Projekt "Mosaic" Aufwendigste Polarexpedition aller Zeiten startet

Warum schwindet das Eis in der Arktis mit so rasantem Tempo? Die "Polarstern" startet zu einer einjährigen Drift ins Nordpolarmeer - und Hunderte Wissenschaftler erhoffen sich neue Erkenntnisse zur Klimakrise.

Mario Hoppmann/ Alfred-Wegener-Institut

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Wenig Zeit? Am Textende gibt's eine Zusammenfassung.


Never stop exploring. Im Eingangsbereich zur Brücke des Forschungseisbrechers "Polarstern" hängt ein Bild, das den deutschen Astronauten Alexander Gerst bei seinem Außeneinsatz an der Internationalen Raumstation zeigt. Auf dem Foto hat er mit silbernem Stift ein Autogramm und einen Gruß geschrieben: Wer immer weitersucht, den wird es an Orte verschlagen, die er sich in seinen wildesten Träumen nicht vorgestellt hat.

Es ist ein schönes Motto für ein Schiff, eine Expedition, die jetzt an einen Ort startet, der bisher für Forscher ähnlich schwer zu erreichen war wie der Weltraum.

Alexander Gersts Gruß an die "Polarstern"-Mannschaft
Christoph Seidler/ SPIEGEL ONLINE

Alexander Gersts Gruß an die "Polarstern"-Mannschaft

Es geht in das Gebiet rund um den Nordpol. Das Besondere dabei: Ein guter Teil der Reise findet im Winter statt, wenn es den ganzen Tag über dunkel ist. Das Schiff soll im Eis der Arktis festfrieren und dann zusammen mit den Schollen driften. Es ist die aufwendigste Polarexpedition aller Zeiten. Und sie kostet auch beinahe so viel wie eine kleine - unbemannte - Weltraummission: rund 140 Millionen Euro.

Ziel der "Mosaic" (Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate)-Expedition ist es, ein besseres Verständnis dafür zu bekommen, warum das Eis der Arktis so dramatisch schnell schmilzt. Bislang liegen über einen der entscheidenden Schauplätze der Klimakrise erstaunlich wenig Daten vor. Vor allem aus den Wintermonaten mit ihrer durchgehenden Dunkelheit gibt es kaum Messungen und Erkenntnisse.

Zu zweit auf der Kammer

Geleitet wird das Projekt von Markus Rex vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI). Normalerweise ist der Atmosphärenphysiker in Potsdam zu Hause, doch seit Anfang der Neunziger war er bereits zahllose Male in der Arktis unterwegs. In den kommenden Monaten wird die "Polarstern" seine Heimat sein. Während sich die Forscher und Besatzung auf dem Schiff normalerweise zu zweit ein Zimmer teilen, eine Kammer, wie sie hier sagen, genießt Rex das seltene Privileg einer Einzelunterkunft.

Vor der Abfahrt in den hohen Norden sitzt der Wissenschaftler dort auf einer lindgrünen Sitzgruppe. Vor sich hat er einen Laptop aufgeklappt. Darauf läuft eine Simulation der Eisdrift. Es geht um die Frage, wo genau die "Polarstern" den aufregendsten Teil ihrer Reise beginnen sollte und an welcher Stelle diese im kommenden Jahr enden könnte.

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"Mosaic"-Expedition: Ein Jahr in der Kälte

Vom norwegischen Tromsø aus geht es ab dem 20. September zunächst in die Laptewsee vor der sibirischen Küste. Auf diesem Teil der Fahrt ist noch der russische Eisbrecher "Akademik Fedorow" dabei. Bei etwa 85 Grad nördlicher Breite muss die Besatzung der "Polarstern" dann die eine Eisscholle finden, an der das Schiff für die kommenden Monate festgemacht wird.

Expeditionsleiter Rex mit Simulationen zum möglichen Kurs des Schiffes
Christoph Seidler/ SPIEGEL ONLINE

Expeditionsleiter Rex mit Simulationen zum möglichen Kurs des Schiffes

Für diese Scholle gibt es ganz bestimmte Kriterien. Sie sollte an einer Seite mindestens 1,5 Kilometer lang sein, damit sich auf ihr eine Flugzeuglandepiste einrichten lässt. Und sie muss zum Ende des Sommers im nächsten Jahr noch mindestens eine Dicke von 1,5 Metern aufweisen, damit die Forscher mehrere Camps auf dem Eis errichten können, in denen sie in den kommenden Monaten arbeiten werden.

