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StartseiteForschung aktuellDas Eis ist dynamischer als erwartet06.03.2020

MOSAiC-Polarexpedition Das Eis ist dynamischer als erwartet

Seit mehr als fünf Monaten ist der Forschungseisbrecher Polarstern im arktischen Ozean unterwegs. Im Rahmen einer einzigartigen Expedition driftet er eingefroren im Meereis über das Nordpolarmeer. Ein Teil des Teams ist zurück in Deutschland und bereitet die nächste Einsatzetappe vor.

Von Monika Seynsche

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Teilnehmer der MOSAIC-Expeditionsetappen leg2 und leg3 gehen vom Versorgungseisbrecher Kapitan Dranitsyn aus über das Eis zur Polarstern  (Michael Gutsche/Alfred-Wegener-Institut)
Schichtwechsel am Forschungsschiff Polarstern: Alle paar Monate wird die Forschungsbesatzung abgelöst - momentan noch per Versorgungseisbrecher, demnächst per Flugzeug (Michael Gutsche/Alfred-Wegener-Institut)
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Marcel Nicolaus ist eigentlich Meereisphysiker. Auf der Polarstern aber war er in erster Linie als Stadtplaner gefragt. Als der Eisbrecher im Oktober an einer Eisscholle festgemacht hatte, begann seine Arbeit. Er war für den Aufbau des Eiscamps rund um das Schiff verantwortlich:

"Also wir haben viele, was wir Cities nennen, also so kleine Regionen auf der Scholle, wo verschiedene Gruppen intensiv messen. Wo die Atmosphärenmessungen sind, stehen ganz viele Wetterstationen, wo Zelte sind, in denen Löcher in den Boden sind, um zum Beispiel mit einem Tauchroboter zu tauchen, oder um den Ozean zu beproben. Wir bauen viele Flächen auf, die wir erstmal nur markieren oder absperren, könnte man sagen - weil wir ein Jahr lang Schneeproben nehmen wollen. Da kann natürlich jetzt im Januar keiner durchfahren mit einem Skidoo, damit da im Mai hinterher einer den Schnee beprobt."

Das Eis zwingt zu laufenden Umbauarbeiten am Camp

Wege mussten zwischen den einzelnen Messstationen freigeschaufelt, Stromkabel verlegt werden - und das Ganze immer wieder von Neuem. Denn ständig taten sich Risse und Spalten in der Eisscholle auf. Insgesamt sei das Meereis wesentlich dynamischer, als er erwartet hätte, sagt Marcel Nicolaus:

"Natürlich wussten wir vorher, das Eis wird aufreißen, das Eis wird Presseisrücken bilden, das Eis wird sich verschieben. Aber dass wir wirklich ohne Übertreibung jede Woche am Camp umgebaut haben, weil es irgendwo aufgerissen ist, oder anders wieder zusammengeschoben wurde, Geräte vom Presseisrücken verschluckt wurden - in dem Umfang hatten wir das nicht erwartet, und das liegt daran, dass das Eis dünner und mobiler ist, als es zum Beispiel vor zehn oder zwanzig Jahren gewesen wäre."

Gestern Abend kamen wieder zwei Eisbären in die Nähe unseres Schiffes. Wahrscheinlich waren es die gleichen, die wir schon ein paar Tage vor unserer Ankunft auf der Scholle gesehen haben. Niemand war draußen auf dem Eis, als die Bären auftauchten, und es bestand keine Gefahr für die Teilnehmer der Expedition. Die Bären blieben mehrere Minuten um Polarstern und das Eislager herum. Zu unserer eigenen Sicherheit und zur Sicherheit der Eisbären wollen wir nicht, dass sie sich daran gewöhnen, unsere Nachbarn zu sein. Die leitenden und professionellen Eisbärenwächter der Expedition verfolgten sie daher mit einer Leuchtpistole. Die Bären wurden nicht verletzt und verließen sofort das Gebiet. Dieses Verfahren entspricht dem komplexen Sicherheitskonzept der MOSAiC-Expedition.  (Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz)Regelmäßig besuchen Eisbären das eingefrorene Forschungs-Schiff "Polarstern" (Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz)

Gemächliche Reise mit wöchentlichem Eisbären-Alarm

Sein Kollege Stefan Hendricks hat während der Expedition die Dicke des Meereises untersucht:

"Also normalerweise ist es so, dass direkt nach dem Sommer das Eis noch sehr, sehr dünn ist. Es bricht sehr schnell. Und dass es so häufig gebrochen ist und sich so häufig bewegt hat, das hat sich viel länger in den Winter fortgesetzt, als wir es eigentlich alle gedacht haben."

