Die „Polarstern“ legt ab: Ein Jahr auf der Eisscholle

  • Das deutsche Forschungsschiff „Polarstern“ will eingefroren im Packeis durchs Nordpolarmeer treiben.
  • Zwölf Monate lang soll die ehrgeizige Mission dauern.
  • Die riskante Expedition soll dabei helfen, den Klimawandel zu entschlüsseln.
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Potsdam. Einige Tage, bevor Markus Rex nach Tromsö in Norwegen aufbricht, gleicht sein Haus in Potsdam einem Expeditionslager. In den Zimmern türmt sich Überlebensausrüstung zu Haufen – Funktionskleidung für alle Wetterlagen, Schneebrillen, Mützen, Handschuhe, Spezialausrüstung. Und Zahnpasta. Das Gepäck muss bis ins Detail durchdacht sein. „Wo wir unterwegs sind, kann man nichts nachliefern. Es gibt keinen Supermarkt, um mal eben etwas zu kaufen.“

Mit dem Kofferpacken für Polarexpeditionen kennt sich der Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts für Meeres- und Polarforschung (AWI) schon aus. Seit 25 Jahren ist er fast jedes Jahr in den Polarregionen unterwegs, 30- oder 40-mal, sagt er, sei er an den kältesten Orten der Welt gewesen.

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Diesmal aber wird alles anders. Vor allem länger. Ein ganzes Jahr will die Forschermannschaft um Markus Rex in der Arktis bleiben – und sich freiwillig einfrieren lassen.

Das Projekt „Mosaic“ (Multidisciplinary Drifting Observatory for the Study of Arctic Climate, also Multidiszplinäre treibende Beobachtungsstation für das Studium des arktischen Klimas) wird seine bislang umfassendste Aufgabe. „‚Mosaic‘ ist die größte, längste, komplexeste und teuerste Arktisexpedition, die es je gegeben hat. Das ist eine Größenordnung an Polarlogistik, die wir noch nicht gesehen haben“, sagt der Expeditionsleiter. Ziel ist es, den Klimawandel besser zu verstehen.

19 Länder sind mit von der Partie

An diesem Freitag bricht Markus Rex mit der „Polarstern“ in Tromsö auf. Vier Eisbrecher aus Russland, Schweden und China werden dem deutschen Forschungsschiff den Weg ins Eis bahnen. Ein ganzes Jahr lang wird es dann vom Eis eingeschlossen sein, festgefroren, und mit ihm treiben. Der Zuspruch von Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt ist groß. 600 Wissenschaftler von 60 Institutionen aus 19 Ländern sind mit von der Partie – Ozeanografen, Meeresbiologen, Atmosphärenphysiker und Biogeochemiker, Glaziologen und Klimaforscher. 140 Millionen Euro kostet das Vorhaben, die Hälfte davon gibt die Bundesregierung. Das Projekt soll der deutschen Polarforschung Prestige bringen. „Damit treten wir erstmals vor von der zweiten Reihe in die erste Reihe“, meint Rex.

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Er klingt noch genauso enthusiastisch wie Ende Juni 2018, als er das Projekt mit seinen Kollegen bei einer Pressekonferenz im Wissenschaftsministerium in Berlin präsentierte. Der Termin war mit Bedacht gewählt worden; exakt 125 Jahre zuvor war der Polarforscher Fridtjof Nansen mit seiner „Fram“ von Norwegen zu einer Arktisexpedition aufgebrochen. Der Norweger hatte ein ehrgeiziges Ziel: Im arktischen Winter wollte er mithilfe der natürlichen Eisdrift den geografischen Nordpol erreichen. Sein Dreimastschoner war eigens dafür gebaut worden, dem Druck des Packeises standzuhalten. In seinem Buch „In Nacht und Eis“ schreibt er über den Moment des Anfrierens:

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„Nachmittags – wir saßen gerade müßig und plauderten – entstand ganz plötzlich ein ohrenbetäubendes Getöse und das ganze Schiff erzitterte. […] Es war die erste Eispressung. Alle Mann stürzten an Deck, um zuzusehen. Die ‚Fram‘ verhielt sich wundervoll, wie ich es von ihr erwartet hatte.“

Das Forschungsschiff „Polarstern“ liegt bei einer seiner Reisen in der Antarktis an einer Eiskante. Am 20.09.2019 soll unter deutscher Leitung eine große Forschungsexpedition in die Arktis starten. © Quelle: Stephan Schoen/Alfred-Wegener-In

