Polarstern-Expedition dokumentiert Veränderungen in der Arktis

Am 18. September wird der Forschungseisbrecher Polarstern von einer achtwöchigen Arktisexpedition nach Bremerhaven zurückkehren.

Insgesamt 78 Teilnehmer aus elf Nationen waren an der vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven koordinierten Expedition beteiligt.

Im Mittelpunkt der einundzwanzigsten Arktisexpedition von Polarstern stand die Fortsetzung mehrerer Langzeitstudien mit fest am Meeresboden installierten Messstationen, so genannten Verankerungen. Bestückt mit verschiedenen Messgeräten für Strömung, Temperatur und Salzgehalt tragen die Daten dieser Verankerungen dazu bei, den Wärme- und Süßwasserhaushalt der Grönlandsee zu bestimmen und seinen Einfluss auf die globalen Meeresströmungen abzuschätzen. Verankerungen spielen somit eine ähnliche Rolle wie die Wetterstationen auf den Kontinenten, mit dem Unterschied, dass die Daten der Verankerungen erst nach einem Jahr bei ihrem Austausch abgelesen werden können.

Auf zwei in Ost/West-Richtung verlaufenden hydrographischen Schnitten zwischen Grönland und der Bäreninsel (75°Nord) und zwischen Grönland und Spitzbergen (79°Nord) machten die Ozeanografen eine interessante Entdeckung: ein vollständiges Fehlen von Wasser, das aus dem Pazifik durch die Beringstraße in die Arktis strömt und in den 90er Jahren im Ostgrönlandstrom zu finden war. Dieser Umstand weist darauf hin, dass sich die Strömungsverhältnisse im Arktischen Ozean geändert haben und dieses Wasser nun durch den Kanadischen Archipel westlich von Grönland in den Nordatlantik strömt.

Im weiteren Verlauf wurden in der Grönlandsee an fünf Stationen autonom arbeitende Messgeräte aufgenommen und nach Auslesen der Daten direkt an Bord wieder mit neuer Energieversorgung ausgebracht. Eine bereits seit 1994 in Zusammenarbeit mit den Universitäten Cambridge und Bergen laufende Langzeitstudie kann somit weiter fortgesetzt werden. Weiter im Norden in der Framstraße zwischen Grönland und Spitzbergen wurden zwölf Verankerungen aufgenommen und wieder neu ausgelegt, um eine seit 1997 laufende Beobachtung des Wassermassenaustausches zwischen dem Arktischen Ozean und der Grönlandsee fortzusetzen.

Parallel dazu haben die Wissenschaftler Temperatur und Salzgehalt in der Framstraße in dichten Abständen in allen Meerestiefen mit Hilfe einer CTD-Sonde (Conductivity = Leitfähigkeit, Temperature = Temperatur, Depth = Tiefe) gemessen. Ein vorläufiger Vergleich der Meeresoberflächentemperaturen mit denen des letzten Jahres ergab eine Erwärmung im Osten und eine Abkühlung im mittleren und im westlichen Bereich der Framstraße. Daher wurde im Ostgrönlandstrom auch mehr Meereis angetroffen als im vergangenen Jahr. In Tiefen unter 50 Meter setzt sich die deutliche Erwärmung der Vorjahre in der gesamten Framstraße fort. Im mittleren Bereich reicht die Erwärmung bis in Tiefen unter 2000 Meter. Diese hydrographischen Beobachtungen wurden durch die Daten der Verankerungen bestätigt.

Meereschemiker untersuchten das im Meerwasser gelöste Treibhausgas Methan, das entweder aus dem Meeresboden austritt oder in der Wassersäule durch Bakterien erzeugt wird. Die Auswertung der zahlreichen Proben, die während der Reise genommen wurden, zeigt, dass mehr Methan in der Wassersäule entsteht als ursprünglich angenommen wurde und dass die Produktion in der Eisrandzone bei starker biologischer Aktivität besonders hoch ist.

Tiefseebiologen entdeckten in der Framstraße in 2000 Meter Tiefe eine große Anzahl unterschiedlichster Bodenorganismen. Nach Auswertung ihrer Proben wollen die Forscher genauere Aussagen über die Nahrungsnetze in der noch weitgehend unerforschten Tiefsee treffen.

Mit der Artenzusammensetzung vergangener Epochen beschäftigen sich die Geologen an Bord von Polarstern. Sedimente am Meeresboden bestehen zu einem wesentlichen Teil aus abgestorbenen Meeresorganismen, die sich im Laufe der Jahrtausende am Meeresboden schichtweise ablagern. Da unterschiedliche Organismen durchaus unterschiedliche Temperaturen bevorzugen, lassen sich aus der Zusammensetzung der Fossilien Rückschlüsse auf Wassertemperatur und andere Klimaparameter vergangener Zeiten ziehen. Bei geologischen Arbeiten am Yermak-Plateau nordwestlich von Spitzbergen wurden trotz schwerer Eisbedingungen zahlreiche Sedimentkerne gewonnen, die den Wissenschaftlern vermutlich Einblick in 100.000 Jahre Klimageschichte geben können. Wie weit sie tatsächlich in die Erdgeschichte zurückreichen, werden erst die abschließenden Untersuchungen der Proben im Labor ergeben.

Polarstern wird am 18. September gegen 2 Uhr morgens in Bremerhaven einlaufen und in einer vier Wochen andauernden Werftzeit auf die nächste Expedition in die Antarktis vorbereitet.