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Bremerhaven Bremen Geo-Informationen über den Meeresboden der Nordsee Oberflächensedimente, Geochemie, “gassy sediments” und benthische Lebensgemeinschaften Michael Schlüter Marine Geochemie

Geo-Informationen über den Meeresboden der Nordsee

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BremerhavenBremen

Geo-Informationen über den Meeresboden der Nordsee

Oberflächensedimente, Geochemie, “gassy sediments” und benthischeLebensgemeinschaften

Michael Schlüter

Marine Geochemie

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AWI – Marine Geochemie

Zu unseren Zielsetzungen gehören:

- die Untersuchung und Quantifizierung von „Geo-Prozessen“

- die Ausweisung von „Provinzen“ und von regionalen Verteilungsmustern

- die flächenbezogene Bilanzierung von Stoffkreisläufen

- die Entwicklung / Weiterentwicklung von Beprobungs- und Meßmethoden

- Zu unseren Arbeitsgebieten zählen die hohen nördlichen und südlichen Breiten sowie Küstenregionen der Nordsee und vor Spitzbergen

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Svalbard

HMMVIfremer

„Shallow Gas“ und submariner Grundwasser-Ausstrom

Geochemische Provinzen: Håkon Mosby Mud Volcano

Regionale Verteilung von “freiem Gas”Volumen des Grundwasser-Ausstroms

Regionale Verteilung chemoautothroperOrganismen, Freisetzung von MethanVorkommen und Gashydraten

Beispiele für „raumbezogene“ Untersuchungen

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Membrane Inlet Mass Spectrometry (Underwater Mass Spectrometer, 200 m)

BodenseeRegionale Verteilung von Pockmarks CH4-Gasblasen

Beispiele: On site und in situ CH4-Messung

In-Spectr 200-200Membrane Introduction Mass Spectrometer (MIMS)Einsatz bis in 200m (1000m) Wassertiefe AMU: 1-200 (CO2, CH4, N2, Ar, O2, DMS, VOC, ..

„full scan“: <2 Sekunden

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Datenerbebung, Daten-Kombination, GIS

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GIS zur Analyse von Geodaten

Visualization ofthematic maps

ModelingQuery and Analysis

Kombination von Geodaten (ortsbezogenene Messwerte)

- Punkmessungen - Multi-Point (Lat, Long, z1..zn)- Linien (CTD, CH4, O2, NO3)- Flächen (Side Scan Sonar, Videomosaike)- thematische Karten - ….

„Mono-Parametrische“ Karten

Einzugsgebiete (Buffer-Zonen)

Verscheidungen (Kombination mehrerer Informationsebenen)

Geostatistik

3D Visualisierung

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Punktdaten

Multivariate StatistikCluster Analysis,

CART,....

Ausweisung von „Provinzen“

Geostatisticsordinary krigingindicator krigingfuzzy krigingsimple update krigingcollocated cokriging, …

Thematische Karten „Isolinien“

NH4 Mud content Temperature Feb. Bathymetry Salinity Feb.

Räumliche Analyse:

Trend AnalyseNeigborhood Analyse“Einzugsgebiete”

GIS: Datenzusammenstellung, Visualisierung und Analyse

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Raster Polygon Point

HI category maps

Raster

Three mono-parametric maps

Regionalisation

Beggiatoa

Uncovered mud

PogonophoransData input Transformation

Interpolation

RasterRaster

Georeferencedvideo mosaics

Overlay I

Overlay II

Predictivemulti-parametric

habitat map

Multidisciplinary combination of the resulting map with microbathymetric and morphological data identifies biogeochemical habitats at the HMMV.

Schematic overview

Ausweisung von Provinzen mittels georeferenzierterVideomosaike

Video mosaicsGrids

RegionalisationPolygons

Geodatabase

1

1

1

n

n

n

Result table(polygon ID, habitat ID, image location,…)

Habitat key table(one ID encodes all characteristics)

Binary code table(each HI class is binary coded)

Meta data table(expedition, station, date, dive, DVD no.,….)

1

GIS data transformation

Identification of biogeochemicalprovinces using georeferenced video mosaics at HMMV

Jerosch, K., Pesch, R., Schlüter, M.(2006).Spatial analysis of marine categorical information using indicator kriging applied to georeferenced video mosaicsof the deep-sea Håkon Mosby Mud Volcano., Ecological Informatics, 1(4), 391-406

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MarGISMarine Geo-Information System for the visualization and typology of marine geoscientific data (BMBF/DFG Geotechnologies)

METROLMethane fluxes in ocean margin sediments: microbiological and geochemical control (EU FP 5)

Geochemische, geologische, biologische und ozeanographische Daten

Geoinformationen zur Nordsee und Ostsee

2009-2011: BalticGas

Internet Map Server

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Digitaler Atlas der Nordsee

Basierend auf den Projekten

MarGIS & METROL

wurde der Digitale Atlas der Nordsee erstellt

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Digitaler Atlas der Nordsee

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Digitaler Atlas der Nordsee

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Nordsee: Strömungen, Fronten und Stratifizierung

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Nordsee: Bathymetrie

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Nordsee: Hangneigung des Meeresbodens

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Nordsee: Chemische und physikalische Messungen

Sauerstoff und Nitrat im Bodenwasser

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Nordsee: Oberflächensedimente

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Nordsee: Sedimentkarte

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Nordsee: Bodenlebende Organismen

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Nordsee: Öl & Gas

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Nordsee: Störungszonen und “Micro-Beben”

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Anwendung: Habitat-Kartierung

Busch (2005)

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Habitat-Kartierung

Wirtschaftliche Nutzungen

BSH

Busch (2005)

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EUNIS Habitat Klassifikations-Schema

Ebene 1

Busch (2005)

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EUNIS: Kombination abiotischer und biotischer Daten

Busch (2005)

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Busch (2005)

EUNIS: Geostatistik - Vom Punkt zur Fläche

Sauerstoffkonzentration im Bodenwasser

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EUNIS: Bathymetrie & Sedimente

Page 28: Geo-Informationen über den Meeresboden der Nordsee

www.awi.de Busch (2005)

EUNIS: Habitat in der AWZ

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Zusammenfassung

Geo-Informationen über den Meeresboden der Nordsee Oberflächensedimente, Geochemie, “gassy sediments” und

benthische LebensgemeinschaftenMichael Schlüter

[email protected]

Vielen Dank!!

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Jerosch, K., Lüdtke, A., Schlüter, M., Ioannidis, G.T.(2006).Automatic content-based analysis of georeferenced image data: detection of Beggiatoa mats in seafloor video mosaics from the Håkon Mosby Mud Volcano, Computers & Geoscience, 33, 202-218.

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Sauter, E. J., Muyakshin, S. I., Charlou, J. -L., Schlüter, M., Boetius, A., Jerosch, K., Damm, E., Foucher, J. -P., Klages, M.(2006).Methane discharge from a deep-sea submarine mud volcano into the upper water column by gas hydrate-coated methane bubbles, Earth and planetary science letters, 243(3/4), 354-365, doi:10.1016/j.epsl.2006.01.041

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Referenzen