Aus dem heißen Erdinneren fließt stetig ein Wärmestrom zur Erdoberfläche ab. Die Messung der Wärmestromdichte (Einheit: W/m² ) an einem Ort erlaubt Rückschlüsse auf den Strukturaufbau bzw. dynamische Vorgänge im Untergrund. Die Wärmestromdichte berechnet sich aus dem Produkt des vertikalen Temperaturgradienten und der spezifischen Wärmeleitfähigkeit des Untergrundes.
Die Messung der Wärmestromdichte im Sediment am Meeresboden erfolgt mit einer Wärmestromsonde. Das Prinzip dieser Sonde besteht darin, einen mehrere Meter langen Messstab, bestückt mit Temperatursensoren, in den Meeresboden zu drücken und nach einer gewissen Ruhephase, die für das Abklingen der entstehenden Reibungswärme beim Eindringen des Messstabes erforderlich ist, den Temperaturgradienten in der Vertikalen zu messen. Anschließend heizt ein Heizdraht die Lanze auf. Die Rate, mit der die erzeugte Wärme an das umgebende Sediment abgegeben wird, ist ein Maß der In-situ-Wärmeleitfähigkeit des durchdrungenen Sediments.
Um auch bei verfestigten Sedimenten und geringer Sedimentbedeckung Messungen durchführen zu können, wurde an der BGR eine sogenannte „hard ground“-Wärmestromsonde entwickelt. Diese ist zudem mit einer Kamera und Licht bestückt, um über das Tiefseekabel des Schiffes neben den Temperatur- auch Bilddaten zu übertragen. Damit kann sichergestellt werden, dass die Messung an einem geeigneten Absetzpunkt kontrolliert erfolgen kann.
