Schroeter, Burkhard

OceanRep

- 14 -Burkhard Schroeter, Institut fur Polarokologie Terrestrisch-okoloqische Expedition nach der Station H. Arctowski (King George Island). Auszug aus einem Arbeitsbericht. Vom 28 .11.1987 Expedition teil. bis 28.1.1988 nahm ich an der 14. polnischen Schon Anfang November 1987 soll te ich auf der Station sein, da die polnischen Kollegen Probleme mi t den an Pflanzenstandorten installierten Mikroklimame�geraten gemeldet hatten. Der Reiseweg sollte wie im letzten Jahr mit der Fuerza Aerea de Chile von Punta Arenas iiber die chilenische Antarktisstation "Tte. R. Marsh" nach Arctowski verlaufen. Unvorhergesehene Probleme verzogerten jedoch die Abreise: Zwei kurzfristige Flugabsagen der chilenischen Luftwaffe und eine Verschiebung des Flugtermins auf Mitte Dezember zwangen dazu, ganzlich umzuplanen. Die brasilianische Luftwaffe konnte ebenf alls kurz- und mi t telfristig keine Alternative mehr anbieten. Aus Kontakten rnit der Bremer Discoverer Reederei ergab sich jedoch die Moglichkeit, rnit einem ihrer Antarktiskreuzfahrtschiffe, der "Society Explorer", nach King George Island zu fahren und dort rnitsamt der Expe­ditionsausriistung abgesetzt zu werden. Da Gesprache rnit Ver­tretern der chilenischen Luftwaffe in Punta Arenas auch beziiglich des Riicktransportes von Arctowski nach Punta Arenas zu keinem konkreten Ergebnis fiihrten, wurde fiir den Riickweg ebenfalls die "Society Explorer" der Discoverer Reederei in Anspruch genommen. Insgesarnt fiihrten diese Probleme zu einer Reiseverschiebung urn fast einen Monat. Arn 9. Dezernber konnte die Arbeit in Arctowski aufgenornrnen werden. Bis Mitte Januar wurden Arbeiten durchgefiihrt, die den nachfolgend genannten Schwerpunkten zugeordnet sind. ���------------------------------ 15 -Es wurden die auf der Expedition 1986/87 begonnenen Mikro­klimamessungen an Flechtenstandorten fortgesetzt. Neuentwickelte Gerate zur Anzeige der Aktivitat des Flechtenphotosyn­theseapparats mit Hilfe der Chlorophyllfluoreszenz wurden im Rahmen der Mikroklimamessungen erprobt. Mit einer sogenannten Porometer-Anlage sowie einer klimatisierten Me�kuvette wurden bei ausgewahlten Flechtenarten Photosynthese- und Atrnungsmessungen durchgefiihrt. Es wurde Probenmaterial zur Laboranalyse in Kiel gesammelt (Flechtenphysiologie, Bodenmikrobiologie). Zur Untersuchung der pflanzlichen wurden Felsproben gesammelt, Flechten zu erwarten waren. Besiedlung auf denen von Gesteinsflachen Initialstadien von Das in der letzten Saison (1986/87) begonnene Me�programm zur kontinuierlichen Erfassung der mikroklimatischen Parameter Licht, Temperatur und Luftfeuchte an zwei typischen Flechtenstandorten wurde in Zusammenarbeit rnit der polnischen Kollegin Dr. M. Olech fortgesetzt und nach einem Jahr Laufzeit (Mitte Januar) beendet. Parallel dazu wurden fiir die Dauer des Aufenthalts an zwei weiteren typischen Flechtenstandorten Me�gerate, Sensoren und Datalogger installiert. Der Einsatz eines Solargenerators zur Erzeugung der erforderlichen Versorgungsspannung erlaubte diesmal an extrem exponierten und weiter von der Station entfernten Standorten zu rnessen. Es ist jedoch noch wei tere Entwicklungsarbeit notwendig, um das System witterungsunabhangig zuverlassig zu machen. Daneben wurden die bereits in der letzten Saison begonnenen Messungen der kleinraumigen Verteilung von Boden- und Ober­flachentemperaturen fortgesetzt. Diese umfa�ten diesrnal erganzend Profile bis zu einer Tiefe von 40 cm sowohl unter Pflanzendecken (Deschampsia antarctic a, Colobanthus qui tens is) als auch unter kahlem Fjellboden. Samtliche Gerate wurden am Ende der Kampagne abgebaut und ebenso wie das umfangreiche Datenmaterial nach Kiel zuri.ickgebracht. - 16 -Die Erfahrungen aus dern uber einjahrigen Dauereinsatz des Mikroklimame�systems mit Dataloggern und Datenspeicherung auf Mikrokassette lassen folgende Problerne unter den speziellen, extremen antarktischen Bedingungen deutlich werden: a) Der relativ kurze Datenspeicherung im Feld Abstand der (wochentlich) Datenubertragung und von den Dataloggern auf Mikrocornputer erfordert vor allem in den Wintermonaten einen hohen personellen Einsatz vor Ort. Ohne den unermudlichen Einsatz von Frau Olech ware das Auslesen und Speichern der Oaten in der Winterphase von seiten der polnischen Kollegen wohl unterblieben. b) Durch die haufigen Datenubertragungen im Freien auch beischlechtestem Wetter werden die Gerate durch die Witterungs­einflusse beschadigt. Auch wenn