200 Kilometer sind die Forscher mit der Eisscholle Richtung Nordpol getrieben. Die meiste Zeit davon in völliger Dunkelheit. Fast wöchentlich gab es einen Eisbärenalarm im Forschungscamp rund um das Schiff. Mitte Dezember dann ging es für die ersten Forscher nach Hause. Marcel Nicolaus:

"Als erstes sind wir mit Kollegen schick essen gegangen mit einem großen Salat und Sachen, die wir sonst so zuletzt an Bord etwas vermisst haben."

Denn nach über drei Monaten Expeditionsdauer gab es auf dem Schiff Gemüse nur noch tiefgekühlt oder aus der Konserve.

Eisdicke um das Forschungscamp nimmt rapide zu

Seitdem Marcel Nicolaus und Stefan Hendricks die Polarstern verlassen haben, hat sich die Meereisdicke rund um das Forschungscamp noch einmal verdoppelt, auf etwa 160 Zentimeter. Dadurch gab es jetzt, beim aktuellen, zweiten Wechsel der Besatzung starke Verzögerungen. Der russische Versorgungseisbrecher brauchte zwei Wochen länger als geplant, um sich zur Polarstern durchzukämpfen. Es ist aber auch das erste Mal überhaupt, dass ein Schiff aus eigener Kraft so früh im Jahr so weit nach Norden vorgedrungen ist. Der nächste Schichtwechsel im April wird dann mit einem Flugzeug stattfinden, da das Eis bis dahin noch dicker werden soll. Auch Marcel Nicolaus wird so auf die Polarstern zurückkehren, für die dann vierte Etappe.

Gerätebau im Institutskeller

Bis dahin verbringt er viel Zeit im Keller des Alfred-Wegener-Instituts. Die meisten Geräte, die während der MOSAiC-Expedition im Einsatz sind, gibt es nicht im Baumarkt zu kaufen. Die Forscher entwickeln und bauen sie selbst.

"Und hier stehen wir jetzt gerade vor dem Prototypen der nächsten Generation, mit dem wir dann noch präziser und noch zuverlässiger vor allem Eisdicken messen können."

Eisdickenmessung mit Magnetfeld und Laser

Auf einem Rollwagen aus Holz liegt ein langes Gestell aus grauen Röhren und schwarzen Kabeln. Das Ding wird später einmal unter einem Flugzeug hängen und Eisdickenmessungen aus der Luft ermöglichen. Dafür erzeugt es mit einer Spule ein elektromagnetisches Feld, das mit dem Wasser und dem Eis wechselwirkt. Die elektrische Leitfähigkeit ist im Wasser deutlich höher als im Eis, sagt Stefan Hendricks. Dort wo sie schlagartig zunimmt, erkennt das Gerät so die Unterseite des Meereises.

"Das Gerät selber misst, sehr genau, den Abstand zwischen sich selbst und dem Ozean. Unabhängig davon, ob da Meereis im Weg ist, oder nicht. Und es hat auch noch einen zusätzlichen Laserabstandsmesser, der misst uns den Abstand zur Eisoberseite und die Differenz von den beiden Abständen ist einfach die Eisdicke und das können wir zehnmal pro Sekunde machen und so kriegen wir ein sehr, sehr genaues Bild von der Eisdicke entlang dem Track, wo wir lang fliegen."

Im nächsten Jahr soll der Prototyp aus dem Keller zum Einsatz kommen. Mit seinem Vorgängermodell wird Stefan Hendricks in diesem Frühjahr schon Meereismessungen in der Umgebung der Polarstern machen.

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