MARIA S. MERIAN - Leitstelle Deutsche ...

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MARIA S. MERIAN - Leitstelle Deutsche ...
Forschungsschiff

               MARIA S. MERIAN

                            Reise Nr. MSM104

                          18.11.2021 - 15.12.2021

Sinking particles, their production, transfer and transformation, SIPA

                                Herausgeber

                  Institut für Geologie Universität Hamburg
                    Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe
                        http://www.ldf.uni-hamburg.de

                              Gefördert durch

                  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
            Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

                              ISSN 1862-8869
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Forschungsschiff / Research Vessel

              MARIA S. MERIAN

                Reise Nr. MSM104 / Cruise No. MSM104
                        18.11.2021 - 15.12.2021

   Sinkende Partikel, ihre Produktion, ihr Transport und ihre
                        Transformation, SIPA
Sinking particles, their production, transfer and transformation, SIPA

                          Herausgeber / Editor:

                Institut für Geologie Universität Hamburg
                  Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe
                      http://www.ldf.uni-hamburg.de

                     Gefördert durch / Sponsored by:

                Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
          Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

                            ISSN 1862-8869
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Anschriften / Addresses

Prof. Karin Zonneveld                      Telefon:     +49 421 218-65797
Micropaleontology/Div. Marine Palynology   Telefax:     +49 421 218-9865974
MARUM/Universität Bremen                   E-Mail:      kzonneveld@marum.de
Leobener Straße 8
D-28359 Bremen

Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe      Telefon:     +49 40 42838-3640
Institut für Geologie                      Telefax:     +49 40 4273-10063
Universität Hamburg                        E-Mail:      leitstelle.ldf@uni-hamburg.de
Bundesstraße 55                            http:        www.ldf.uni-hamburg.de
D-20146 Hamburg

Reederei Briese
Briese Schiffahrts GmbH & Co. KG           Telefon:     +49 491 92520-160
Research | Forschungsschifffahrt           Telefax      +49 491 92520-169
Hafenstraße 12 (Haus Singapore)            E-Mail:      research@briese.de
D-26789 Leer                               http:        http://www.briese.de/

GPF-Geschäftsstelle
Gutachterpanel Forschungsschiffe           E-Mail:      gpf@dfg.de
c/o Deutsche Forschungsgemeinschaft
Kennedyallee 40
D-53175 Bonn
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Forschungsschiff / Research Vessel MARIA S. MERIAN

Vessel’s general email address                            merian@merian.briese-research.de

Crew’s direct email address                               n.name@merian.briese-research.de

Scientific general email address                    chiefscientist@merian.briese-research.de

 Scientific direct email address                          n.name@merian.briese-research.de

Each cruise participant will receive an e-mail address composed of the first letter of his
first name and the full last name.

Günther Tietjen, for example, will receive the address:
                                                          g.tietjen@merian.briese-research.de

Notation on VSAT service availability will be done by ship’s management team / system
operator.

•   Data exchange ship/shore : on VSAT continuously / none VSAT every 15 minutes
•   Maximum attachment size: on VSAT no limits / none VSAT 50 kB, extendable on
    request
•   The system operator on board is responsible for the administration of all email addresses

Phone Bridge                                           VSAT                +49 491 91979023
                                          FBB 500 (Backup)                 +870 773 929 863
                                   GSM-mobile (in port only)               +49 171 697 543 3
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MERIAN Reise / MERIAN Cruise MSM104

                           18. 11. 2021 - 15. 12. 2021

Sinkende Partikel, ihre Produktion, ihr Transport und ihre Transformation, SIPA
       Sinking particles, their production, transfer and transformation, SIPA

  Fahrt / Cruise MSM104           18.11.2021 - 15.12.2021
                                  Emden (Deutschland) – Las Palmas (Spanien)
                                  Fahrtleitung / Chief Scientist: Karin Zonneveld

  Koordination / Coordination     Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe
                                  German Research Fleet Coordination Centre

  Kapitän / Master MERIAN         Ralf Schmidt
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Abb. 1   Geplante Fahrtrouten und Arbeitsgebiete der MERIAN Expeditionen MSM104
Fig. 1   Planned cruise tracks and working areas of MERIAN cruises MSM104
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Wissenschaftliches Programm
                                                                 Fahrt / Cruise MSM104
Scientific Programme

