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Vansee PALEOVAN - nach 500'000 Jahren Umweltgeschichte gebohrt
Expeditionsberichte vom Vansee

Expeditionsberichte vom Vansee

Eawag Forschende erbohren im Rahmen des Projektes PALEOVAN die Sedimente des Vansees in Ostanatolien, Türkei. Dank seiner vulkanisch und tektonisch aktiven Umgebung, haben die Sedimente im Seegrund sehr genaue Aufzeichnungen von vergangenen Klima- und Umweltschwankungen. Die Teammitglieder berichten hier live von ihren Eindrücken während der zweimonatigen Expedition.

Siehe auch die Website von International Continental Scientific Drilling Program (ICDP)

1.9.2010

So ist das eben mit Expeditionen und Bohrprojekten, irgendwann finden sie ihr Ende, aber sicher nicht zum geplanten Zeitpunkt. Langsam aber stetig lassen die Nachwehen dieser Bohrung, geschaffen als wissenschaftliche Idee und umgesetzt in Stahl und Schweiss, nach und verebben. Der Mantel der positiven Erinnerung legt sich in Milde über Wellen und Sturm, widerliches Essen,12-Stunden-Schichten, Flohbisse, Säure und pH, verstimmte Mägen, knappes Geld, Erschöpfung, laut geführte Telefonkonferenzen und all das andere.

Die körperliche und geistige Realität des Konzepts 'Erschöpfung' weicht je nach eigener Kondition einem Gefühl irgendwo zwischen Ernüchterung und Euphorie. Nicht nur persönlich hat es uns geschafft, auch wissenschaftlich haben wir unsere Ziele letztlich erreicht. Unsere Hauptbohrung am Ahlat-Rücken hat in 220 Metern Tiefe den anstehenden Fels erreicht, so dass nicht tiefer gebohrt werden konnte. Unsere Bohrung ist damit nicht ganz so tief wie geplant ausgefallen - soweit die kleine schlechte Nachricht. Die grosse gute Nachricht ist, dass die geborgenen Sedimentkerne wohl die gesamte Geschichte des Van-Sees seit seiner Entstehung enthalten. Dies ist wissenschaftlich umso interessanter, da die tiefsten Sedimente wohl im Süsswasser abgelagert wurden und Muscheln enthalten, die so gross sind, dass sogar ich sie erkenne. Diese ältesten Sedimente wurden in einem 'normalen' See abgelagert, der mit dem heutigen Van-See und seiner extremen Hydrochemie nichts gemein hat. Damit eröffnen sich wissenschaftlich ganz neue Horizonte: Weshalb wurde aus einem Süsswasser- ein Salzwassersee? Wie hat die Biologie auf diesen Wechsel reagiert? Eben, diese Möglichkeiten stimmen milde und lassen die letzten Wochen der Strapazen und Flüche vergessen, die notwendig waren, um an diesen Punkt zu kommen.

Zurück in der Schweiz erscheint der Van-See schon wieder sehr weit weg und der Blick geht nach vorne nach Bremen, wo noch in diesem Jahr die Kerne für die ersten wissenschaftlichen Arbeiten beprobt werden.
Rolf Kipfer

1-9.jpg   Sonnenuntergang am Van-See.

28.8.2010

In den letzten Wochen mussten wir ständig gegen die windigen Bedingungen auf dem Van-See kämpfen. Glücklicherweise war die letzte Bohrung der Sedimentkerne am Ahlat Ridge sehr erfolgreich. Wir haben am 23. August zum dritten Mal den Seegrund erreicht und damit auch das letzte Ziel unserer Bohr-Expedition am Van-See. Insgesamt wurden 828,6 Meter Sedimentkerne geborgen und in 1013 Abschnitte (Sections) unterteilt. In den letzten zwei Monaten wurden 387 «Core catcher» (untere Bereiche der Sedimentkerne) analysiert und 1975 Teilproben an die verschiedenen Forschungsinstitute geschickt. Entgegen allen Erwartungen konnten wir zudem in einer Tiefe von rund 206 Metern im Seesediment eine Edelgasprobe nehmen.

