Abteilung Oberflächengewässer

Um unser Verständnis von Seen zu vertiefen, müssen wir Veränderungen in demselben Tempo messen, in dem sie auftreten. Der Stoffwechsel von Seen folgt beispielsweise einem täglichen Zyklus, der mindestens 5–8 Messungen pro Tag erfordert, um ein realistisches Bild der Atmungsdynamik und der Sauerstoffproduktion zu erhalten – und das noch bevor die durch physikalische Prozesse wie tägliche Erwärmungs- und Abkühlungszyklen, interne Wellen und ähnliche Phänomene verursachten Schwankungen berücksichtigt werden. Ein gängiger Ansatz ist der Einsatz von Verankerungen, die mit Sensoren ausgestattet sind, welche kontinuierlich Daten in festen Tiefen aufzeichnen. Dies wirft jedoch die Frage auf, was zwischen zwei aufeinanderfolgenden Profilen geschieht. Außerdem ist es schwierig, vertikale Flüsse anhand fester Verankerungen abzuschätzen.

Die Lösung, die wir entwickeln, stammt direkt aus der Ozeanographie: Argo-Floats, die durch Regulierung ihres Auftriebs mittels eines Kolbens in ihrem Hauptzylinder autonom auf- und abtauchen können. Im Gegensatz zu Argo-Floats wollen wir jedoch keine seitliche Drift: In einem See würde ein nicht verankertes Float innerhalb von Stunden oder Tagen das Ufer erreichen. Außerdem benötigen wir ein hochmodulares System, das sich leicht an unsere sich weiterentwickelnden wissenschaftlichen Anforderungen anpassen lässt, und Satellitenkommunikation ist in diesen Größenordnungen nicht erforderlich.

Aus diesen Gründen entwickeln wir ein System namens WALTI, das sich vertikal entlang eines Führungsseils bewegt. Unsere Vision ist es, eine modulare, skalierbare und kostengünstige Plattform bereitzustellen, auf der ein CTD oder jedes andere Instrument montiert werden kann. Das System wurde in den letzten 10 Monaten erfolgreich auf dem Vierwaldstättersee getestet. Künftig wird WALTI über eine Fernsteuerung und Datenübertragung verfügen und sich über auf einer Oberflächenboje montierte Solarpanels autonom aufladen können – und das bei niedrigen Kosten und einfachen Konstruktionstechniken. Das ultimative Ziel ist es, den großflächigen Einsatz solcher Fahrzeuge auf Seen zu ermöglichen, insbesondere in abgelegenen Alpenseen, die schwer zugänglich sind.