnen und ein Systemoperator genießen die Sonne in der Zeit zwischen zwei Dredgestationen.  Ein glücklicher Schichtleiter mit einem  Mitglied seiner Schicht nach einer erfolgreichen Dredge. Die Cowboy-Arbeits-stiefel von Jörg sind ein Über-bleibsel aus seiner Zeit in Texas: "You can take Jörg out of Texas but not Texas out of Jörg."    Biologen/innen arbeiten hart beim Absammeln von Organismen von gerade an Bord gekommenen Gesteinsproben. Sieht aus wie Flubber, eine schleimige Substanz mit der Kinder gerne spielen, ist aber eine Kolonie lebender Organismen, die als Salpe bezeichnet wird.    Fotos: Kaj Hoernle  

3. Wochenbericht SO233

  SO233 Walvis II Weekly Report No. 5 (9.06.2014 - 15.06.2014)  R/V SONNE  20°29´ S / 07°21´ E   This week we began working on the northern portion of the Walvis Ridge. There were lots of ups and downs, due to bad weather, which made work difficult and sent some scientists back to their bunks for a few days. The sea has calmed down again and the weather the last couple of days has been beautiful with warm sunny days, like summer in northern Germany.  Geological highlights this week in addition to successful dredges included recognition of additional evidence for large-scale extensional tectonic movements along the central part of the Walvis Ridge. On the eastern side of the central Walvis Ridge, we identified a large ~100 km in the N-S direction by ~40 km in the E-W direction block with a flat erosional surface located at ~3 km depth. This erosional surface is located ~1 km deeper than other such surfaces in this region. On the eastern edge of the block we discovered very steep canyons with nearly vertical sides that we believe could only have formed as submarine canyons just below sea level at the margin of an ocean island volcano. We interpret a steep scarp on the west side of the block, separating it from an erosional platform to the west located at only ~2 km depth, as a normal fault. We believe that the block was dropped down ~1 km after the erosion occurred, similar to the large graben structure that we mapped further south last week. Both structures were most likely related to the rifting apart of the Walvis and Rio Grande Rises.  Despite the unsuitable weather conditions at the beginning of the week, the biologists also had a great week. They successfully deployed the multi-corer twice and the TV grab once. The multi-corer, similar to the TV-Grab, is equipped with a camera that recorded all sorts of planktonic life as it descended to the bottom. The ultimate goal is to collect undisturbed sediment cores in the seven plastic tubes attached to the central block of the multi-corer. The camera ensures that we sample soft sediments and do not destroy the device by landing it on crusts or rocky substrates. Once the sediment cores are onboard again parameters like oxygen content and salinity are measured from the supernatant water in the tubes. The upper 5-10 cm of sediment are preserved in formaldehyde for later extraction of the meiofauna, the microscopic life between the sediment grains. The extracting procedures are the same as for the sediment from the traps in the geological dredge and include rinsing through a 40µm mesh and centrifugation with the tensid Levasil. Collecting the meiofauna in undisturbed sediment cores has two advantages: The larger amount of sediment compared to the traps in the dredge contains far more organisms especially in the upper layer of the core and the sample comes from a geographically defined spot making biogeographical correlations between spots much more accurate. With the TV-Grab we wanted to collect invertebrate assemblages growing on hard substrate exposed on a slope – a difficult terrain for this device. After several tries, we were able to grab crusts and sediments, which mysteriously had disappeared when the fine sediment cloud cleared after the shovels closed. Only a few large twigs of octocorals remained. The corals were colonized by sea anemones, soft corals, barnacles, brittle stars, feather stars and snails and the extremely fragile corals but life on them survived the more than 2000 m journey to the surface almost completely undamaged.  All on board are doing well and send their best greetings.  Kaj Hoernle (chief scientist SO233) and the cruise participants   No she wasn't on deck during a storm, just sawing rocks. A good dredge..       The multi-corer shortly before touching the seaflloor and sampling deep sea sediments.       A biologist loads the centrifuge to spin the sediment for microscopic life. Stems of living isidid (bamboo) corals from 2145 m depth with a large, yellow feather star (Crinoida) clinging to it.  Fotos: Kaj Hoernle (2), Carsten Lüter (3), Sandra Wind (1) 

3. Wochenbericht SO233

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