Am 27. August erreichte die DOSECC- Plattform nun wieder den Hafen von Ahlat. Ohne langes Zögern hat die Crew mit der Demontage begonnen. Die Behälter, die über zwei Monate unser Arbeitsplatz waren, werden verwendet, um die Geräte und Materialien aufzunehmen, die für das nächste ICDP-Bohrprojekt am Toten Meer verschifft werden. Auch im provisorischen Labor in Ahlat haben wir begonnen, unser gesamtes Material zu verpacken, um es zurück in die Schweiz zu schicken. Der Kühlbehälter mit den Sedimentkernen ist für den Versand bereit.

Da das Boot der Universität nicht mehr für die Bohr-Operationen benötigt wurde, konnten wir es nutzen, um die Ankerplattform der Eawag neu zu stationieren. Seit fünf Jahren sammeln die Sedimentfallen an der Plattform Partikel in der Wassersäule des Van-Sees. Zusätzlich haben wir noch einige kurze Sedimentkerne in der Region des Ahlat Ridge erbohrt, um die Sedimentproben zu vervollständigen.


Nun ist es Zeit, auf Wiedersehen zu sagen! Nach zwei Monaten Arbeit im 24-Stunden-Takt an sieben Tagen pro Woche in Ostanatolien ist jeder glücklich, wieder nach Hause zu fahren. Dennoch ist dies erst der Anfang der PALEOVAN Projekts: die Sedimentkerne sind auf dem Weg zum Sedimentkern-Lager in Bremen (Deutschland) und schon bald wird sich das Wissenschafter-Team dort wieder begegnen. Wir freuen uns auf die vielfältigen Informationen, die uns die Sedimente des Van-Sees liefern werden!
Yama Tomonaga and Mona Stockhecke

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Die Bohr-Operation musste wegen der hohen Wellen abgebrochen werden und der Bohr-Chef entdeckt ganz neue Eigenschaften des Bohrmaterials auf der Plattform.

Das Schnellboot, welches
bisher zum Tarnsport auf die Plattform benutzt wurde, ist nun im Innern der Bohrplattform verstaut.
48 Stunden sind genug, um eine Bohrplattform verschwinden zu lassen.

25.8.2010

17 km/h um 20:05 Uhr, 37 km/h um 20:17 Uhr, 40km/h um 20:30 Uhr: Windgeschwindigkeiten der gestrigen Nachtschicht. “Ain’t no hurricane driller!”, meint Joe unser Bohrmeister und schaltet das Gerät ab. Die Wellen schwappen schon über die Plattform. Statt der gewünschten 30 erbohren wir nur 10 Meter.

Vorausplanung, das haben wir inzwischen gelernt, ist bei Bohrungen unmöglich. Trotzdem nähern wir uns dem Ziel von drei 220 Meter langen Kernen am Ahlat Ridge. Das Ende ist absehbar und die Anspannung der Expeditionsteilnehmer sinkt und die US- amerikanische Bohrmannschaft sinniert über Bacon und Spare Ribs – Hauptsache Schwein!

Spannend, neben dem Bohrfortschritt ist es auch, den Fastenmonat Ramadan mitzuerleben. Von Sonnenauf- bis Sonnenuntergang hungern die jungen Hotelbediensteten und träumen von der ersten Zigarette am Abend. Vorteile bringt die tägliche Enthaltsamkeit von allem irdischen, vor allem der Nachtschicht. Diese kann um 3:15 Uhr, vor dem Morgengebet, in türkischer Gesellschaft frühstücken.
Paul Hammer

25-8_1.jpg   Wellen machen das Bohren unmöglich. Das 540 Meter lange Bohrgestänge könnte durch ein abruptes Eintauchen in das Sediment beschädigt werden.
     
25-8_2.jpg   Sichtlich entspannte Wissenschaftler geniessen die ersten Sonnenstrahlen des Tages.

