Nansenflasche

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Nansenflasche; Links: Frontansicht mit Thermometerhalter; Mitte: Zustand offen; Rechts: Zustand nach Drehung geschlossen.

Die Nansenflasche oder Kippthermometer ist ein hydrographisches Gerät zur Entnahme von Wasserproben aus bestimmten Tiefen. Außerdem hat sie Aufnahmen für spezielle Quecksilber-Thermometer, mit denen die Temperatur der Meereswärme und der hydrostatische Druck in der gewünschten Tiefe gemessen werden kann. Sie wurde 1910 von dem Ozeanografen Fridtjof Nansen konstruiert.

Die „Flasche“ ist ein Zylinder aus Metall oder Kunststoff. Die beiden verjüngten Enden dieses Zylinders können mit je einem Deckel verschlossen werden.[1] Er wird oben und unten an einer Leine befestigt und in das Meer hinabgelassen. Wenn die gewünschte Tiefe erreicht ist, lässt man an dem Tau ein Fallgewicht, „Messenger“ genannt, hinabgleiten, das beim Auftreffen auf einen Entriegelungsmechanismus den Zylinder oben aushakt und er sich daraufhin um 180° dreht. Bei dieser Drehung werden die beiden Ventile, die sich oben und unten befinden, fest verschlossen. So wird die Wasserprobe eingeschlossen und kann ungestört an die Oberfläche geholt werden. Durch einen kleinen Hahn kann das Wasser dann entnommen werden.

Mit Hilfe eines Quecksilber-Kippthermometers wird gleichzeitig die Temperatur des Wassers in der Beprobungstiefe gemessen. Damit die Messung beim Aufholen nicht verfälscht wird, hat das Thermometer eine Schwachstelle, an der beim Umkippen der Nansenflasche der Quecksilberfaden bricht und so dafür sorgt, dass das Quecksilber im Reservoir von dem Quecksilber in der Säule getrennt wird. Damit wird die Länge der Säule fixiert und die in situ-Temperatur kann nach dem Einholen abgelesen werden. Da der Wasserdruck durch Zusammenpressen der Kapillare die Temperaturmessung beeinflussen würde, wird das Thermometer durch ein druckfestes Gehäuse geschützt. Gleichzeitig wird ein ungeschütztes Thermometer mitgeführt und gekippt; der nachfolgende Vergleich beider Messungen erlaubt es, neben der Temperatur auch den Druck zu ermitteln.

Häufig wird durch den Kippmechanismus auch noch ein weiteres Botengewicht ausgelöst, das an der Leine weiter nach unten gleitet und auf eine in größerer Tiefe angebrachte weitere Nansenflasche trifft und deren Mechanismus auslöst. Indem man eine Reihe von Flaschen und Gewichten an einer Leine übereinander anordnet und in die Tiefe lässt, lässt sich in sehr kurzer Zeit eine Reihe von Proben und Temperatur/Druck-Messungen innerhalb einer ganzen Wassersäule gewinnen.

Die Nansenflasche wurde in der Praxis weitgehend von der im Jahr 1966 von Shale Niskin patentierten Niskinflasche, die an einer CTD-Rosette befestigt ist, ersetzt, da die Handhabung durch die Einzelbefestigung am Seil recht zeitraubend ist.

Fußnoten[Bearbeiten]

  1. Pierre Tardent: Meeresbiologie: Eine Einführung. Thieme, Stuttgart 2005, S. 162, Abb. 74.