rnit den Squirrel-Dataloggern und einem Epson HX-20 relativ robuste Gerate zur Verfugung standen, bedeutet doch jedes Offnen der schutzenden, isolierten Geratekisten bei den im Winter vorherrschenden klimatischen Risiko fur die Gerateelektronik. So installierten Datalogger mehrfach aus Verhaltnissen ein hohes mu�ten die geschutzt starken Schneeverwehungen ausgegraben sowie Datenubertragungen auch bei starkem Schneesturrn versucht werden. Auftretende Geratefehler durch diese Witterungseinflusse wie auch Bedienungsfehler wurden haufig erst beim nachsten oder sogar ubernachsten Datenauslesen bemerkt und fuhrten zum Totalverlust der Oaten wahrend mehrerer mehrwochiger Perioden. Bei extremen Wetterbedingungen war es unmoglich, den weniger als 1 km von der Station entfernt aufgebauten Me�platz zu erreichen. Insgesarnt ist uns mit der zwar luckenbehafteten, aber doch relativ kontinuierlichen, erstmaligen Erfassung der mikro­klirnatischen Parameter (Temperatur und Licht) an Flechten­standorten iiber ein ganzes Jahr ein gro�er Schri tt in Rich tung auf eine Abschatzung der Jahresprimarproduktion antarktischer Kryptogarnen gelungen. Offen blieb die Information uber die wassergehaltsabhangige Aktivierung der poikilohydren (wechselfeuchten) Flechten. - 17 -Urn dies zu klaren, soll te ein in Zusamrnenarbei t mi t Prof. u.Hansen und Mi tarbei tern aus dern Ins ti tut fur Angewandte Physik fur den Gelandebetrieb angepa�tes Gerit zur Anzeige der Aktivitat des Photosyntheseapparats der Flechten dienen. In Zusamrnenhang rnit den Kleinklirna-Dataloggern gelang an Usnea antarctica wihrend der Dauer des Aufenthalts erstrnalig die kontinuierliche Aufzeichnung der Aktivitit der Flechten gerni� einern Fluoreszenzsignals des Chlorophylls. So konnte registriert werden, einern da� Usnea antarctica wahrend des Mona ts Dezernber, Sornrnerrnonat rnit relativ gunstigen Licht-also und Ternperaturbedingungen uberraschenderweise nur an 3 Tagen eine fur Photosyntheseaktivitat ausreichende Thallusfeuchte zur Verfugung stand. Diese vielversprechenden ersten, vornehrnlich qualitativen Aussagen errnutigen zu weiteren Entwicklungsarbeiten in Hinblick auf eine Quantifizierung der Fluoreszenzrnessung. Der Einsatz dieses Gerats in einern ganzjahrigen Me�programrn wurde den bereits vorhandenen Mikroklirnarne�daten die wichtigste, bisher noch fehlende Bezugsgro�e liefern. Kunftig waren also alle fur unsere Berechnungen notwendigen Daten als elektrisch autornatisch erfal,3bar. Mit Hilfe einer C02/H20-Porometer-Anlage sowie einer klimati­sierten Mel,3kuvette wurden Tagesgange der Photosynthese und Respiration von Usnea antarctica bei naturlicher und kunstlicher Thallusbefeuchtung durchgefuhrt. Diese Versuche erganzen die bereits in der letzten Saison durchgefuhrten Messungen an gleicher Stelle und stellen in Zusammenhang mit den Mikro­klimamessungen an Usnea die Basis fur Produktivitatsberechnungen dar. Fur wei tergehende Versuche zur Flechtenphysiologie im Labor in Kiel wurde frisches Probenmaterial von charakteristischen Makroflechten der eisfreien Gebiete der Admiralty Bay gesamrnelt und in lufttrockenem Zustand nach Kiel transportiert. Frau Olechs gute Kenntnisse der Vegetation ermoglichten die Sammlung von bisher im Gebiet nicht untersuchter Makroflechten wie z. B. verschiedener Stereocaulon-Arten. - 18 -Erganzend zu den bodenbiologischen Probennahmen der letzten Saison wurden drei verschiedene typische Standorte in der Nahe der Station beprobt. Soweit es moglich war, wurden hierbei Oberflachenproben und bis zu 5 Horizonte (0 - 5 cm, 5 - 10 cm, 10 15 cm, 15 20 cm, 20 25 cm) unter Usnea-Flechtenrasen, Deschampsia antarctica sowie unbewachsenen Fjellebenen ausgewahlt. Die Proben wurden ebenfalls kalt luftgetrocknet und nach Kiel transportiert, wo sie von Dr. M. Bolter im Institut fur Polarokologie aufgearbeitet wurden. Um die aktuelle Ansiedlung von Flechten in der Antarktis naher zu untersuchen, wurden mit Usnea antarctica bewachsene Gesteinsflachen wie auch Fjellboden ausgewahlt und beprobt. Diese Proben wurden in lufttrockenem Zustand nach Kiel transportiert und in Zusammenarbeit mit Frau Dr. s. Ott, Botanisches Institut der Universitat Dusseldorf untersucht. Die Arbei ten an der polnischen Station mul3ten inzwischen ein­gestell t werden. Fur das Langfristprogramm soll ein neues Gebiet gesucht werden. 

Terrestrisch-ökologische Expedition nach der Station H. Arctowski (King George Island)

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