Das Problem dabei: Das Eis der Arktis schrumpft nicht nur in seiner Ausdehnung (dieses Jahr dürfte mindestens der zweitschlechteste Wert seit Start der Satellitenaufzeichnungen erreicht werden), es wird auch immer dünner. "Es könnte lange dauern, bis wir geeignete Bedingungen finden", sagt Rex. Doch dafür haben die Forscher in ihrem Zielgebiet nur wenig Zeit, ab dem 25. Oktober ist es rund um die Uhr stockdunkel.

Wenn die Scholle einmal gefunden ist, laufen die Maschinen der "Polarstern" nur noch für die Versorgung mit Strom und Wärme. Wo es dann mit dem Eis für das Schiff hingeht, hängt von Winden und Meeresströmungen ab. Die Simulation auf Rex' Computer zeigt mögliche Pfade durch die Polarregion. Die sogenannte Transpolardrift wird das Schiff mit etwa sieben Kilometern pro Tag nach Westen bringen. Auf dem Monitor des Laptops tanzt ein roter Punkt immer weiter nach links. Doch wo die Fahrt entlangführt, ob es tatsächlich über den Nordpol geht, wie sich das die Crew wünscht, wo das Eis das Schiff wieder freigibt, all das wird am Ende der Zufall entscheiden.

Tägliche Betriebskosten von 200.000 Euro

Aber wofür braucht es nun so eine aufwendige Expedition, bei der allein die täglichen Betriebskosten bei 200.000 Euro liegen? "Über das gesamte Winterhalbjahr haben wir bisher keine Beobachtungen der komplexen Klimaprozesse in der Arktis", sagt Rex. Und dann beschreibt er, wie zum Beispiel der Ozean in den dunklen Monaten Wärme an die Atmosphäre abgibt "wie eine riesige Fußbodenheizung": Das Wasser unter dem Eis ist etwa minus zwei Grad kalt, die Luft darüber minus 30 Grad. Ohne die Wärme von unten wären es wohl noch zehn Grad weniger.

Im Herbst und Winter werden also große Mengen Energie vom Ozean in die Atmosphäre transportiert. Aber das muss genau gemessen werden - auch um bessere Daten für Computermodelle der Klimaforschung zu liefern. Die Region sei in dieser Beziehung ein "weißer Fleck", sagt Rex.

Wie zirkuliert also Wärme zwischen Meer, Eis und Atmosphäre? Gibt der Ozean im Winter CO2 ab? Wie entstehen die arktischen Wolken und welche Rolle spielen sie für das Wetter? Geht das Leben im Eis komplett in den Winterschlaf? Das sind nur einige der Fragen, die Forscher auf der "Mosaic"-Expedition beantworten wollen. Helfen sollen ihnen dabei auch Daten von rund einem Dutzend vollautomatischer Messstationen, die zum Start der Expedition in bis zu 40 Kilometern Entfernung abgesetzt werden. Sie werden später regelmäßig mit den beiden Helikoptern der "Polarstern" angeflogen. Auch die Spezialflugzeuge "Polar 5" und "Polar 6" des Alfred-Wegener-Instituts unterstützen die Expedition.

Der Großteil der Messungen findet aber auf und unter der Scholle statt, an der das Schiff ankert. Dazu werden auf dem Eis verschiedene Camps eingerichtet, in bis zu 700 Meter Abstand vom Schiff. Da gibt es zum Beispiel "Met City" für die Wetterbeobachtung und "Ocean City" für Analysen im Meer. An weiteren Stationen werden ferngesteuerte Tauchroboter ins Wasser ausgesetzt oder Messungen von Satelliten auf ihre Präzision geprüft.

Die an einer Eisscholle festgemachte "Polarstern" ist das Zentrum der Expedition, gemessen wird aber auch an vielen anderen Orten der Arktis.
Martin Künsting/ Alfred-Wegener-Institut

Die an einer Eisscholle festgemachte "Polarstern" ist das Zentrum der Expedition, gemessen wird aber auch an vielen anderen Orten der Arktis.

In den Camps werden kleine Häuschen auf dem Eis abgestellt, in denen die Forscher tagsüber arbeiten. Geschlafen wird auf dem Schiff. Von dort zu den Außenstationen führen mit Flaggen abgesteckte Wege, parallel laufen Strom und Datenkabel.