Mission für Millionen: Die Expedition „Mosaic“ in Zahlen

  • 390 Tage wird die Expedition ins Eis dauern – wenn alles nach Plan läuft.
  • 2500 Kilometer insgesamt wird die „Polarstern“ im Zickzackkurs mit der natürlichen Eisdrift im Arktischen Ozean zurücklegen.
  • 60 bis 90 Tage lang wird das Forschungsschiff weniger als 200 Kilometer vom geografischen Nordpol entfernt sein.
  • 7 Kilometer pro Tag wird die Durchschnittsgeschwindigkeit der Eisdrift betragen.
  • 4 Eisbrecher aus China, Russland und Schweden werden die „Polarstern“ während der Expedition unterstützen.
  • 600 Menschen werden sich während der Expeditionszeit an Bord und in der Eisstadt abwechseln.
  • 300 weitere Menschen – Wissenschaftler wie Logistiker – werden im Hintergrund der Mission mitarbeiten, um einen reibungslosen Ablauf zu garantieren.
  • 19 Nationen sind an dem Projekt beteiligt; dazu gehören neben den skandinavischen Ländern, den USA und Kanada unter anderem auch die Alpenrepublik Schweiz, Südkorea und Japan.
  • 140 Millionen Euro wird die Mission Richtung Norden verschlingen. 90 Prozent davon trägt das Bundesforschungsministerium.
  • –45 Grad Celsius, das wird die alltägliche Arbeitstemperatur der Crew während der Wintermonate sein. Ein beheizter Tunnel wird am Schiff installiert, um Wasserproben und Messgeräte aus dem Ozean unbeschadet an Bord zu holen.

Mit der „Polarstern“ wagt erstmals wieder eine Schiffsbesatzung die Eisdrift

Einen ähnlich atemberaubenden Moment erhofft sich Expeditionsleiter Rex. Mit der „Polarstern“ will erstmals wieder eine Schiffsbesatzung die Eisdrift wagen. Wie auch die „Fram“ soll der 117 Meter lange doppelwandige Eisbrecher nördlich von Sibirien etwa auf Höhe des 85. Breitengrades ins Packeis vordringen und dort an einer großen, stabilen Scholle festmachen, um sich über den Winter einfrieren zu lassen. Mit dem Gezeitenstrom soll das Schiff erst pol- und dann westwärts driften, bis der Strom seinen Passagier im Sommer in der Framstraße zwischen Grönland und Spitzbergen wieder ausspuckt.

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Die Eisdrift gilt als einzige Möglichkeit, das Polarmeer zwischen Fe­bruar und Juni zu erforschen, wenn das Eis dort am dicksten ist. Bisher schaffen es Eisbrecher nicht, sich im arktischen Winter durch das Packeis zu pflügen. Das ginge nur, indem das Schiff im Leerlauf vom Meereis eingeschlossen werde und passiv mittreibe, sagt AWI-Wissenschaftler Rex. „Damit haben wir dann erstmals die Chance, die Region ganzjährig zu erfahren.“

Extreme Wetterlagen als Folge der Veränderungen

Die Arktis gilt als Frühwarnsystem für Veränderungen des Erdklimas. Der Anstieg der Temperaturen lässt das ewige Eis massenweise schmelzen, Gletscher tauen, der Meeresspiegel steigt. Mit einer wärmeren Arktis gehen etliche Rückkopplungen einher. Wenn das Eis dünner wird, gelangt mehr Wärme aus dem Ozean an die Oberfläche und in die Atmosphäre. Das hat dann globale Auswirkungen, weil geringere Temperaturunterschiede zwischen Arktis und Tropen die typischen Luftdruckmuster verändern. Die Folge sind unter anderem extreme Wetterlagen überall auf der Welt. „Die Arktis ist die Schlüsselregion globaler Klimaveränderungen“, konstatiert Rex.

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Studien zufolge hat sich die Arktis in den vergangenen Jahrzehnten von allen Regionen der Erde am stärksten erwärmt. Als Nansen mit der „Fram“ Kurs auf den Nordpol nahm, war es dort noch durchschnittlich zehn Grad kälter. Anfang dieses Jahres aber war es in der Zentralarktis wärmer als in Deutschland. Davon sind die Klimaforscher überrascht worden.

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Rex ist Zeuge der Eisschmelze. Vor 20 Jahren sei er mit seinen Kollegen an der Forschungsstation Kongsfjord im Nordwesten von Spitzbergen noch im Frühjahr mit einem Motorschlitten übers Eis geheizt, erinnert er sich. „Heute geht das nicht mehr – heute ist dann da überall offenes Meer.“

Expeditionsleiter Markus Rex während einer „Polarstern“-Expedition.

