The expedition PS155/1 started on August 5th, 2018 in Tromsø (Norway) and ended in Longyearbyen (Spitsbergen) on September 3rd, 2018. In the course of BGR’s GREENMATE project the geological development of the European North Atlantic and the northern and north eastern Greenland shelf was analyzed using various marine geophysical methods (seismics, magnetics, gravity, heatflow measurements) and geological sampling (gravity corer, box corer, multi-corer, dredge). Sampling of marine Shelf sediments was undertaken in close correspondence with co-users from Geomar (add-on project ECHONEG), aiming to reconstruct Holocene paleo environmental and climatic evolution. Using the ship’s helicopters, marine sampling was complemented by onshore sampling operations to extract geological material at selected near coastal locations. Other scientific project groups used the cruise PS115.1 as an opportunity to quantify marine mammals and sea birds and their statistical distribution in our research area as part of the long-term project (add-on project Birds& Mammals) and to gather additional meteorological data via radiosondes (add-on Project YOPP). Against all expectations, outstanding ice conditions along the northern coast of Greenland enabled us to carry out reflection seismic surveys north of 84°N at the southern tip of Morris Jesup Rise with a 3 km long streamer. Structural data of this particular region of North Greenland is of special importance for BGR’s project GREENMATE for reconstructing the continental margin evolution. A 100 km long refraction seismic profile was measured to complement the reflection seismic data. After completing this, scientific work was concentrated on the northeastern Greenland shelf area between 76°N and 82.5°N. Over the time of the cruise a total of 2500 km of reflection seismic profiles (2250 km measured with 3km streamer length) and 100 km of refraction seismic profile (using nine ocean bottom seismometers) were measured, accompanied by gravity and magnetic surveys and seven heat flow measurement stations. Along the shelf and deep-sea area 21 geological sampling sites were chosen, with all together one dredge (around 200 kg of sample), 16 gravity cores (total core length 65 m), 12 box corers and 6 multi-corer stations. Onshore sediment sampling was done at 11 sampling sites. Beside sediment sampling hard rock from near coastal outcrops was collected in a total amount of 250 kg that will be used for age dating. The entire science program was carried out under consideration of the highest ecological standards to protect marine mammals and to meet all environmental requirements of the permitting authorities. In addition to external marine mammal observers (MMO) various acoustic monitoring systems and AWI’s on board infrared detection system AIMMS monitored any activity of marine mammals in the ships perimeter, especially during seismic operations.
The MSM67 SEGMENT research cruise was carried out between August 31st and October 4th 2017 aboard the research vessel MARIA S. MERIAN. Survey MSM67 SEGMENT it is intended to study the architecture of the rifted continental margin off East Greenland around the Jan Mayen fracture zone. Key issues to be addressed are margin segmentation and the location of the continent-ocean transition (COT). Both subjects are highly debated. Symmetric segmentation of conjugate margins has significant implications on our general understanding of continental rifting processes, and a margin-parallel COT off East Greenland would indicate an N-S opening in the Norwegian/Greenland Sea. The latter challenging most publications on the early evolution of the North Atlantic. A major open question is also the timing, duration and distribution of magmatism that resulted in the formation of the North Atlantic large igneous province. Previous suggestions of very short (~3 Myr) periods of intense magmatism have been challenged and a much longer duration and/or a post-breakup origin are under discussion. Here, we want to establish the amount of post-breakup magmatism as evident in high-velocity lower crust and test the dependence of magmatism with distance from the proposed hot-spot under Iceland and the influence of major fracture zones on volcanism.