Übersicht                                       Synopsis

Die lateral und zeitlich hochdynamische Auf-    The laterally and temporally highly dynamic
triebsregion Cape Blanc ist eine der produk-    Cape Blanc upwelling region, is one of the
tivsten Regionen der Welt und ein wichtiger     most productive regions in the world and is a
Akteur im globalen Kohlenstoffkreislauf. Die    key player in the global carbon cycle. Upper
Primärproduktion des Oberwassers treibt die     water primary production drives the
biologische Pumpe an, die weitgehend durch      biological pump which is largely controlled
das sinkende Verhalten und den Quertrans-       by sinking behaviour and lateral transport of
port von “Marine snow”, Partikelaggregaten      marine snow, particle aggregates and faecal
und Fäkalpellets gesteuert wird. Allerdings     pellets. However, today we still largely lack
fehlt uns heute noch weitgehend ein quantita-   a quantitative understanding about processes
tives Verständnis über Prozesse, die die Pro-   that steer production, sinking velocities,
duktion steuern, Sinkverhaltens, den latera-    lateral transport and transformation of
len Transport in der Wassersäule sowie die      particulate organic matter.
Transformation von partikularem organi-
schem Material.
Während der geplanten Fahrt, die im Rahmen      During the proposed cruise that will be
der RECEIVER-Unit des Exzellenzclusters         carried out as part of the RECEIVER Unit of
"Der Meeresboden - die unerforschte Schnitt-    the Excellence Cluster "The ocean floor-
stelle der Erde" am MARUM (Universität          Earths uncharted interface at the MARUM
Bremen) durchgeführt wird, werden Gruppen       (University of Bremen) groups from the
der Universität Bremen, der Universität         University of Bremen, University of
Oldenburg, des Alfred-Wegener-Instituts in      Oldenburg, Alfred-Wegener-Institute in
Bremerhaven und des Königlich-Niederlän-        Bremerhaven and the Royal Nertherlands
dischen Instituts für Meeresforschung ge-       Institute of Sea Research will perform joint
meinsame Untersuchungen durchführen. Sie        investigations. They will study the formation,
werden die Bildung, das Absinken, die late-     sinking, lateral advection and alteration of
rale Advektion und die Veränderung von par-     particulate organic matter and their
tikulären organischen Stoffen und deren Um-     environmental proxies in the water column
weltproxies in der Wassersäule und den          and surface sediments in relationship to
Oberflächensedimenten in Abhängigkeit von       upwelling intensity, ambient redox conditions
der Auftriebsintensität, den umgebenden Re-     and the presence of nepheloid layers.
doxbedingungen und dem Vorhandensein            Furthermore, the relationship between
von Nepheloidschichten untersuchen. Dar-        dissolved and particulate organic matter
über hinaus wird die Beziehung zwischen ge-     (DOM/POM) as well as their age will be
lösten und partikulären organischen Stoffen     studied. Results shall be compared to long-
(DOM/POM) sowie deren Alter untersucht.         term particle flux records in sediment-trap
Die Ergebnisse werden mit langfristigen Auf-    series as well as long-term dust input.
zeichnungen des Partikelflusses in Sediment-    Sediment traps and dust buoys will be
fallen und des langfristigen Staubeintrags      serviced.
verglichen. Die Sedimentfallen und Staubbo-
jen werden gewartet.
Von / from Emden – nach / to Las Palmas                        Fahrt / Cruise MSM104

