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Tiefsee

Die erfolgreiche Durchführung von ARCHES kulminiert in dem Aufbau eines heterogenen, autonom interagierenden robotischen Netzwerks für den Unterwassereinsatz, dessen Anwendbarkeit während einer Demo-Mission Ende 2020 getestet werden soll. Hierbei soll gezeigt werden, dass i. die unterschiedlichen Messplattformen untereinander kommunizieren können und ii. das Messnetz autonom auf Umweltänderungen reagiert und seine Messstrategie entsprechend eines vorgegebenen Protokolls ändert. Als Science-Case adressiert die Demo-Mission den zunehmenden Verlust von Sauerstoff in Küstengewässern, wobei Mechanismen zur Belüftung von küstennahen Gewässern untersucht werden sollen.

Das Netzwerk besteht aus drei stationären Lander-Systemen (BIGO, MANSIO, AWI Lander) und vier mobilen Messplattformen bestehend aus Crawlern des AWI und GEOMARs, einem Autonomen Unterwasser Fahrzeug (AUV Paul) und des geschleppten Kamera- und Sensorik Systems OFOS. Hinzu kommen eine geschleppte WLAN Boje und ein Multicopter.

Der Multicopter dient als Kommunikationsschnittstelle zwischen dem großräumigen operierendem AUV und dem in seiner Ausdehnung auf wenige 100 Meter begrenzten Messnetz. Von den Plattformen soll neben bildgebenden Verfahren und physikalisch-chemischen Parametern (z.B. Strömung, Salzgehalt, Topographie des Meeresbodens) im Wesentlichen Sauerstoff in der Wassersäule als auch am und im Meeresboden gemessen werden. Diese Daten werden mittels akustischer Modems (Evologics) an die Master-Plattform übermittelt und dort unter Einbeziehung von externen Daten (Wetter, bestehende Zeitseriendaten von Boknis-Eck) ausgewertet. Um es dem Netzwerk zur ermöglichen eigenständig auf Anomalien des Sauerstoffgehalts zu reagieren, sollen neben Schwellwerten Techniken der konventionellen Zeitserienanalytik und des Machine Learning zur Vorhersage von Sauerstofffluktuationen eingesetzt werden.

Die 12-tägige Demo-Mission wird während einer Ausfahrt mit dem FS Alkor (AL547, 20.10. – 31.10.2020) in die Eckernförder Bucht (westl. Ostsee) nahe der Zeitserienstation Boknis-Eck durchgeführt.