Das Projekt "Veränderungen im Süßwassergehalt des Arktischen Ozeans in den Jahren 2006-2008 im Vergleich zu 1992-1999" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass der Süßwassergehalt des oberen Arktischen Ozeans seit den 1990er Jahren um etwa 20 Prozent zugenommen hat. Das entspricht einem Anstieg von ca. 8.400 Kubikkilometern und hat dieselbe Größenordnung wie die Menge an Süßwasser, die im Mittel jährlich aus diesem Meeresgebiet in flüssiger oder gefrorener Form exportiert wird. Der Gehalt an Süßwasser im oberflächennahen Arktischen Ozean steuert, ob Wärme vom Ozean an die Atmosphäre oder an Eis abgegeben wird. Er wirkt sich auch auf die globale Ozeanzirkulation aus. Etwa zehn Prozent der globalen Festlandsabflüsse münden über die sibirischen und nordamerikanischen Flüsse in die Arktis, dazu kommt relativ salzarmes Wasser aus dem Pazifik. Dieses Süßwasser legt sich als leichte Schicht auf die tieferen salzreichen Ozeanschichten und koppelt damit auch deren Wärme von Eis und Atmosphäre weitgehend ab. Veränderungen dieser Schicht sind daher wichtige Steuergrößen für den sensiblen Wärmehaushalt der Arktis. Es ist zu erwarten, dass die zusätzliche Süßwassermenge im oberflächennahen Arktischen Ozean in den kommenden Jahren in den Nordatlantik ausströmen wird. Die Menge des aus der Arktis strömenden Süßwassers beeinflusst die Tiefenwasserbildung in der Grönlandsee und der Labradorsee, und hat damit Auswirkungen auf die globale Umwälzzirkulation des Ozeans. Insgesamt über 5.000 gemessene Salzgehaltsprofile wurden ausgewertet. Um die Tiefenverteilung des Salzgehalts zu messen, wurden Sonden von Schiffen aus eingesetzt oder an großen Eisschollen angebracht, so dass die Daten während der Eisdrift aufgezeichnet wurden. Auch Messwerte von U-Booten gingen in die Analysen ein. Ein Großteil der Daten stammt aus Expeditionen während des Internationalen Polarjahres 2007/08.Die starken Veränderungen in den oberen Wasserschichten bestehen in erster Linie aus einer Abnahme des Salzgehalts. Ein weiterer aber geringerer Effekt ist, dass die salzarmen Schichten mächtiger sind als früher. Der Süßwassergehalt des Arktischen Ozeans kann durch vermehrte Meereis- oder Gletscherschmelze, Niederschläge, oder über Flusseinträge zunehmen. Ein geringerer Export von Süßwasser aus der Arktis - in Form von Meereis oder flüssig - führt ebenfalls dazu, dass der Süßwassergehalt steigt. Die Autoren der Studie nennen veränderten Export von Süßwasser und veränderte Einträge aus den küstennahen Bereichen Sibiriens in den zentralen Arktischen Ozean als wahrscheinlichste Gründe. Mit Hilfe des gekoppelten Ozean-Meereis-Modells NAOSIM wurden die beobachteten Vorgänge simuliert. Die Modellexperimente erlauben, längere Zeiträume zu untersuchen, also auch Zeiten abzubilden, für die keine Messdaten vorliegen. Das Modell liefert auch wichtige Einblicke in die Ursachen des an- und abschwellenden Süßwassergehaltes und zeigt die große Bedeutung des lokalen Windfeldes. Messungen und Modell zeigen darüber hinaus, dass die Veränderungen des arktischen Süßwassergehaltes weit größere Gebiete umfassen als bisher angenommen.
Das Projekt "Vorhaben: Dynamik interannualer und dekadischer Variationen im tropischen und subtropischen Indischen Ozean - Vorhaben: Mechanismen der Veränderlichkeit der thermohalinen Zirkulation im Nordatlantik im Falle globaler" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. B2-2 Modellierung mit gekoppelter Simulation sowie die Analyse historischer Beobachtungs- und Modelldaten zur Untersuchung des zonalen 'Dipol-Mode' im Indischen Ozean, insbesondere der Rolle ozeanischer Kelvin- und Rossbywellen für die Setzung der Zeitskalen. B1-6 Untersuchungsgegenstand dieses Modellierprojekts ist die längerperiodische Variabilität und Stabilität der thermohalinen Zirkulation, auch unter dem Einfluss anthropogener Effekte. Schwerpunkt ist die Parametrisierung der Tiefenwasserproduktion in den Konvektions- und Overflowgebieten des Nordatlantiks bzw. der Grönlandsee für die THZ-Variabilität.
Das Projekt "ARKTIEF - Teilprojekt: Sedimentation biogener Partikel und deren Modifikation in der Grönlandsee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Ostseeforschung durchgeführt.