17.8.2010

Die Bohrungen am Loch 2D dauerten zwei ganze Tage und Nächte, bis der Bohrkopf des ALIEN-Kernbohrers am 21. August 2010 um 2:30 Uhr bei einer Sedimenttiefe von 217 m schliesslich bis zum Sedimentgrund des Vansees vorgedrungen war. Uns erwartete eine gute Auswahl grobkörnigen Vulkansands, der an vielen Stellen Muschelfragmente aufwies. Ein Hoch auf unsere Bohrcrew! Wir gratulieren zudem unseren Kollegen der Seismologie, die den Untergrund am Ahlat Ridge bei einer Tiefe von 220 m recht genau vorhergesagt hatten!

Somit haben wir das Kernziel unserer Expedition erreicht. 500.000 Jahre Erdengeschichte, aufgezeichnet in Sedimentkernen, stehen zur eingehenden Untersuchung bereit. Dieser Erfolg lässt uns die hohen Wellen der letzten Tage und die Magenprobleme einiger Expeditionsteilnehmer vergessen. Wir fahren nun mit Loch 2E fort, wo wir – vorausgesetzt, Wind und Wellen machen uns keinen Strich durch die Rechnung – rasch eine Parallel-Kernbohrung durchführen werden, um zusätzliches Material zu erhalten und Informationslücken von Loch 2D zu schliessen.
Paul Hammer

17-8.jpg   Die Bohrcrew der Nachtschicht, Gary, Joe, Pete

14.8.2010

Jenseits von 215 Metern unter dem derzeitigen Seeboden im Bereich des Ahlat-Rückens kann das Bohrteam immer weniger Sediment zu Tage fördern - egal welche Technik sie anwenden. Das gewonnene Material ist sehr dicht, hart, trocken, sandig und enthält viele weisse Bestandteile, offenbar Rückstände von Muscheln. Die seismischen Daten weisen auf lehmartiges Material hin und lassen vermuten, dass auch unterhalb dieser Tiefe solches Material zu finden ist. Haben wir den Grund des Vansees erreicht? Wir vermuten es...
Marie-Eve Randlett

14-8.jpg   Das trockene und sandige Material ist undurchdringbar und scheint nicht mit dem Ton oder der Tephra vergleichbar, welche wir auf dem Weg nach unten gefunden haben.

9.8.2010

Rund 120 Meter Sediment wurden in den letzten drei Tagen an Land und in unser Hotel in Ahlat gebracht. Das ganze Team ist damit voll ausgelastet, es zu analysieren und jeder ist guter Laune, weil wir nun endlich wirklich gute Proben erhalten haben. Heute Nachmittag hat das Logging Team die Arbeit auf der Plattform aufgenommen. Das Logging Team ist für die geophysikalischen Messungen im Bohrloch verantwortlich.

Wir haben inzwischen mit unseren Sedimentkernen die Sedimentschichten des Ahlat-Rückens gut abgedeckt und der Rest der Bohroperation wird sich nun auf die Bohrungen in einer noch grösseren Tiefe, tiefer als 120 Meter, konzentrieren. Die Bohrfachleute haben inzwischen viel Erfahrung mit dem Vansee-Sediment und wir sind daher zuversichtlich, auch aus diesen tieferen Schichten Bohrkerne zu erhalten und damit die Klimaentwicklung in noch früheren Zeiträumen untersuchen zu können.
Marie.Eve Randlett

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Das Logging-Team kommt mit seinem Arbeitsmaterial auf der Bohrplattform an.

9-8_2.jpg Ein Weltrekord:
Matthias Brennwald entnimmt eine Probe eines nie zuvor in dieser Tiefe im Seesediment gewonnenen Edelgases.

7.8.2010

Wir wissen, dass der Van-See von Vulkanen umgeben ist und haben daher erwartet (und uns sogar eifrig bemüht), pyroklastische Ablagerungen (sog. Tephra) in den Sedimentschichten des Vansees zu finden. Und tatsächlich! Inzwischen sind unsere Notebooks mit Einträgen über Tephra-Schichten, die über verschiedene Farben, Korngrössen und Texturen der Proben Auskunft geben, gefüllt. Allerdings, so spannend, faszinierend und einzigartig sie sind, so grosse Herausforderungen stellen die Tephra-Schichten auch für die Bohrungen dar: die Tephra-Schichten können extrem dick sein und sind in der Regel schlecht gefestigt. «Die Schichten formen innerhalb des Bohrlochs zum Teil instabile Wände, die leicht zusammen brechen können», erklärt unser DOSECC Chefgeologe Douglas W. Schnurrenberger.

