"Polarstern"-Expedition Klimawandel macht Arktisforschern zu schaffen

Andauernde Dunkelheit, gefühlte Temperaturen jenseits der -30 Grad: Die Arktisexpedition der "Polarstern" findet unter Extrembedingungen statt. Doch wirklich zu schaffen macht den Wissenschaftlern das teils sehr dünne Eis.
Ein Presseisrücken hat sich in der Nähe der "Polarstern" gebildet

Ein Presseisrücken hat sich in der Nähe der "Polarstern" gebildet

Foto: Stefan Hendricks/ Alfred-Wegener-Institut

Auf einmal musste alles ganz schnell gehen: In der Nacht von Freitag auf Samstag entdeckten die Forscher ganz in der Nähe ihres Schiffes einen gefährlichen Riss im Eis. Fast hätte er die Verbindung zwischen der "Polarstern" und dem Forschungscamp auf einer Scholle gekappt. Mit einem Hubschrauber gelang es dem Team gerade noch rechtzeitig, wichtiges Gerät zu bergen.

Die "Mosaic"-Expedition unter Leitung des deutschen Alfred-Wegener-Instituts (AWI) ist nicht nur die größte Forschungsreise der letzten Jahre, sondern findet auch unter besonderen Extrembedingungen statt. Ein Jahr lang wollen insgesamt 300 Wissenschaftler im Eis des Nordpolarmeers untersuchen, wie sich die Klimaerwärmung auf die winterliche Arktis auswirkt (Hier lesen Sie einen umfangreichen Hintergrund).

Aktuell liegen die gefühlten Temperaturen jenseits der -30 Grad. Rund um das Schiff herrscht völlige Dunkelheit, bis März wird die Crew die Sonne zu keinem Zeitpunkt des Tages zu sehen bekommen. An Bord gilt die Zeit der japanischen Hauptstadt Tokio, um den Tag zu strukturieren.

Das Schiff driftet ohne eigenen Antrieb mit dem arktischen Meereis in der Gegend um den Nordpol. Aktuell  liegt sie bei 85 Grad nördlicher Breite und 129 Grad östlicher Länge - und befindet sich damit in einer Region, in der die Auswirkungen der globalen Erwärmung schon heute deutlich zu beobachten sind: Die Arktis heizt sich stärker auf als der Rest des Planeten. Die Meereisbedeckung ist mit 5,75 Millionen Quadratkilometern so niedrig wie noch nie zu diesem Zeitpunkt seit Start der Messungen vor rund 40 Jahren. Das zeigen aktuelle Datenauswertungen  des AWI und der Universität Bremen.

"Die Klimaerwärmung und insbesondere der in der Arktis sehr warme letzte Sommer haben dazu geführt, dass das Eis dünn und wenig stabil ist", berichtet "Mosaic"-Expeditionsleiter Markus Rex direkt von der "Polarstern" in einer Mail an den SPIEGEL.

Über dem Forschungscamp "Ocean City" auf dem Eis ist der Vollmond aufgegangen

Über dem Forschungscamp "Ocean City" auf dem Eis ist der Vollmond aufgegangen

Foto: Markus Rex/ Alfred-Wegener-Institut

Seit Anfang des Monats ist die "Polarstern" an einer ursprünglich 2,5 mal 3,5 Kilometer großen Scholle verankert. Zumindest mit deren nördlichem Teil ist das Expeditionsteam sehr zufrieden: Hier liegen mehrere Schichten Eis übereinander gepresst, teils mehrere Meter dick. Eine stabile Scholle ist wichtig für den Erfolg der Mission.

"Die wissenschaftlichen Untersuchungen dehnen sich, ausgehend von dieser stabilen Basis, in die umliegenden dünneren Teile der Scholle aus", beschreibt Expeditionsleiter Rex. "Die Festung" nennt die Crew dieses stabile Areal. Die einzigen - wenn auch ungebetenen - Gäste sind Eisbären. Mindestens zwei Tiere hatten sich dem Schiff in den vergangenen Tagen bereits genähert. Sie wurden mit Leuchtknallmunition einer Signalpistole vertrieben.

Zwei Eisbären in der Nähe der "Polarstern". Als das Bild entstand, war gerade kein Mensch auf dem Eis.

Zwei Eisbären in der Nähe der "Polarstern". Als das Bild entstand, war gerade kein Mensch auf dem Eis.

Foto: Esther Horvath/ Alfred-Wegener-Institut

Die Forscher müssen aber auch an sogenannten Schmelzeistümpeln vorsichtig sein. Dort war das Eis im Sommer bereits verschwunden, jetzt sind sie nur mit einer 20-30 Zentimeter dünnen Schicht aus dem Herbst überzogen. Das ist nicht dick genug, um schwere Geräte wie Pistenbullis auf dem Eis einzusetzen. "Das war nach diesem warmen Sommer auch nicht anders zu erwarten", so Rex. Die Technik käme zum Zug, wenn das Eis im Laufe des Winters dicker und stabiler wird. Aktuell können aber bereits Motorschlitten auf markierten Wegen genutzt werden.

Die "Polarstern" und ihre Scholle haben bereits mehrere Stürme überstanden. Aus den Wetterdaten vom Schiff  lässt sich ablesen, dass die Windgeschwindigkeiten teils jenseits von 50 Kilometern lagen. Das entspricht Windstärke sieben bis acht. Zumindest der "Festung" haben die Stürme offenbar nichts anhaben können - "während der dünnere Bereich unserer Scholle vielfach aufgebrochen ist, sich verformt hat und weite Bereiche phasenweise nicht sicher zugänglich sind", so Rex.

"Vorsichtig optimistisch, dass die Basis hält"

"Es ist natürlich nicht auszuschließen, dass auch der stabile Bereich unserer Scholle einmal zerbricht", sagt Rex. "Das Risiko dafür kann nicht wirklich angegeben werden, aber wir sind aufgrund der bisherigen Erfahrung vorsichtig optimistisch, dass die Basis hält."

Die Messungen werden in verschiedenen Camps auf dem Eis laufen, "Met City" für die Wetterbeobachtung und "Ocean City" für Analysen im Meer werden gerade aufgebaut. Der Aufbau auf der "Mosaic"-Scholle sei modular und darauf ausgelegt, dass auch die betreffenden Eisflächen auseinanderbrechen könnten, so Rex. "Wir würden dann zunächst entlang von auftretenden Rissen oder Scherzonen die Stromleitungen kappen und abwarten, bis die Eissituation sich wieder beruhigt hat."

Später würde man den Aufbau den Bedingungen entsprechend umgestalten und die Stromleitungen wieder neu verlegen. "Das ganze Konzept ist sehr flexibel und passt sich den wechselnden Gegebenheiten an." Ein Teil der Messtechnik, das sogenannte Distributed Network, funktioniert ohnehin autonom. Die Bojen und Messeinheiten waren mit einem Hubschrauber und einem russischen Eisbrecher in bis zu 50 Kilometern Abstand von der "Polarstern" auf dem Eis abgesetzt worden. Auch hier hatte das Team mit sehr dünnen Eisschollen zu kämpfen.

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