Die Kiel Off-Shore Mesocosms for Ocean Simulations (KOSMOS) sind eine , die von jedem mittelgro脽en Forschungsschiff aus eingesetzt werden kann. Es besteht derzeit aus 9 frei schwimmenden Einheiten, die jeweils aus einem Rahmen und einer flexiblen Bojenr枚hre von 2 m Durchmesser und 20 m L盲nge bestehen (Abb. 1). Nach dem Einsetzen entfaltet sich die Bojenr枚hre durch Gewichte, die das untere Ende in die Tiefe ziehen und so eine Wassers盲ule mit einem Volumen von 55 m3 umschlie脽t. Die Bojenr枚hre wird dann am unteren Ende durch eine Sedimentfalle komplett verschlossen. Regelm盲脽ige Reinigung der Bojenr枚hren verhindert Wachstum auf dem Material und erm枚glicht so Langzeitexperimente zur saisonalen Planktonentwicklung sowie Studien zur evolution盲ren Anpassung des Planktons. Die Wassers盲ule in den Bojenr枚hren enth盲lt die gesamte Planktongemeinschaft bis hin zu Fischlaren und kleinen pelagischen Fischen. Die Probennahme sedimentierter Stoffe in Kombination mit h盲ufigen Messungen der gel枚sten und suspendierten Stoffe sowie des Luft-Meer-Gasaustausches kann f眉r Berechnungen der Hauptelemente (C, N, P, Si) verwendet werden. M枚gliche experimentelle Ver盲nderungen k枚nnen die Zugabe anorganischer N盲hrstoffe oder organischer Verbindungen, die CO2-Anreicherung, die Manipulation der durchmischten Wasserschicht, die Simulation des Tiefenwasserauftriebs, den Artenausschluss und die Zugabe invasiver Arten sein.
Die KOSMOS-Anlage wurde erfolgreich in Langzeitexperimenten in verschiedenen Klimazonen eingesetzt, von der hohen Arktis 眉ber gem盲脽igte Gew盲sser in der Ostsee und Nordsee bis hin zu oligotrophen Gew盲ssern vor Gran Canaria und Hawaii (Abb. 2).
Abb. 2:links - Orte, an denen KOSMOS-Experimente durchgef眉hrt wurden; rechts - KOSMOS-Mesokosmen vor der K眉ste von Ny 脜lesund, Svalbard (Foto: Signe Klavsen, 91探花)
An diesen Studien, die sich auf die Auswirkungn der Planktondynamik und des biogeochemischen Kreislaufs der Ozeanversauerung konzentrierten, waren Forscher:innen aus einem breiten Spektrum wissenschaftlicher Bereiche beteiligt, darunter Meeres- und Atmosph盲renchemie, Molekular- und Evolutionsbiologie, Meeres枚kologie und biologische Ozeanographie, Aquakultur, Fischereibiologie und Biogeochemie. Die Ergebnisse der KOSMOS-Experimente wurden in verschiedenen 脰kosystem- und biogeochemischen Modellierungsans盲tzen verwendet.
Aktuelle M枚glichkeiten der KOSMOS-Infrasruktur: externe Nutzer:innen erhalten die einmalige M枚glichkeit, an multidisziplin盲ren Mesokosmen-Experimenten im offenen Meer unter naturnahen Bedingungen teilzunehmen. Sie
Abb. 3: Die Probennahme an den Mesokosmen wird vom KOSMOS-Team von kleinen Booten aus durchgef眉hrt, alle Teilnehmer:innen haben t盲glich Zugang zu allen Mesokosmen. Die Probennahmen werden u.a. mit Wasserprobennehmern, Netzen, gasdichten und Sediment-Probennehmern durchgef眉hrt. Diverse Sensoren f眉r die physikalische und chemische Bestimmung der Wasserproben werden f眉r die st盲ndige 脺berwachung und Tiefenmessung eingesetzt (Foto: Solvin Zankl).
KOSMOS-Kampagnen: geplante und finanzierte Kampagnen umfassen Studien zu dem Effekt von sinkendem Sauerstoffgehalt in den Auftriebsgebieten der Ozeane, zu den Auswirkungen der Ozeanversauerung auf oligotrophische pelagische Systeme und zum Potential von k眉nstlichem Auftrieb zur Steigerung der Produktivit盲t in Aquakulturen in unproduktiven 'Ozeanw眉sten'.
Kontakt: Prof. Dr. Ulf Riebesell
