Projekt AquaCare - Forschungsaufenthalt in Chile 3/2016

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Das Projekt in Kürze:

Bewilligungszeitraum der Förderung: 8/2014 - 7/2016
Projektförderer: Internationales Büro des BMBF
Thema: Aktivitätsmuster benthischer Filtrierer und ihr Potential für die Verbesserung der Wasserqualität gemäß der EU-WRRL und innerhalb der Aquakultur mit Salmoniden
Akronym: AquaCare
Budget: 95.198€ (Vollfinanzierung), 0,5 Projektstellen
Projektverantwortlicher: Dr. Gerd Niedzwiedz, UniR
Projektmitarbeiter: Gesche Kohlberg & Anne Herbst (Reise 3/2015)
Projektpartner: Dr. Jorge Nimptsch (Universidad de Austral Chile (Valdivia)
                           Dr. Stefan Wölfel (UACh)

Reise 3/2015 nach Chile, Ziele, Verlauf, Ergebnisse

Die Reise nach Chile diente dem Zweck, Dokumentationen und Messungen an der Muschelart Diplodon chilensis vorzunehmen. Die Reise fand vom 11.3.-27.3.2015 statt. An ihr nahmen 3 deutsche WissenschaftlerINNEN teil - durchweg geprüfte Forschungstaucher. Dies war erforderlich, weil hauptsächlich durch das Tauchen die erforderlichen Arbeiten ausgeführt werden konnten. Partner und wichtige Ansprechpartner in Chile waren die Wissenschaftler Dr. Jorge Nimptsch und Dr. Stefan Wölfel von der Universidad de Austral Chile (Valdivia). Durch die chilenischen Kollegen wurde als Untersuchungsgewässer der Panguipulli-See vorgeschlagen. Von Vorteil war, dass an diesem See die UACh eine Außenstelle betreibt, deren Labor- und Logistikmöglichkeiten durch das deutsche Wissenschaftlerteam genutzt werden konnte.

Zur Beobachtung der biologischen Aktivität der Muscheln sollten Zeitrafferaufnahmen durchgeführt werden. Dazu waren 2 UW-Kameras aus Deutschland mitgebracht worden: eine Nikon D300 und ein GoPro-Hero-3+ - System. Die Nikon kann Einzelbilder bis 36MPixel Auflösung produzieren. Bei Aufnahmefrequenzen von 1/30sec hält der vorhandene Akku ca. 3-3,5h. Für jedes Bild der Nikon wird ein externer Blitz ausgelöst.

Die GoPro-Hero 3+ steckt in einem speziellen Hugyfot-UW-Gehäuse. In dieses ist ein Akku integriert, der den Betrieb der GoPro im Zeitraffermodus mit ebenfalls 1/30sec bis zu 9,5h zulassen sollte. Diese Aussage des Verkäufers konnte durch den Praxiseinsatz bestätigt werden. Da an die GoPro kein externes Blitzgerät anschliessbar ist, musste mit einer Videoleuchte gearbeitet werden. Zur Verminderung der Beeinflussung der Fauna in unmittelbarer Umgebung des Dauerlichtes war die Videoleuchte mit einem Rotfilter ausgestattet. Die physikalischen Parameter des Rotfilters an der Videoleuchte waren vor der Reise am Institut für Physik der Universität Rostock vermessen worden. Zusätzlich zu den fotooptischen Aufnahmen wurden Wasserproben am Aufnahmeort genommen. Spätere Laboruntersuchungen beinhalteten eine C/N-Analyse und Phytoplanktonmessung.

Tauchereinsatzorte im März 2015 waren hier (klicken für Darstellung mit Google-Earth und dort weiterarbeiten unter "Temporäre Orte")

Reiseverlauf:

11.3./12.3. Hinflug
13.3.: Vorbereitungen und Absprachen mit Kollegen der UACh
14.3.: Abfahrt nach Panguipulli und Bezug der Außenstelle
15.3.-20.3.: Feld- und Laborarbeiten:
  Tauchstelle 1: Seebereich vor der Laborstation
  Tauchstelle 2: Rucatrehua
  Tauchstelle 3: Chauquen

20.3.: Rückfahrt nach Valdivia
21./22.3.: abschliessende Laborarbeiten an der UACh
23.3.: Fahrt nach Metri
23./24.3.: Besuch der Aquakulturanlage in Metri und Vorabsprachen zu den Feldarbeiten 2016 (Tauchstellen 4a und 4b)
25.3.: Sachen packen und Abschlussmeeting in Valdivia
26./27.3.2015: Rückflug


Ergebnisse der in-situ-Beobachtungen ...

...waren Zeitrafferaufnahmen, die mit den og. 2 verschiedenen Kamerasystemen produziert worden sind. Unser Programm zur Einblendung von Untertiteln in Videos wurde um einen kleinen Tool erweitert. Die Video-Untertitel beinhalten normalerweise Datum und Uhrzeit der Aufnahme und zusätzliche Parameter aus gleichzeitig durchgeführten Messungen, bspw. die GPS-Position des Tauchers, seine Tiefe, die Wassertemperatur und den Salzgehalt (bei Verwendung einer CTD-Sonde). Der Untertitel wird nach jeder Sekunde erneuert. Bei Zeitrafferaufnahmen machte diese Verfahrensweise keinen Sinn, da der Untertitel dann nicht mehr lesbar wäre, wegen der schnell wechselnden Bilder. Wir tätigten im Abstand von 30sec ein Foto, so dass nach 3h insgesamt 360 hochaufgelöste Fotos vorlagen. Für nebenstehende und nachfolgende Videos wurde festgelegt, dass bei fps=25 jedes Foto für genau 5 Frames verwendet wird. D.h. nach 1sec Videofilm sind in Echtzeit 2min:30sec vergangen und genau diese Zeitschritte werden im Untertitel dargestellt. Bei den Zeitrafferaufnahmen für obiges Video kam zusätzlich die CTD-Sonde zum Einsatz, die jeweils nach 1sec einen vollständigen Datensatz erzeugt. Unser Untertitelprogramm muss nun genau die zur dargestellten Zeit erzeugten Daten suchen und ins Bild einblenden. Damit können die Bildinformationen zeitlich und gemessenen Parametern zugeordnet werden.

Aus dem Originalvideo entstehen mehrere Kopien ...

... weil in diverse Bildausschnitte hineingezoomt werden kann. Als Bildmaterial werden hochaufgelöste Fotos verwendet. Selbst bei Verwendung von nur einem Viertel eines Fotos mit einer Auflösung von 7Mpx würden sich noch HD-Videos von 1280x780 ohne Probleme herstellen lassen. Nebenstehendes Video ist ein solcher Ausschnitt - der Untertitel ist deshalb identisch mit dem des oben abrufbaren Videos - der optische Eindruck ist aber ein ganz anderer.