Forscher am Zentrum für autonome maritime Operationen und Systeme (AMOS) der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegens (NTNU) testeten im Mai eine vierstufige „Beobachtungspyramide“, um das Meeresleben im Kongsfjord von Svalbard zu untersuchen. Dabei griff das Forschungsteam, von oben nach unten, auf einen Kleinsatelliten, ein unbemanntes Luftfahrzeug, zwei unbemannte Boote und Unterwasserroboter zurück, die das Gebiet gleichzeitig untersuchen sollten – darum die Rede von einer sogenannten Beobachtungspyramide. Von oben nach unten verringert sich dann auch der Radius, der von den jeweiligen Maschinen beobachtet werden kann.
Plankton als Indikator für den Klimawandel
Der der NTNU forschende Meeresbiologe Geir Johnsen betont die Relevanz des Projekts für die Erforschung der Lage des sogenannten Phytoplanktons, das sich im Gegensatz zum Zooplankton nicht von anderen Lebewesen ernährt, sondern Photosynthese betreibt. Die Feststellung des Zustands des Phytoplanktons im Kongsfjord gilt dem Forscher als Hilfsmittel zur Beobachtung des Klimawandels, zumal den in Breitengraden der Arktis Temperatur- und Ökosystemveränderungen früher und deutlicher zu erkennen sind als in gemäßigteren Gebieten. „Wachsen sie? Sind sie in guter Verfassung? Sterben sie ab? Sind sie im Party-Modus?“, alle diese Fragen seien laut Johnsen von Bedeutung.
Der von den Forschern verwendete Ansatz, die Beobachtungspyramide, kann gebraucht werden, um normale und schädliche Algenblüten und die Art der Veränderungen, die der Klimawandel im Meer verursacht, kontinuierlicher zu überwachen. Neben den bereits genannten technischen Geräten sind auch Biologen, die Wasserproben nehmen, um Angaben zu den Arten, zur Photosynthese und zum Gesundheitszustand des Planktons erhalten und die unbemannten Fahrzeuge registrieren, Teil der Beobachtungspyramide. „Dieses Konzept kann weiterentwickelt und rationalisiert werden, insbesondere wenn es um eine schnellere Datenauswertung geht. Wir haben mit Biologen zusammengearbeitet, um diesen Ansatz an ihre Bedürfnisse anzupassen, aber er kann auch für andere Zwecke verwendet werden“, sagt Asgeir J. Sørensen, Professor für Meereskybernetik und AMOS-Direktor.
Von Fischzucht bis Offshore-Energieerzeugung
Eine der Triebfedern für die Entwicklung der Beobachtungspyramide ist jedoch vor allem auch die langjährige Zusammenarbeit mit Europas zweitgrößtem Gaslieferanten, Equinor, bei der Entwicklung von Methoden und Technologien zur Überwachung der Offshore-Öl- und -Gasumgebung sowie der Offshore-Systeme für erneuerbare Energien. Sørensen weist zudem darauf hin, dass auch die Fischzucht von effektiveren und automatisierten Methoden zur Überwachung und Beobachtung der Bedingungen für das Wohlergehen der Fische und der Umwelt in der Nähe der Fischställe profitieren könne. Darüber hinaus könne die Technologie auch eingesetzt werden, um mehr über die Süßwassersysteme in Norwegen zu erfahren.
Letzten Endes betonen die Forscher, dass ihr Ansatz im wesentlichen eine automatische Küstenwache unter der Meeresoberfläche biete, die den Zustand der Ozeane und den Verkehr im Ozeanraum überwachen könne. „Dadurch erhalten wir mehr Wissen und ein besseres Verständnis für die Vorgänge im Ozean“, erklärt Sørensen. „Dies könnte in naher Zukunft zu neuen Industrien, Wertschöpfung und neuen Arbeitsplätzen in Norwegen führen.“ Der erste Test der Beobachtungspyramide wurde in enger Zusammenarbeit zwischen der Universität Tromsø und UNIS, dem Universitätszentrum in Svalbard, sowie mehreren Abteilungen der NTNU durchgeführt.