Wissenschaftliches Programm                     Scientific Programme

Während der Fahrt werden wir den                During the cruise, we will investigate the car-
Kohlenstoffkreislauf im hochproduktiven         bon cycling in the high productive upwelling
Ökosystem des Auftriebsgebietes vor Kap         ecosystem area off Cape Blanc and compare
Blanc untersuchen und mit den Bedingungen       this to open ocean conditions. We aim, to ob-
im offenen Ozean vergleichen. Unser Ziel ist    tain insight into key aspects that shape the
es, Einblicke in die Schlüsselaspekte zu        particulate and dissolved organic-matter flux
erhalten, die den Fluss von partikulären und    as well as mechanisms that influence vertical
gelösten organischen Stoffen bestimmen          and lateral transport of particles as well as
sowie in die Mechanismen, die den vertikalen    their transformation.
und lateralen Transport von Partikeln sowie
deren Umwandlung beeinflussen.
Zu diesem Zweck sind Forschungsaktivitäten      For this research activities are planned in the
im Auftriebsgebiet von Kap Blanc und im         Cape Blanc upwelling area and the open
offenen Ozean südlich der Kapverden             ocean south of the Cape Verden to:
geplant:
• Messung der Abschwächung des Kohlen-          • Measure carbon flux attenuation in the
    stoffflusses im Epi- und Mesopelagial im      epi and mesopelagic in the active
    aktiven Auftrieb, einem Auftriebsfila-        upwelling, an upwelling filament and
    ment und im offenen Ozean.                    open ocean.
• Erforschung des vertikalen und lateralen      • Determine the rate of vertical and lateral
    Transports und der diagenetischen             transport and diagenetic induced molec-
    molekulären Veränderung von POM-              ular alteration of different POM particles
    Partikel mit bekannter Herkunft:              of known origin: dinoflagellate cysts,
    Dinoflagellaten-Zysten, Pollen und Spo-       pollen / spores in relationship to the loca-
    ren in Abhängigkeit mit dem Vorhanden-        tion and presence of nepheloid layers at
    sein von Nepheloidschichten in verschie-      various depth in the water column.
    denen Tiefen der Wassersäule.
• Identifizierung von Polysacchariden in        • Identify polysaccharides in sinking parti-
    sinkenden Partikeln an der Oberfläche         cles at the surface and at depth.
    und in der Tiefe.
• Quantifizierung der Menge an Laminarin        • Quantify the amount of laminarin in and
    und Stärke in sinkenden Partikeln und des     starch in sinking particles and turnover
    Laminarinumsatzes in Diatomeen.               of laminarin in Diatoms.
• Untersuchung der Konzentration und der        • Investigate the concentration and radio-
    Radiokohlenstoffsignatur von partikulä-       carbon signature of particulate and dis-
    rem und gelöstem organischem Material         solved organic matter in water column
    in Wassersäulenprofilen auf dem Schelf-       profiles across the shelf-slope transect at
    Steilhangtransekt am Kap Blanc.               Cape Blanc.
• Bestimmung der geochemischen Zusam-           • Determine the geochemical composition
    mensetzung der gelösten organischen           of dissolved organic matter in relation to
    Substanz im Verhältnis zu ihrem Radio-        its radiocarbon age.
    kohlenstoffalter.
Abb. 2   Das Arbeitsgebiet MSM104. Satellitengestützte Oberflächenwassertemperaturen und geplante
         Forschungsgebiete. CB/CBi/M1 sind die Positionen der verankerten Sedimentfallen, Car-
         men/Laura sind die Namen der Staubbojen (Bild: Global Earth und der NASA, heruntergeladen
         von der Website "State of the Ocean").

Fig. 2   The working area of cruise MSM104. Map depicting satellite derived surface water temperatures
         and planned research areas. CB/CBi/M1 represent positions of moored sediment traps, Car-
         men/Laura, are the names of the to be serviced dust buoys (image. courtesy of Global Earth and
         NASA and downloaded from the “state of the ocean” website)
Arbeitsprogramm                                Work Programme

Die Probennahme wird im Bereich von            Sampling will be executed in the Cape Blanc
Kap Blanc und Kapverden anhand der fol-        and Cape Verde regions using the following
genden Strategien durchgeführt:                sampling strategies.

1. Die obere Wassersäule wird entlang ei-      1. The upper water column that shape the
   nes Transekts, der den Auftriebsgewäs-         OM particle flux in relationship to
   sern folgt, mit Driftfallen, CTD / Roset-      upwelling will be sampled with drifting
   tenprofilierung und In-situ-Pumpen be-         traps CTD/Rosette profiling and in-situ
   probt.                                         pumps along a transect that follows the
                                                  tracks of upwelled waters.

2. Der Anteil des vertikalen und lateralen     2. The rate of vertical and lateral transport
   Transports von Partikeln und die Ver-          of particles and alteration of the organic
   änderung der organischen Substanz in           matter in relationship to the presence of
   Bezug auf das Vorhandensein von                nepheloid layers and differential redox
   Nepheloidschichten und differenziellen         conditions in the water column and at the
   Redoxbedingungen in der Wassersäule            sediment-water interface will be assessed
   und an der Sediment-Wasser-Grenzflä-           along an onshore-offshore transect in-
   che werden entlang eines Onshore-              cluding using CTD profiling, in-situ
   Offshore-Transekts einschließlich der          Pumps and Multicorer Sampling.
   Fallenpositionen CB, CBi und M1 mit
   CTD-Profilierung, In-situ-Pumpen und
   Multicorerprobennahme gemessen.

3. Die langfristigen Veränderungen dieser      3. The long-term variability of the system
   Prozesse werden anhand von Sediment-           will be studied using sediment traps.
   fallen untersucht.