Heute aber ist das Wetter wunderbar und der Bohrschlamm hat die richtige Konsistenz. Nur die Tephra-Schicht spielt den „Troublemaker“. Ein Einsturz blockiert das Bohrloch und verlangsamt die Operation einmal mehr. Der Plan ist nun, die Tephra-Schicht auszuwaschen, ohne sie zu erbohren und es dann noch mal zu versuchen. Wir halten uns selbst die Daumen, dass wir weiter unten auf einfacheres Material treffen.
Marie.Eve Randlett

7-8.jpg   Das Vansee-Team besichtigt den Nemrut Krater. Er hat einen Durchmesser von 7-8 Kilometern, was einem einen Eindruck gibt, wie stark die Eruptionen hier gewesen sein müssen.

4.8.2010

Das Bohrloch am Ahlat Ridge wird tiefer und tiefer. Das Bohren wird mit der Tiefe allerdings weder einfacher noch schneller, weshalb wir hin und wieder zu Pausen gezwungen sind. Nachts verbringen wir diese Pausen meist schlafend, was mit dem (mehr oder weniger) sanften Schaukeln der Plattform und dem imposanten Sternenhimmel über dem Vansee meist sehr erholsam ist. Ansonsten lassen wir unserer Kreativität freien Lauf und zaubern mit den bescheidenen Mitteln auf der Bohrplattform kulinarische Leckerbissen für uns und die Bohrcrew.
Matthias Brennwald

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Man nehme eine PET-Flasche (typisch Eawag), schneide den oberen Teil weg, und gebe Milch und Bananenstücke hinein.
Das ganze wird dann mit einer (vorher etwas gereinigten) Bohrmaschine zu feinem Banana-Shake verarbeitet.
Zum 1. August gibt's Fondue.
Bei dem starken Wellengang sind diesem Menü allerdings nicht alle Mägen gewachsen.
Unsere Kollegen der amerikanischen Bohrcrew sind geteilter Meinung über die schweizerische Spezialität.

29.7.2010

In der Nacht vom letzten Sonntag war es soweit: das Bohrgestänge war in eine Wassertiefe von 357 Metern bis einen Meter oberhalb der Sedimentoberfläche ausgefahren, alles war bereit zum bohren. Die Bohrung lief bis zu einer Sedimentiere von 30 m wie geschmiert. Danach mussten wir etwas langsamer vorgehen, weil sich einerseits die Wind- und Wellenbedingungen verschlechterten und andererseits das Sediment häufig mit den aus der ersten Bohrstelle schon bekannten mächtigen, schwer durchdringbaren Tephra-Schichten versetzt ist. Zurzeit steht der Bohrkopf in einer Tiefe von 95 Metern.

Die Kernsegmente werden von der Plattform in unser Hotel gebracht, wo sie im eigens dafür eingerichteten Labor ersten Analysen unterzogen werden. Unsere türkischen Kollegen messen mit einem Multisensor Core Logger Tiefenprofile der Magnetisierbarkeit, der Dichte, Schallgeschwindigkeit und elektrischen Leitfähigkeit der einzelnen Segmente. Diese Profile dienen uns im Moment dazu, die genaue zeitliche und geometrische Abfolge der verschiedenen Segmente relativ zueinander festzulegen. Im Weiteren werden diese Daten dazu verwendet, um sedimentologische Einheiten zu identifizieren und genau zu charakterisieren.
Matthias Brennwald

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An einem Bildschirm diskutieren die Forschenden die Messdaten. Im Untergeschoss des Hotels wurde ein Labor eingerichtet, wo laufend die physikalischen Eigenschaften der Kern- segmente gemessen werden.  

