Die „Bayern“ und der Klimawandel

Während ihres Indo-Pacific Deployment hat die deutsche Fregatte beigetragen, das maritime Messnetz des Global Drifter Program auszubauen.

Wie kommt ein Kriegsschiff zur Klimaforschung? Am 2. August 2021 lief die Fregatte „Bayern“ von Wilhelmshaven in Richtung Indo-Pazifik aus. Mit an Bord: 15 Driftbojen, die meteorologische und ozeanographische Parameter erfassen. Die erste dieser Bojen hat die Besatzung am 14. September, beim Überfahren des 14. nördlichen Breitengrades, im Indischen Ozean planmäßig zu Wasser gelassen. Die Aktion war eine Zusammenarbeit zwischen der Maritimen Messnetzgruppe des Deutschen Wetterdienstes und dem Dezernat GeoInfo-Unterstützung des Marinekommandos.

Die im Indischen Ozean ausgebrachten Bojen sollen das dortige Messnetz des so genannten Global Drifter Program (GDP) wieder verstärken. Denn die COVID-19Coronavirus Disease 2019-Pandemie beeinträchtigt das Netzwerk, das auf regelmäßigen Schiffsverkehr auf den Weltmeeren angewiesen ist. Der hat seit Beginn der Pandemie aber deutlich abgenommen, besonders auf der ohnehin schon relativ wenig befahrenen Strecke zwischen Horn von Afrika und Australien.

Was ist das Global Drifter Program?

Das GDP ist ein weltumspannendes Beobachtungsnetzwerk, das direkt vor Ort meteorologische und ozeanographische Messdaten erfasst – im Unterschied zu Fernerkundung beispielsweise per Satellit. Die Daten sind die oberflächennahe Meeresströmung, Meeresoberflächentemperatur, Luftdruck, Wind und Salzgehalt sowie der Seegang, also signifikanten Wellenhöhen und Dünung. Die Bojen selbst sind autonom arbeitende Geräte, die die Daten, einschließlich ihrer eigenen Position, ein bis zwei Jahre lang erfassen und automatisiert über Satellit versenden.

Der Aufbau des GDP begann schon Ende der 1980er Jahre. Aber erst Anfang des 21. Jahrhunderts war das Netzwerk in der angestrebten Dichte voll ausgebaut. Verantwortlich für das global koordinierte Bojenmessnetz sind die World Meteorological Organization und die Intergovernmental Oceanographic Commission der UNESCO. Praktisch betrieben und bezahlt wird es von unterschiedlichen Stellen, darunter auch die amerikanische National Oceanic and Atmospheric Administration. Letztere ist auch für den Raum Indo-Pazifik zuständig, und mit ihr wiederum koordinierten für die Beteiligung der „Bayern“ die beiden deutschen Stellen.

Das GDP hat zum Ziel, ständig ein weltweites, ausreichend engmaschiges Messnetz zu unterhalten. Es benötigt hierfür ein Minimum von etwa 1.300 Bojen. Anfang Juni 201 war es bereits auf 1.400 geschrumpft, und im nordwestlichen Indischen Ozean befanden sich zu der Zeit weniger als fünf aktive Bojen. Ende September waren es wieder mehr als 20 Bojen, auch dank der deutschen Fregatte.

Unterschiedliche Driftbojen für unterschiedliche Messdaten

Es gibt verschiedene Arten von Bojen, die das GDP einsetzt. Sie unterscheiden sich im Wesentlichen durch die verbauten Messgeräte, und damit durch die Daten, die sie liefern. Die „Bayern“ zum Beispiel hat zehn Bojen des Typs Surface Velocity Program Barometer (SVPB) und 5 vom Typ Directional Wave Spectra (DWS) ausgebracht. Die SVPB-Drifter messen die Strömung, Temperatur und Luftdruck. Die DWS-Drifter registrieren Strömung, Temperatur und Seegang.

Die meisten Driftbojen im GDP sind vom Typ SVPB beziehungsweise SVP, das heißt ohne Barometer messen sie keinen Luftdruck, sondern nur Strömung und Temperatur. Die SVP- und SVPB-Bojen sind mit einem Treibanker ausgestattet, der in circa 15 Meter Tiefe schwebt. Er dient dazu, dass die Boje mit der oberflächennahen Strömung verdriftet. Ohne den Treibanker würde die Boje, also der kugelförmige Schwimmkörper, wie ein Ball auf dem Wasser von Wind und Wellen hin und her bewegt, aber sich nicht exakt mit der Strömung bewegen.

Die Daten, die das GDP und seine Bojen liefern, werden vorwiegend von Wissenschaftlern in der Meeres- und Klimaforschung ausgewertet sowie von Wetterdiensten genutzt. Die Messungen dienen unter anderem der Beobachtung des Klimas und der Ozeane sowie deren Modellierung, darunter auch ein im Marinekommando errechnetes Seegangsmodell.

Es gibt mehr als 1.000 wissenschaftliche Veröffentlichungen, die das GDP als Datenquelle angeben. Auch fließen die Daten in die Vorhersagemodelle der nationalen Wetterdienste ein. Kurz gesagt: Das GDP dient dazu, unser Verständnis der physikalischen Prozesse des Klimas und der Ozeane zu verbessern.

Nutzer der Daten ist nicht nur die Wissenschaft

Darüber hinaus ist jeder Nutzer einer Wettervorhersage oder Empfänger von Wetterwarnungen ein „Endverbraucher“. Nicht zuletzt natürlich die Schifffahrt, die aufgrund aktueller Wetterinformationen Routen ökonomisch planen und gefährlichen Wettersituationen ausweichen kann.

In der Regel liefern die SVPB-Bojen etwas mehr als zwei Jahre wertvolle Daten, die DWS-Drifter etwa ein Jahr. Der bisherige Rekord liegt allerdings bei etwas über zehn Jahren. Die Bojen sind nicht biologisch abbaubar, sind aber nach heutigem Kenntnisstand keine Gefahr für maritimes Leben. Es ist auch ökologisch sinnvoller, sie nicht einzusammeln.

Die Bojen wiederzufinden, nachdem sie ihre Position nicht mehr übertragen, ist aufgrund ihrer geringen Größe auf dem offenen Meer äußerst schwer. Die inaktiven Bojen zu suchen und zu bergen, würde daher eine viel höhere Umweltbelastung bedeuten als ihr Verbleib im Ozean.

von  Henry Kleta und Michael Koch  E-Mail schreiben