Forschungsschiff Polarstern kehrt nach eineinhalb Jahren in der Antarktis in die Heimat zurück

Boje zur Messung der Drift von Meereisschollen Quelle: (© S. Schwegmann / Alfred-Wegener-Institut) (idw)

Nach eineinhalb Jahren in der Antarktis wird das Forschungsschiff Polarstern am 13. April in seinem Heimathafen Bremerhaven zurückerwartet. Neben Crew und Wissenschaftlern mit an Bord: jede Menge Daten, Proben und Tiere aus dem Südpolarmeer, die in den Laboren des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), demnächst genauer untersucht werden.

Sie stammen aus dem Gebiet des Filchner-Ronne-Schelfeises ganz im Süden des Weddellmeeres, wo Wissenschaftler auf dem letzten antarktischen Fahrtabschnitt Meereis, Meeresströmungen und die Lebensgemeinschaften erforscht haben.

Die Polarstern hat in den vergangenen 18 Monaten gut 64.000 Seemeilen zurückgelegt, das entspricht etwa 120.000 Kilometern und damit einer dreifachen Umrundung der Erde auf Höhe des Äquators. Diese tropischen Regionen durchfuhr der Eisbrecher jedoch lediglich auf dem Hin- und Rückweg; Hauptforschungsgebiet war das antarktische Weddellmeer. Die letzte Expedition vor dem Transit nach Bremerhaven führte noch einmal ganz in den Süden der Antarktis, in das Meeresgebiet vor dem Filchner-Ronne-Schelfeis. „Auch im antarktischen Sommer ist dieses Gebiet nur schwer zugänglich und wir hatten mit sehr schwierigen Eisverhältnissen zu kämpfen“, berichtet Dr. Rainer Knust, Expeditionsleiter und Biologe am Alfred-Wegener-Institut. Er koordinierte an Bord ein multidisziplinäres Team aus elf Ländern, das Untersuchungen zur Meereisphysik, zur Hydrographie und zur Biologie durchführte.

In enger Absprache mit dem Kapitän legte Knust in Abhängigkeit von den Eisbedingungen das Arbeitsprogramm fest. So freuten sich die Meereisphysiker über große Schollen, auf denen sie ihre Messbojen ausbringen konnten. Diese messen, ob eine Eisscholle wächst oder taut und wie schnell und in welche Richtung sie driftet. Die ausgebrachten Messbojen bleiben auf den Eisschollen und senden ihre Daten via Satellit ans Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven.

Die Ozeanographen waren auf Lücken im Eis angewiesen, um ihre Geräte einzusetzen. Sie konnten im Arbeitsgebiet umfangreiche ozeanographische Messungen zu Wassertiefe, Salzgehalt, Temperatur und Meeresströmungen durchführen. Ergänzend zu diesen Messungen direkt von Bord haben sie Langzeitverankerungen geborgen und neue ausgebracht. Sie zeichnen ozeanographische Messungen über mehr als zwei Jahre auf. So können die Veränderungen im Salzgehalt und Temperatur des Meerwassers kontinuierlich gemessen werden. Ziel dieser Arbeiten ist die Erfassung und Verfolgung der sehr kalten Schmelzwasserfahne vom Filchner-Ronne-Schelfeis und ihre Vermischung mit wärmerem Wasser aus dem tieferen Weddellmeer.

Unterstützt werden die Arbeiten der Ozeanographen von Weddellrobben, die während der Expedition mit Sensoren und Sendern ausgestattet wurden. Sie liefern bei ihren Tauchgängen nicht nur Messungen zum Tauchverhalten sondern auch Daten des Salzgehaltes und der Wassertemperatur unter dem Eis, die anderes nicht erreicht werden können. Auch diese Daten werden via Satellit ans AWI gesendet. Die ersten Ergebnisse zu den Lebensgemeinschaften in diesem noch weitestgehend unerforschten Gebiet zeigen, dass Besiedlung und Artenreichtum am Meeresboden eng mit der Eisbedeckung und der Hydrographie zusammenhängen. Dort wo sehr kaltes Wasser ausströmt oder in Gebieten, die sehr lange von Eis bedeckt sind, sind Artenvielfalt und Besiedlungsdichte deutlich geringer als in offenen Regionen, die nicht so stark vom Gletscherabfluss beeinflusst sind.

„Frühere Befunde über das unerwartete Vorkommen von Seeelefanten am nördlichen Schelfhang des Filchner-Grabens gaben den Anstoß, den bisher nur vermuteten Zusammenhang von hydrographischen Bedingungen und erhöhtem Aufkommen an Nahrung für die Robben im Zuge unserer Expedition mit der Polarstern näher zu untersuchen“, berichtet Knust. Vor der Polarstern war auch das AWI-Forschungsflugzeug Polar 6 an der Kante des Filchner-Ronne-Schelfeises unterwegs, um das Robbenaufkommen aus der Luft zu erfassen. Mit den Bordhelikoptern der Polarstern unternahmen Biologen ebenfalls Zählflüge. Ihr erster Eindruck vor der detaillierten Auswertung scheint die Hypothese zu bestätigen, dass es einen Zusammenhang zwischen Robbenvorkommen und ozeanographischen Verhältnissen gibt.

Das Filchner-Ronne-Schelfeis ist das zweitgrößte Schelfeis der Antarktis. Gekoppelte Ozean-Atmosphären Modellberechnungen am AWI lassen vermuten, dass dort Ende dieses Jahrhunderts dramatische Veränderungen mit 20-fach höheren Schmelzraten zu erwarten wären. „Diese Expedition ist eine erste in einer Folge weiterer Polarstern-Fahrten, um den Ist-Zustand des Systems Filchner-Ronne-Schelfeis zu verstehen und die Wassermassen vor und unter dem Schelfeis zu messen. Dann vergleichen wir sie mit den wenigen historischen Daten und können so die gerechneten Modelle überprüfen“, sagt der Leiter der hydrographischen Arbeitsgruppe an Bord, Dr. Michael Schröder vom AWI. Die zukünftigen Expeditionen in diesem Gebiet werden ebenfalls multidisziplinär besetzt sein, um den Zusammenhang zwischen Eis, Meerwasser und der Biologie zu untersuchen.

Die Polarstern wird in den nächsten Wochen in der Lloyd-Werft zu planmäßigen Wartungs- und Reparaturarbeiten liegen, bevor Mitte Mai die Arktissaison beginnt.

Quelle: Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (idw)