25.7.2010

Rückblende zum 19.7.2010: "…und morgen wird die Bohrplattform an der neuen Bohrstelle hoffentlich verankert." Dafür braucht es aber nicht nur die grossen Dinge wie die zwischenzeitlich verlorene Ankerplattform, manchmal sind die kleinen Dinge eben genauso wichtig. Insbesondere bei den Wellen gilt dabei "small is beautiful" – und Murphy hat die Wellen des ganzen Sees genau in unser Arbeitsgebiet geblasen. Wenn dann auch noch das Boot zum Schleppen der Plattform mit einem Antriebsdefekt hilflos auf dem See herumdümpelt, geht es auch nicht besser. So hatten wir viel Zeit, erste Blicke auf die an der ersten Bohrstelle aufgenommenen Log-Daten zu werfen, die wunderschöne Umgebung zu erkunden oder sogar bei den türkischen Langlaufcracks mitzutrainieren.

Als wir dann auf der Plattform anstelle der schon etwas angestaubten türkischen Flagge ein nagelneues Exemplar hissen, lassen sich die Götter endlich beschwichtigen und die Plattform findet doch noch den Weg an ihr Ziel. Zur Freude aller konnten wir gestern Nacht den Bohrbetrieb an der neuen Stelle aufnehmen und so die zweite, für uns wichtigste Reise in die Vergangenheit des Vansees in Angriff nehmen!
Matthias Brennwald

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Prognose der Wellenhöhe im Vansee. Die Wellen treten wie prognostiziert genau dort auf, wo wir sie nicht haben wollten.   Yama und Flavio tragen einen frischen Bohrkern zum Schneidetisch, wo er vermessen und für spätere Untersuchungen in handlichere Stücke zerteilt wird.

22.7.2010

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Schlechtes Wetter mit Wind und Wellen verzögert unsere Bemühungen, die Bohrplattform an der nächsten Bohrstelle zu verankern, aber die Vorhersagen sind besser und wir sind zuversichtlich, dass wir bald am Ahlat Ridge bohren können.

Ganz Ahlat, der Küstenort in dem wir unsere Basis haben, kennt uns mittlerweile, so dass wir auf der Strasse und in den Läden immer wieder auf das Bohrprojekt angesprochen werden. Alle vermuten, dass wir nach Rohstoffen bohren, meistens wird Uran genannt, manchmal Öl. Uns liegt deshalb viel daran, die Leute mit Flyer und Informationen über unser rein wissenschaftliches Projekt aufzuklären. Im Hotel nutzten wir dazu gestern die Gelegenheit, einer grossen Gruppe von Teenagern eine Führung durch das Labor anzubieten und dabei unsere Bohrarbeiten vorzustellen. Diese Sportler bilden das türkische Top-Nachwuchsteam im Skilanglauf. Sie werden für die Olympiade in Sotschi 2014 von professionellen Betreuern ausgebildet und trainieren hier mit Roll-Skis auf den Strassen. Prof. Namik Cagatay, unser Kollege von der Istanbul Technical University, führte in zwei Gruppen die LangläuferInnen in die Geheimnisse unseres Projektes ein. Die anschliessende Fragestunde war länger als der Vortrag, also wurde offenbar sehr viel Interesse geweckt. Ähnliche Ereignisse werden folgen, so dass wir auch der lokalen Bevölkerung etwas Bleibendes nach Abschluss der Bohrarbeiten mitgeben können. Zudem wird durch die enge Zusammenarbeit mit den Kolleginnen und Kollegen von der Universität Van auch in Zukunft garantiert sein, dass unsere Ergebnisse nicht nur in internationalen Journals, sondern auch in den wichtigsten Kanälen der türkischen Geo-Szene verbreitet werden.
Flavio Anselmetti

19.7.2010

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Mittlerweile ist der Bohrmeissel an der ersten Bohrstelle in über 140 m Tiefe angekommen, und wir sind sehr zufrieden, dass diese lange Sedimentabfolge bereits durchdrungen ist. Gesamthaft stapeln sich über 200 m Kerne im Kühlcontainer, den wir im Hotelgarten mit Seeblick platziert haben. Damit sind wohl schon über 150'000 Jahre Umwelt- und Klimageschichte an Land - ein guter Start, und dies schon nach den ersten zwei Bohrwochen.

