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„Polarstern“-Expedition: Aufwendiger Schichtwechsel am Nordpol

Mit dem Austausch von Team und Schiffscrew geht die bislang größte wissenschaftliche Expedition in der Zentralarktis in die nächste Phase und zieht eine erste Bilanz: Trotz extremer Herausforderungen fließen die wissenschaftlichen Daten zuverlässig. Das neue Team sieht nun der dunkelsten und kältesten Forschungsperiode entgegen: dem bislang unerforschten arktischen Winter.

"Polarstern" und "Captain Dranitsyn" treffen sich, Foto: Esther Horvath and Jakob Stark

Inmitten der Polarnacht vollziehen die Teilnehmer der MOSAiC-Expedition in diesen Tagen einen aufwendigen Schichtwechsel: Rund 100 Personen tauschen die Plätze zwischen dem Forschungseisbrecher „Polarstern“, der seit Oktober mit dem arktischen Meereis driftet, und dem russischen Versorgungseisbrecher „Kapitan Dranitsyn“. Das Schiff benötigte zehn Tage mit zunehmend schwierigen Eisverhältnissen, um sich einen Weg zur „Polarstern“ zu bahnen bzw. brechen.

In den vergangenen Wochen hatte das internationale Team des ersten Fahrtabschnitts eine komplexe Forschungsinfrastruktur auf dem arktischen Eis installiert. Auf einer Scholle entstand rund um den festgefrorenen Eisbrecher das Eiscamp: eine Forschungsstation. Rund 200 Kilometer driftete die Scholle bereits in Richtung Nordpol – und mit ihr ein Netzwerk an Messstationen. Dieses war im Umkreis von bis zu 40 Kilometern um die „Polarstern“ installiert worden.

Gefahr durch extreme Wetterlagen und Eisbaren

„Die erste Phase der Expedition war nicht leicht“, so MOSAiC-Expeditionsleiter Prof. Markus Rex. „Das Eis ist mit unter einem Meter ungewöhnlich dünn, sehr dynamisch und in ständiger Bewegung. Sehr häufig hatten wir neue Risse und Spalten im Eis oder es bildeten sich mehrere Meter hohe Presseisrücken: Gebirge aus Eis, in denen sich die Schollen durch Druck haushoch übereinander türmen. Die Gewalt dieser krachenden Eisfaltungen zeigt eindrucksvoll die Kraft der Natur, in deren Händen wir uns hier befinden. Die Eisrücken haben auch immer wieder Ausrüstung begraben, welche dann geborgen und mit großem Aufwand neu aufgebaut werden musste, und Risse im Eis stellen eine Gefahr für Mensch und Instrumente dar.“

Insbesondere ein heftiger Sturm, der die Expedition Mitte November traf, führte dazu, dass sich die Bereiche des Eiscamps um hunderte Meter gegeneinander verschoben. Zerrissene Stromleitungen waren die Folge – und auch der 30 Meter hohe Messturm knickte um. Inzwischen ist jedoch alles wieder aufgebaut und aus wissenschaftlicher Sicht gehörte der Sturm zu den bisherigen Höhepunkten der Expedition: MOSAiC-Wissenschaftler konnten erstmals umfassend den Einfluss arktischer Stürme erforschen; auf die Wassersäule im Ozean, das Eis, den Schnee und die Atmosphäre.

Jetzt kommen die kältesten Tage in absoluter Dunkelheit

Während einer etwa fünftägigen Übergabe vor Ort erhält das neue Team intensive Einweisungen – auch im Hinblick auf die Eisbären, die dem Forschungscamp wiederholt Besuche abgestattet hatten. „Eine ganz große Herausforderung ist für uns Neue, dass wir zu einer Scholle kommen, die wir nie bei Tageslicht gesehen haben, und deshalb keine Ahnung haben, wo wir eigentlich stecken“, schildert Forscher Christian Haas. Das Team kann zum Beispiel auf Hilfsmittel wie Helikopter mit Laserscannern und Infrarotkameras zurückgreifen, die engmaschig über das Eis fliegen, um es zu kartieren. Die Teilnehmer des ersten Fahrtabschnitts hingegen freuen sich bereits, ihre Familien und Freunde wiederzusehen.

Zahlen:
- 200 Kilometer ist die Polarstern bislang vorangekommen. Durch den Zick-Zack-Kurs der Drift beträgt die tatsächlich zurückgelegte Strecke 720 Kilometer.
- Um bis zu 600 Meter haben sich die einzelnen Forschungsstationen auf dem Eis gegeneinander verschoben.
- An 8 Tagen gab es Starkwind. Der stärkste Sturm war mit bis zu 100 Kilometern/Stunde am 16. November 2019.
- An 9 Expeditionstagen kam es zu Eisbärsichtungen, Etwa ein halbes Dutzend Mal musste die Scholle aufgrund von Eisbärsichtungen oder einsetzenden Stürmen kurzfristig evakuiert werden. An weiteren Tagen war ein Zugang zum Eis wegen Eisbären oder Sturm von vornherein nicht möglich.
- Rund 500 Stunden wurden mit Arbeiten auf dem Eis bislang verbracht, ca. 20 Terabyte Daten gesammelt.
- Die Temperaturen fielen bis auf minus 32 Grad Celsius, der Ozean hat aktuell noch -1,5 °C an der Oberfläche.
- 12,7 Tonnen Lebensmittel wurden verbraucht.

Die MOSAiC-Expedition unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) ist verbunden mit noch nie dagewesenen Herausforderungen. Das Budget von MOSAiC beträgt rund 140 Millionen Euro. Im Laufe des Jahres werden etwa 300 Wissenschaftler aus 16 Ländern an Bord sein, 20 Länder beteiligen sich insgesamt an der Mission. Zusammen wollen sie zum ersten Mal das gesamte Klimasystem in der Zentralarktis erforschen. Sie erheben Daten in den fünf Teilbereichen Atmosphäre, Meereis, Ozean, Ökosystem und Biogeochemie, um die Wechselwirkungen zu verstehen, die das arktische Klima und das Leben im Nordpolarmeer prägen.