Benthic fauna at station FINO 1, 2005-2007

In der Nordsee wurden auf der Forschungsplattform FINO 1 Felduntersuchungen durchgeführt, um spezielle Fragen zu möglichen Auswirkungen von Offshore-Windenergieparks auf die marine Umwelt zu beantworten. Der Fokus war dabei auf die Konsequenzen für die Lebensgemeinschaft am Meeresboden gerichtet. Es wurden die benthosökologischen Prozesse im Nahbereich der Piles sowie die mittelfristige Entwicklung der Aufwuchsfauna auf der künstlichen Unterwasserstruktur dokumentiert. Die Ansammlung pelagischer Fischen um die Plattform und der Export organischen Materials von der Plattform wurden quantifiziert. Die räumliche Ausdehnung und die Erheblichkeit von Auswirkungen auf die Lebensgemeinschaften des Meeresbodens wurden anhand mathematischer Modellierung abgeschätzt. Zusätzlich wurde die Anwendbarkeit der elektrochemischen Akretionstechnologie zur Schaffung naturnaher Kalksubstrate in der Nordsee getestet und geeignete Parameter für eine erfolgreiche Umsetzung unter Nordseebedingungen ermittelt. Die auch 4,5 Jahre nach Errichtung der Plattform noch ansteigende Artenzahl der Aufwuchsfauna lässt darauf schließen, dass der Sukzessionsprozess noch nicht abgeschlossen ist. Die stark vertikal zonierte Aufwuchsfauna auf der Unterwasserkonstruktion erreicht eine Masse von ca. 5 Tonnen mit ausgeprägten saisonalen Schwankungen. Anhand von echoakustischen Untersuchungen wurden saisonal auftretende Ansammlungen pelagischer Fische um die Plattform dokumentiert. Der Nahbereich der Plattform unterschied sich durch eine Schillauflage und eine räumlich und zeitlich sehr variable Sediment- und Bodenfaunazusammensetzung deutlich von einem Referenzgebiet in 200-400 m Abstand von der Plattform. Eine konzentrische Zonierung mit unterschiedlich stark ausgeprägten Veränderungen der Bodenfauna lässt auf komplexe Veränderung des gesamten lokalen Nahrungsgefüges im Nahbereich der Plattform schließen. Anhand einer Modellierung konnte der Materialexport in die umgebenden Weichbodenbereiche für einzelne Piles und einen hypothetischen Windpark abgeschätzt werden. Die lokale Ausbildung einer hohen Biomasse auf der Unterwasserkonstruktion von WEA sowie der Export mit anschließender Sedimentation lassen zumindest lokal einen erheblichen Einfluss auf Stoff- und Energieflüsse erwarten.

Microalgal CO2 Sequestering - Modeling Microalgae Production Costs

Microalgae CO2 sequestering facilities might become an industrial reality if microalgae biomass could be produced at cost below $500.00 t-1. We develop a model for estimation of total production costs of microalgae as a function of known production-specific expenses, and incorporate into the model the effects of uncontrollable factors which affect known production-specific expenses. Random fluctuations were intentionally incorporated into the model, consequently into generated cost/technology scenarios, because each and every logically interconnected equipment/operation that is used in design/construction/operation/maintenance of a production process is inevitably subject to random cost/price fluctuations which can neither be eliminated nor a priori controlled. A total of 152 costs/technology scenarios were evaluated to find forty four scenarios in which Predicted Total Production Costs of Microalgae (PTPCM) was in the range $200 to $500 t-1 ha-1 y-1. An additional 24 scenarios were found with PTCPM in the range of $102 to $200 t-1 ha-1 y-1. These findings suggest that microalgae CO2 sequestering and the production of commercial compounds from microalgal biomass can be economically viable venture even today when microalgae production technology is still far from its optimum.

Mesoscale ocean eddy dataset in the Lofoten Basin from Satellite Altimetry

The Lofoten Basin is the most eddy rich region in the Norwegian Sea. In this paper, the characteristics of these eddies are investigated from a comprehensive database of nearly two decades of satellite altimeter data (1995-2013) together with Argo profiling floats and surface drifter data. An automated method identified 1695/1666 individual anticyclonic/cyclonic eddies in the Lofoten Basin from more than 10,000 altimeter-based eddy observations. The eddies are found to be predominantly generated and residing locally. The spatial distributions of lifetime, occurrence, generation sites, size, intensity, and drift of the eddies are studied in detail. The anticyclonic eddies in the Lofoten Basin are the most long-lived eddies (>60 days), especially in the western part of the basin. We reveal two hotspots of eddy occurrence on either side of the Lofoten Basin. Furthermore, we infer a cyclonic drift of eddies in the western Lofoten Basin. Barotropic energy conversion rates reveals energy transfer from the slope current to the eddies during winter. An automated colocation of surface drifters trapped inside the altimeter-based eddies are used to corroborate the orbital speed of the anticyclonic and cyclonic eddies. Moreover, the vertical structure of the altimeter-based eddies is examined using colocated Argo profiling float profiles. Combination of altimetry, Argo floats, and surface drifter data is therefore considered to be a promising observation-based approach for further studies of the role of eddies in transport of heat and biomass from the slope current to the Lofoten Basin.