Nun wären wir bereit, die Bohrplattform an die zweite Bohrstelle, 7 km weiter Richtung Seemitte, zu schleppen. Doch dann kam gestern der Schock: Das dort seit paar Tagen an einem Kabel befestigte Ankerfloss mit der grossen Kabelwinde, sowie die vier platzierten Bojen für das Festmachen der Ankerleinen der grossen Plattform, sind verschwunden. Einfach weg, nichts in Sicht, Leere auf dem Schiffsradar! Das Floss besteht aus vier verbundenen Frachtcontainern, die müsste man kilometerweit sehen. War es der Sturm von letzter Woche? Wie auch immer, wir müssen die Ankerplattform finden, weil wir sonst die Bohrplattform nicht verankern können. So sind wir zur Suche ausgeschwärmt, in Booten und Autos, aber der See ist über 100 km lang, mit einer Fläche von über 3500 km2 , dazu eine komplizierte Küstenlinie - es handelt sich also um die berühmte Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Als die Hoffnung schwand, kam die Rettung in Form eines Apache-Kampfhelikopters: Dank der See-Gendarmerie, die uns schon seit Anfang der Kampagne tatkräftig unterstützt und dank den Beziehungen unseres Hoteliers, wurde gestern kurzerhand die türkische Armee angefordert. Die Helikopterbesatzung entdeckte das Ankerfloss beim Überflug auf der anderen Seeseite (!). Heute ist es bereits wieder im Schlepptau und morgen wird die Bohrplattform an der neuen Bohrstelle hoffentlich verankert. Damit können wir nun bald den Ahlatrücken erbohren, das ist die Bohrstelle, die für das Erreichen unserer wissenschaftlichen Ziele am wichtigsten ist.
Flavio Anselmetti

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Eawag Forschende Mona Stockhecke und Yama Tomonaga beim Einräumen der frischen Sedimentkerne im Kühlcontainer.   Das Ankerfloss der Bohrfirma, welches in einem Sturm plötzlich verschwand. Es wurde durch eine Helikoptersuchaktion auf der anderen Seeseite wieder gefunden.   Der Schlepper mit der Bohrplattform an der Leine. Dieses motorenstarke Schiff bringt jeweils die Plattform und das Ankerfloss in Position.

14.7.2010

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Über 20 Leute arbeiten hier Tag und Nacht, sowohl auf der Bohrplattform als auch im Labor. Dies ist notwendig, weil ein Bohrloch im weichen Sediment immer gespült werden muss. Zudem werden mit der 24-Stunden-Arbeit auch die finanziellen Mittel effizienter eingesetzt. Zwei 12-Stunden-Schichten teilen sich die Arbeit. Für die Nachtschicht finden wir uns (ein mehr oder weniger munteres sechsköpfiges Team) jeden Tag um 18:30 Uhr im Hafen ein. Nach 20 Minuten Schnellboot-Transfer treffen wir auf der Plattform das Team der Tagschicht, das uns, von zwölf Stunden Sonne geröstet, jeweils über die Ereignisse des Tages informiert. Dann wird durch die Nacht weiter gebohrt und etwa einmal pro Stunde kommt ein drei Meter langer Kern an Bord, der mit einem Kernfänger im Bohrgestänge gefischt wurde. Wir WissenschafterInnen bearbeiten dann die wertvollen Sedimentarchive, d.h. wir schneiden sie entzwei, schreiben sie an, nehmen erste Proben. Dann machen wir das Kerngerät für den nächsten Kern wieder bereit und putzen das von Schlamm verdreckte Deck. Kommunikation ist entscheidend! So informieren wir die Bohrmannschaft, in welcher Tiefe der nächste Kern gebohrt wird, ob wir etwas an der Kerntechnik verändern sollten, oder ob wir mit der Kernqualität zufrieden sind.