4. Die langfristigen Veränderungen im          4. The long-term variability of durst input in
   Staubeintrag werden anhand von veran-          the ocean will be studied using moored
   kerten Staubbojen erfasst.                     dust buoys.
Zeitplan / Schedule                                  Fahrt / Cruise MSM104

                                                                      Tage/days
Auslaufen von Emden (Deutschland) am 18.11.2021
Departure from Emden (Germany) 18.11.2021

Transit zum Arbeitsgebiet / Transit to working area                        11

Arbeitsgebiet / working area                                               12

Transit zum Hafen Las Palmas                                               4
Transit to port Las Palmas
                                                              Total        27

Einlaufen in Las Palmas (Spanien) am 15.12.2021
Arrival in Las Palmas (Spain) 15.12.2021
Beteiligte Institutionen / Participating Institutions

MARUM
Research Faculty, Universität Bremen
Leobener Straße 8
D-28359 Bremen

Fachbereich 5-Geowissenschaften
Universität Bremen
StraßePostfach 330440
D-28334 Bremen

AWI
Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar und Meeresforschung
Postfach 12 01 61
D-27515 Bremerhaven

ICBM -Universität Oldenburg
Institute für Geologie und Biologie des Meeres
Postfach 2503
D-26111 Oldenburg

NIOZ
Royal Netherlands Institute of Sea Research
Landsdiep 4
1797 SZ 't Horntje (Texel)
The Netherlands
Das Forschungsschiff / Research Vessel MARIA S. MERIAN

Das Eisrandforschungsschiff „MARIA S.            The polar-margin research vessel „MARIA
MERIAN“ dient der weltweiten, grundlagen-        S. MERIAN“ is used for the German, world-
bezogenen Hochseeforschung Deutschlands          wide marine scientific research and the coop-
und der Zusammenarbeit mit anderen Staaten       eration with other nations in this field.
auf diesem Gebiet.

FS „MARIA S. MERIAN“ ist Eigentum des            R/V „MARIA S. MERIAN“ is owned by the
Landes Mecklenburg-Vorpommern, vertre-           Federal State of Mecklenburg-Vorpommern,
ten durch das Ministerium für Bildung, Wis-      represented by the Ministry of Education,
senschaft und Kultur. Der Bau des Schiffes       Science and Culture. The construction of the
wurde durch die Küstenländer Bremen,             vessel was financed by the Federal States of
Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern und              Bremen,     Hamburg,      Mecklenburg-Vor-
Schleswig-Holstein sowie das Bundesminis-        pommern and Schleswig-Holstein as well as
terium für Bildung und Forschung (BMBF)          by the Ministry of Education and Research
finanziert.                                      (BMBF).

Das Schiff wird als 'Hilfseinrichtung der For-   The vessel is operated as an 'Auxiliary Re-
schung' von der Deutschen Forschungsge-          search Facility' by the German Research
meinschaft (DFG) betrieben. Dabei wird sie       Foundation (DFG). The DFG is assisted by
von einem Beirat unterstützt. Der Schiffsbe-     an Advisory Board. The operation of the ves-
trieb wird zu 70% von der DFG und zu 30%         sel is financed to 70% by the DFG and to
vom BMBF finanziert.                             30% by the BMBF.

Dem Gutachterpanel Forschungsschiffe             The Review Panel German Research Vessels
(GPF) obliegt die Begutachtung der wissen-       (GPF) reviews the scientific cruise pro-
schaftlichen Fahrtanträge. Nach positiver Be-    posals. GPF-approved projects are suspect
gutachtung können diese in die Fahrtpla-         to enter the cruise schedule.
nung aufgenommen werden.

Die Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe        The German Research Fleet Coordination
(LDF) der Universität Hamburg ist für die        Centre at the University of Hamburg is re-
wissenschaftlich-technische, logistische und     sponsible for the scientific-technical, logisti-
finanzielle Vorbereitung, Abwicklung und         cal and financial preparation, handling and
Betreuung des Schiffsbetriebes zuständig.        supervision of the vessels operation.

Einerseits arbeitet die LDF partnerschaftlich    On a partner-like basis the LDF cooperates
mit der Fahrtleitung zusammen, andererseits      with the chief scientists and the managing
ist sie Partner und Auftraggeber der Reederei    owner Briese Schiffahrts GmbH & Co. KG.
Briese Schiffahrts GmbH & Co. KG.
Research Vessel

               MARIA S. MERIAN

                            Cruise No. MSM104

                         18. 11. 2021 - 15. 12. 2021

Sinking particles, their production, transfer and transformation, SIPA

                                  Editor:

                  Institut für Geologie Universität Hamburg
                    Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe
                        http://www.ldf.uni-hamburg.de

                               Sponsored by:

                  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
            Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

                              ISSN 1862-8869
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