"Wir werden ein paar Tage brauchen, bis das wissenschaftliche Programm beginnen kann", sagt Meereisforscher Marcel Nicolaus, der mit dem Aufbau der kleinen Stadt auf dem Eis befasst ist. Die besondere Schwierigkeit: "Wir müssen bereits bei der Einrichtung für das folgende Jahr denken." Manche Experimente brauchen jeden Tag frische Flächen für Schneeanalysen. Diese Bereiche müssen auch noch nach vielen Monaten zur Verfügung stehen und dürfen nicht mit anderem Gerät vollgebaut sein. Und wenn in ein paar Monaten ein anderes Forschungsschiff die "Polarstern" besuchen kommt, braucht dieses genug Platz zum Ankern und Ausladen.

Brandneuer chinesischer Eisbrecher kommt zu Besuch

Dass die "Polarstern" auf ihrer Expedition regelmäßig von anderen Eisbrechern angefahren werden muss, hat unter anderem damit zu tun, dass die Crew an Bord regelmäßig ausgetauscht wird. Dadurch müssen sich die Wissenschaftler nicht ganz so lang von ihren Familien verabschieden. Vor allem aber können auch einfach mehr Forscher in der winterlichen Arktis arbeiten. Insgesamt sollen rund 300 Wissenschaftler aus 19 Ländern an dem Mega-Projekt teilnehmen.

Ein weiterer Grund für regelmäßige Schiffsbesuche ist die Versorgung mit Lebensmitteln und Treibstoff. Eisbrecher wie die russische "Admiral Makarow", die schwedische "Oden" und die brandneue chinesischen "Xue Long 2" kommen etwa alle zwei Monate vorbei. Und wenn dazwischen etwas passiert? Medizinische Notfälle, die nicht in der Krankenstation an Bord behandelt werden können, werden mit russischen Langstreckenhubschraubern ausgeflogen. Allein zu diesem Zweck wurde extra ein Treibstoffdepot auf der Bolschewik-Insel vor der Küste Sibiriens angelegt.

Für den Fall, dass einer der Schiffstransporte mal nicht durchkommt, gibt es außerdem zwei volle Notfallcontainer mit Nahrung an Bord. Chefkoch auf der "Polarstern" ist Sven Schnieder, insgesamt neun Monate wird er während der Expedition an Bord sein. Zusammen mit seinem Team sorgt er dafür, dass die Stimmung gut bleibt - unter anderem dadurch, dass täglich 250 Brötchen und auch Kuchen frisch gebacken werden. Auch regelmäßige Grillabende an Deck soll es geben.

Chefkoch Sven Schnieder versorgt mit seinem Team die jeweils 100 Menschen an Bord.
Mohssen Assanimoghaddam / dpa

Chefkoch Sven Schnieder versorgt mit seinem Team die jeweils 100 Menschen an Bord.

Schnieder hat bereits einen Winter auf der "Neumayer-Station" in der Antarktis verbracht und weiß, was die Polarfahrer in den 150 Tagen Dunkelheit brauchen: Und das sind nicht nur möglichst viele Kalorien. Das Essen muss auch abwechslungsreich und mit Liebe zubereitet sein.

Zum Start der Expedition sind die Lager voll: Unter anderem 14.000 Eier, 1400 Liter Milch, eine Tonne Kartoffeln und 150 Gläser Nuss-Nougat-Creme haben der Chefkoch und seine Leute gebunkert. "Wir fahren hier ein ziemlich hohes Level", sagt Schnieder beim Gespräch in seiner edelstahlglänzenden Großküche auf dem D-Deck der Schiffes. Selbstverständlich macht die Crew in der Kombüse auch Angebote für Vegetarier und Veganer.

Historisches Vorbild - überholt

Einmal mit dem Schiff quer durch die Finsternis des arktischen Winters driften, so weit im Norden, dass am Himmel noch nicht einmal mehr Polarlichter zu sehen sein werden - es gab einen, der das schon einmal gemacht hat: der norwegische Abenteurer Fridtjof Nansen. Mit seiner Mannschaft war er zwischen 1893 und 1896 auf der legendären "Fram" unterwegs, beinahe bis zum Pol. "Mosaic"-Expeditionsleiter Rex hat Nansens Erinnerungen an diese epochale Reise ("In Nacht und Eis") gelesen. Er habe sie auch bei der Expedition mit im Gepäck, sagt er. (Lesen Sie das Buch hier im Volltext.)