Einmal schwungvoll angefangen, wird die Nacht bald lang. Sehr lang. Um den Sonnenaufgang in guter Verfassung zu erleben, sind da natürlich ein paar Runden türkischer Kaffee von Nöten. Auch die Amerikaner der Bohrmannschaft, die eigentlich die meiste und härteste Arbeit auf der Plattform machen, sind auf den Geschmack gekommen, da unsere Kaffeetechnik immer besser geworden ist. Wenn die Sonne dann einmal aufgegangen ist, gehen wir mit neuem Schwung zum nächsten Schichtwechsel und bringen dann stolz die gebohrten Meter Sediment als 'catch of the day' zurück ins Labor.
Flavio Anselmetti

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Das Nachtschichtteam setzt mit den letzten Sonnestrahlen des Tages mit einem Schnellboot zur Bohrplattform über.
  Nur mit fachmännisch zubereitetem türkischen Kaffee lässt sich die Nachtschicht ohne Krise bewältigen.
  Eawag Wisenschaftler Flavio Anselmetti, Doug Schnurrenberger, Supervisor der DOSECC und Martin Mager von der Universität Bonn diskutieren den Bohrfortschritt. Unterdessen arbeitet sich das Bohrteam beim Bohrturm im Hintergrund in immer tiefere Sedimentabschnitte vor.

9.7.2010

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Heute traten die ersten, wirklich dreckigen Probleme auf. Zur Erinnerung: um Sedimentkerne zu kriegen, muss gebohrt werden. Einfach, sofern das Sediment wie feiner schwarzer Dreck aussieht. Wird das Sediment grobkörniger, so wie die Schicht «Tephra», dann neigt der Bohrkopf dazu, sich zu verkeilen. Ja, die Bohrung steckt wieder in einer Tephra fest. Und jetzt zum Problem: um grobkörnige Sedimente zu durchbohren, braucht es Bohrschlamm. Dieser verhindert, dass das Bohrloch in der durchfahrenen Sektion zusammenfällt. Gebrauchsfertiger Bohrschlamm sieht aus wie gelbliches Gelee und wird aus Vanseewasser und einem Pulver Namens GUAR, einem Polysacharid, zusammengemischt. Obwohl die Sache 'zu Hause' ausprobiert wurde und obwohl auf dem Beipackzettel zu GUAR steht, dass das Mittel auch beim pH-Wert im Vansee von 9.6 funktioniert, flockt GUAR beim Mischen mit Vanseewasser sofort aus. Der GUAR-Hersteller meint auf Rückfrage, wir sollen Pottasche zusetzen, was den pH-Wert zusätzlich erhöht! Jetzt wird's sogar mir als Geophysiker chemisch zu bunt: denn mit höherem pH lässt sich GUAR laut Beipackzettel nicht mehr mit Wasser mischen. Kurz entschlossen setzten wir heute Experimente an, wie GUAR und Vanseewasser zu vereinen sind, in dem der pH-Wert entgegen dem ExpertInnenrat durch Zugabe von Säure erniedrigt wurde. Nach einigen Stunden des Suchens haben wir im nahen Städtchen zwar keine richtigen Säuren, dafür aber WC-Entkalker, Essig und Batteriesäure gefunden. Die Experimente verliefen erfolgreich, bei pH 6.5 vereinigen sich GUAR und Wasser zu einem idealen Bohrschlamm. Ein letztes Problem bleibt: Um 2000 l Bohrschlamm für eine 12-Stunden Bohrschicht anzurühren, brauchen wir 160 Flaschen Haushaltsentkalker, 200 l Essig oder 100 l Batteriesäure - Mengen, die nicht zu handhaben sind. Morgen werden wir hochkonzentrierte Salz- und Schwefelsäure erhalten und unsere Experimente in angewandter Bohrschlamm- oder Dreckchemie weiterführen.
Rolf Kipfer

7.7.2010

Langsam kehrt so was wie Normalität ein. Seit Tagen versuchen wir, harte Schichten aus vulkanischem Auswurfmaterial, sog. Tephra, mit einem Plastikliner zu durchstossen. Weiter müssen wir die Anker für die Hauptbohrung setzen und uns auf der anderen Seite um Nebensächlichkeit kümmern. Schon wieder gilt es in den Laden für Telekommunikation zu gehen: dieses vermaledeite Occasionshandy will immer noch nicht.

