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Forschen in der Antarktis: Tief ins ewige Eis

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Antarktis Auf der Suche nach dem ältesten Eis

Ihre Arbeit führt sie zu den kältesten Orten der Erde: Ein Forscherteam will 1,5 Millionen Jahre alte Eisproben bergen. Das Projekt soll ein großes Rätsel der Klimageschichte lösen.

Wer im ewigen Eis in der Ostantarktis forscht, hat mit vielen Widrigkeiten zu kämpfen. Das gilt umso mehr, wenn Wissenschaftler ihre Station verlassen und provisorische Camp aufschlagen müssen, um dort zu messen und im Eis zu bohren. Bei der letzten Expedition des Glaziologen Tobias Binder lebten gleich 16 Teilnehmer in einem solchen Lager. "Die größte Herausforderung war die Enge in den Biwakschachteln", sagt der 31-Jährige. Einige schliefen sogar im Pistenbully.

Binder und seine Kollegen hatten sich an den unwirtlichen Ort begeben, um nach dem ältesten Eis der Erde zu suchen. Rund 1,5 Millionen Jahre alt soll es sein und sich in rund 2,8 Kilometern Tiefe befinden. Der bisher älteste ans Tageslicht geholte Eiskern ist bis zu 800.000 Jahre alt. Er wurde vor zehn Jahren geborgen.

Mit ihrem Vorhaben wollen die Forscher aus zehn europäischen Ländern und 14 Instituten ein wichtiges Rätsel der Klimageschichte lösen. Vor rund einer Million Jahren veränderte sich auf der Erde der Rhythmus von Warm- und Kaltzeiten. Während die Zeitabschnitte zuvor alle 40.000 Jahre wechselten, verlängerte sich die Periode plötzlich auf 100.000 Jahre. "Wir wollen herausfinden, was dazu geführt hat", sagt der Koordinator des Projektes, Olaf Eisen, vom Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven.

Welche Rolle spielten Treibhausgase?

Von dem Umbruch des Warm-Kalt-Rhythmus wissen die Forscher durch Sediment-Bohrungen in der Tiefsee. "Diese Bohrkerne beinhalten aber keine Gase", sagt Eisen. Die Forscher konnten deshalb bisher nicht untersuchen, welche Rolle Treibhausgase wie Kohlendioxid oder Methan für den Übergang spielten. In den Eiszylinder hingegen ist die Luft vergangener Zeiten eingeschlossen.

"Eiskerne bieten die einzige Möglichkeit, Proben von Kohlendioxid und Methan aus vergangenen Zeiten zu bekommen", so der Forscher. Durch die Analyse wollen die Glaziologen die historischen Klimaprozesse entschlüsseln. "Mit diesem Wissen können dann bessere Vorhersagen für die langfristigen Klimaentwicklungen gemacht werden", sagt Eisen.

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Foto: Michal Krzysztofowicz/ British Antarctic Survey/ dpa

In der zurückliegenden Sommersaison erkundeten die Forscher zwei Standorte, die zu den kältesten Orten der Erde gehören: die flachen Gipfel Dome Fuji und Dome C. Die Durchschnittstemperatur beträgt hier um minus 50 Grad Celsius. Im kurzen antarktischen Sommer wird es immerhin mal um die minus 30 Grad warm.

Grades Eis, kalter Boden

Um nach einer optimalen Bohrstelle zu suchen, flogen Binder und drei weitere Wissenschaftler mit einem Flugzeug abwechselnd die Region ab. Sie maßen die Eisdicke und das Erdmagnetfeld, außerdem machten sie Video- und Fotoaufnahmen. Seine am Boden gebliebenen Kollegen starteten unterdessen erste Probebohrungen.

"Es ist wichtig, dass die Eisqualität hochwertig ist", erklärt Eisen die aufwendige Suche. Jede Schicht verrate etwas über die jeweilige Zeitperiode. Dafür benötigen die Forscher wenig deformiertes Eis. Auch darf der Felsuntergrund unterm Eis nicht zu warm sein, damit die Schichten in Bodennähe nicht bereits geschmolzen sind.

"Wir haben großes Glück, dass das Wetter mitgespielt hat", erzählt Binder, der seit zwei Jahren am AWI in Bremerhaven forscht. Alle geplanten Flüge konnten durchgeführt werden. Nun werden in den nächsten Monaten die gewonnenen Daten weiter ausgewertet.

In ein bis zwei Wochen bis ganz unten

Ähnliches wird der Glaziologe Jakob Schwander aus dem Team von Hubertus Fischer von der Universität Bern im nächsten antarktischen Sommer erleben. "Für die Vorerkundung hat er eine neue Bohrtechnik entwickelt", sagt Fischer. Innerhalb von nur ein bis zwei Wochen soll sich der Bohrer an mehreren Stellen bis ganz nach unten durchs Eis gefräst haben, um Proben hochzuholen. "Dann können wir prüfen, ob das Eis dort alt genug ist."

In vier Jahren wollen die Forscher soweit sein, dass mit den eigentlichen Eiskern-Bohrungen begonnen werden kann. Die Arbeiten werden sich dann noch mal über drei bis vier Jahre hinziehen. "Für so ein Projekt braucht man Jahrzehnte der Vorbereitung und eine internationale Zusammenarbeit", sagt Fischer.

Auf die Ergebnisse der Auswertung warten Wissenschaftler weltweit. Bis dahin gibt es aber auch außerhalb der Antarktis noch einiges zu tun: "Wir sind noch dabei, Methoden zu entwickeln, wie wir die Treibhausgase in dem komprimierten Eis mit noch präziseren Messungen auswerten können", sagt Fischer. Denn die letzten 1 bis 1,5 Millionen Jahre sind in einem kurzen Abschnitt von 100 Metern im Eis verewigt.

irb/Janet Binder, dpa
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