Arktis-Klimadaten sind „eher geraten“

Die Prozesse, die zu der dramatischen Schmelze am Nordpol führen, kennen die Forscher aber bisher nicht. In den globalen Klimamodellen seien die Arktisdaten „eher geraten“, räumt Rex ein. Möglich ist, dass sie in Wirklichkeit weit davon entfernt liegen. So betont Rex immer wieder die Bedeutung der großen Expedition: „Wir werden unser Klima nicht korrekt vorhersagen können, wenn wir keine zuverlässigen Prognosen für die Arktis bekommen. Deshalb brauchen wir viele Messdaten, die wir nur vor Ort machen können.“

Während Nansens Expedition 1893 mit einer 13-köpfigen Besatzung, mit Schlittenhunden, mit Schöpfkelle und Thermostat auskam, ist „Mosaic“ eine logistische Mammutaufgabe. Für die Messungen ist die „Polarstern“ vollgestopft mit High-End-Technik, darunter sind containergroße Radar- und Lasersysteme, zehn Meter hohe Wettermasten und ein Fesselballon, der in zwei Kilometern Höhe über dem Eis schweben wird. Damit sollen alle Daten erfasst werden – von der Physik des Meereseises und der Schneeauflage über die Bedingungen in der Luft und im Ozean bis hin zum Ökosystem der Arktis. Es gibt viele Fragen: Was passiert im Winter unterm Eis? Welche Populationen überleben? Wirken Wolken dort kühlend oder wärmend? Wann sind die Tröpfchen in der Luft flüssig, ab wann gefrieren sie?

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Während der Eisdrift soll rund um die „Polarstern“ eine Forschungsstadt entstehen, die mitdriftet und von Helikoptern angeflogen werden kann. Die Pläne für die Infrastruktur sehen aus wie „der Stadtplan von Downtown Manhattan“, witzelt der Wissenschaftler. Für Forschungs- und Versorgungsflugzeuge werden Landebahnen ins Eis gefräst. Das Verfahren wurde zuvor in den Alpen getestet. Pläne gibt es für Stromtrassen, Datenkabel, Laufwege, Scootertracks, Stationen, von denen aus Roboter unters Eis geschickt werden, oder sogar für abgesteckte Bereiche, die die Forscher nicht anrühren wollen, damit das Ökosystem nicht von Scheinwerferlicht und Bohrungen beeinflusst wird. Ob sich alles umsetzen lässt, wird sich aber erst vor Ort zeigen. „Wir wissen nicht, wie es da im Winter aussieht, es kann sein, dass wir all unsere Pläne über Bord werfen müssen.“

„Für Frust haben wir gar keine Zeit“

Fest steht, dass die Expedition auch für erfahrene Polarforscher eine körperliche und mentale Herausforderung sein wird. Während des Winters steigt die Sonne oft wochenlang nicht über den Horizont, es herrschen Temperaturen um minus 50 Grad, eisiger Wind und Schneeverwehungen – und überall lauert die Gefahr von Eisbären. Ein ausgefeiltes Alarmsystem soll die in der Dunkelheit auf dem Eis arbeitenden Forscher vor den Raubtieren schützen.

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Geschätzt wird, dass sich das Schiff während der Drift pro Tag nur sieben Kilometer fortbewegt. Nansen hatte den Frust darüber einst in seinem Tagebuch beschrieben: „Ich fühle, dass ich diese Leblosigkeit, diese Trägheit durchbrechen und ein Ventil für meine Tatkraft finden muss.“ Und Tage später: „Kann nicht irgendetwas passieren? Kann nicht ein Wirbelsturm aufziehen und dieses Eis aufbrechen?“ Rex, der selbst insgesamt neun Monate an Bord sein wird, glaubt an eine bessere Stimmung. „Wir wissen, dass wir Teil von etwas Einzigartigem sind. Für Frust haben wir auch gar keine Zeit.“

Den Menschen klarmachen, was zu tun ist

Wo sie nach der Drift im Sommer 2020 genau landen werden, wissen die Forscher nicht. Das hängt vor allem vom Wind ab. Nansen hatte einst den nördlichsten Punkt der Erde verfehlt. Sein wissenschaftliches Erbe wirkt jedoch bis heute nach. Seine Expedition gewährte Einblicke in die Strömungsverhältnisse im Nordpolarmeer und zeigte, dass es am Nordpol kein Land gibt, sondern nur eisig kalte Tiefsee. Auch Rex hofft, dass seine Expedition Geschichte schreibt. Eine, die den Menschen klarmacht, was zu tun ist.

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