Nicht nur auf der Plattform, sondern auch im handgestrickten Labor im Hotel wird hart Tag und Nacht gearbeitet. Die angelandeten Kerne werden vermessen, katalogisiert und elektromagnetisch abgetastet, um erste Ergebnisse über deren Zusammensetzung zu erhalten. Die untersten Bereiche der Kerne ('core catcher') werden in Teilproben aufgeteilt, in herkulischen Pressen ausgequetscht und zentrifugiert, um wenige Milliliter Porenwasser zu extrahieren. Dieses wird in kleine Fläschchen abgefüllt und soll ab kommender Woche an der Eawag analysiert werden. Wir sind alle am Lernen, bewegen uns aber auf der Lernkurve schnell und steil nach oben. Endlich, heute am 7. Juli 2010 gegen Mittag, wurde die über 10 Meter mächtige Tephra-Schicht durchbohrt. Hier im Labor ist alles bereit für die neuen Proben.
Rolf Kipfer

         
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Marie-Eve kontrolliert die abgefüllten Porenwasserproben, an denen später die Isotopenzusammensetzung des Wassers bestimmt wird. Diese liefert Rückschlüsse auf mögliche diagenetische Veränderungen im Sediment und Veränderungen in der Wassersäule des Vansees.
  Vor der Aufarbeitung werden die Core Catcher-Proben wenn möglich aufgeschnitten und von Auge einer ersten Inspektion unterzogen. Das Bild zeigt einen aufgeschnitten Core Catcher. Im unteren Teil der Probe ist sehr schön die Abfolge von hellen und dunklen Lagen zu sehen.
  Mona und Marie-Eve bereiten im provisorischen Labor die Core Catcher-Proben der letzten Nachtschicht auf.

3. Juli 2010

Um den Aufstieg des Menschen zum Bauern und Städtebauer, die Klimageschichte und die Erdbeben- und Vulkantätigkeit der letzten 500 000 Jahre zu rekonstruieren, braucht es ein Archiv. Ebensolches findet sich in den jährlich geschichteten Sedimenten des Vansees. Dieses lässt sich lesen, wenn neben schlauen Köpfen viel Geld investiert wird. Ausserdem braucht es Kilometer von Stahlkabel und Glück, viel Glück.

Am Freitag ging es endlich los mit Bohren. Im Wellengang brach zwar ein A-Frame beim Heben eines Ankers, aber Finger und Köpfe blieben dran. Die Bohrplattform musste im Zentimeterbereich horizontal eingeregelt werden, da sich sonst die Rohre des Bohrgestänges nicht in einander verschrauben lassen. Doch der Erfolg lässt sich sehen. Nach vier Jahren Planung und etlichen roten Köpfen (wegen Sonnenbrand) wurde am 3. Juli 2010 gegen 16:30 Uhr der erste Sedimentkern erfolgreich erbohrt.
Rolf Kipfer

     
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Ein Anker wird neu gesetzt.
Links die Bohrplattform, rechts das Unibooot der türkischen Universität Yüzüncü Yil.
Der blaue A-Frame auf dem Uniboot ist gebrochen. Das Boot wurde von einer hohen Welle angehoben und der Frame knickte ein. Zentimeter fehlten und es wäre wohl ein Kopf getroffen worden. Die Bohrplattform gegen Morgen am Ende der ersten Nachtschlicht.

27. Juni 2010

27-06.jpg   So ist das eben mit Expeditionen, irgendwie beginnen sie, aber sicher nicht zum geplanten Zeitpunkt. Das Wetter macht Laune, die Bohrplattform steht (noch im Hafen von Alath) und die Eawag-Verankerung ist wieder im Wasser. Uns - im Gegensatz zu anderen Schweizer Teams - steht das Lachen ins Gesicht gezeichnet. Sollen diesen guten Zeichen auch guten Taten folgen! Denn noch fehlen einige Bewilligungen der Türkischen Administration.
Rolf Kipfer

Projektkontakt

Projektkontakt

Prof. Dr. Rolf Kipfer
Wasserressourcen und Trinkwasser 
Eawag
Schweiz
Tel. +41 (0)44 823 5530
rolf.kipfer@eawag.ch

Prof. Dr. Flavio Anselmetti
Oberflächengewässer
Eawag
Schweiz
Tel. +41 (0)44 823 5040
flavio.anselmetti@eawag.ch