In einer Passage beschreibt Nansen, wie er erstmals am Horizont das Packeis entdeckt: "Diese weiße Linie hat sich seit vielen Jahrtausenden über dieses einsame Meer ausgedehnt und wird sich in künftigen Jahrtausenden ebenso darüber ausdehnen." Doch das sommerliche Meereis wird eben nicht so lange überdauern, das ist heute, rund 125 Jahre später, längst klar. Forscher gehen davon aus, dass das Eis im Sommer komplett verschwunden sein wird, wenn sich die Erde bis zum Ende des Jahrhunderts um zwei Grad im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter erwärmt. Der Temperaturanstieg in der Arktis wird dabei sogar noch weit größer ausfallen.

"Nansen ist schon überholt", sagt Rex. "Da kommt man ins Grübeln."


Zusammengefasst: Ein Jahr lang wird der deutsche Forschungseisbrecher "Polarstern" durch die hohe Arktis driften. Bei dieser nun beginnenden "Mosaic"-Expedition sammeln rund 300 Wissenschaftler aus 17 Ländern Daten, die es in dieser Form noch nicht gibt. Das liegt daran, dass in der Dunkelheit und Kälte des Winters bisher kaum Forschung in der Region möglich war. Die Crew wird während der Reise mehrmals ausgetauscht.

insgesamt 12 Beiträge
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Seite 1
DorianH 20.09.2019
1.
Hatte darüber schon in der Druckausgabe gelesen. Interessantes Unternehmen. Viel Erfolg, viel Glück...und kommt vor allem heil zurück.
JPnyc 20.09.2019
2. genügend Schlauchboote mitbringen!
Die Crew wird sich wundern, eine kanadische Expedition kam gerade vom Nordpol zurück und fand nur noch dünnes first year sea ice, und selbst dieses war so zerstückelt daß man einfach so mit dem Boot durchfahren konnte. Zu Fuss im Sommer zum Nordpol zu wandern, wie das noch bis vor ein paar Jahren immer wieder einige Abenteurer gemacht haben, ist heute schon unmöglich. Es gibt praktisch keine durchgehende Sommereisfläche mehr, nur noch Eiswasser mit vielen schwimmenden Eiswürfeln. Und wenn diese in wenigen Jahren im Sommer auch geschmolzen sein werden, dann wird sich das eisfreie Wasser rasend schnell erhitzen, denn um beispielsweise eine Tonne Eis komplett zu schmelzen braucht es unheimlich viel Energie von der Sonne. Ist dieses Eis dann aber erst einmal geschmolzen, dann erhitzt sich die resultierende Tonne Wasser mit der gleichen Energiemenge auf +80°C ... soll heissen, im Moment verhindert einzig und allein die Latenz des Wassers, dass die Pole nicht schon komplett eisfrei sind! Sobald wir den ersten eisfreien Sommer haben, wird das Wasser dann unter 24h Dauersonneneinwirkung so heiss, dass es im darauffolgenden Winter nicht mehr wieder zufriert.
bajanibash 20.09.2019
3. Aufwendige Expeditionen
waren es zu Zeiten von Amundsen, Nansen und Scott. Damals bedeute Aufwand noch Überleben. Auf dem Hinweg klug angelegte Depots sicherten (nicht immer) überhaupt eine Rückkehr der meisten (nicht aller). Kein Funk, kein Navi, kein goretex, kein Entsatz. Vielleicht posthum eine Ehrung. Heute bedeutet Aufwand lindgrüne Sitzgruppe, 150 Gläser Nutella, Grillabende gegen Eintönigkeit und regelmäßiger Personalwechsel. Schreiben Sie also lieber von der teuersten Expedition, das steht wohl ausser Frage.
dont_think 20.09.2019
4.
im Übrigen: Frithjof Nansen war beileibe kein Abenteurer, sondern Wissenschaftler und Philantrop (Nansen-Pass).
peho65 21.09.2019
5. Aller Zeiten?
Und mal wieder ist dem Schreiber nicht bewusst, was er da eigentlich schreibt. Nur so zum drüber nachdenken: Aller Zeiten schließt auch die Zukunft ein. Der Schreiber weiß also, dass in Zukunft keine aufwändigere Expedition unternommen werden wird. Allmählich geht das Niveau hier in Richtung Bild-Zeitung und ähnliches.
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