Ökosysteme in der Tiefsee und Vulkane unterm Eis

Forschungseisbrecher Polarstern bringt neue Erkenntnisse über die Plattentektonik unter dem arktischen Meereis.

Am 7. Oktober ist die Polarstern, das Forschungsschiff des Alfred-Wegener-Institutes, nach einer mehr als viermonatigen Arktisexpedition wieder in Bremerhaven eingelaufen. Die Fahrtleiter Professor Jörn Thiede und Dr. Eberhardt Fahrbach sowie 85 Forscherinnen und Forscher bringen neben zahllosen Proben unterseeischen Materials und einer Fülle von Messdaten auch einige Überraschungen mit.
Die Messungen auf dem ersten Fahrtabschnitt ergaben, dass die Temperaturzunahme im Bodenwasser der Grönlandsee um etwa 0,01 Grad pro Jahr, die in den letzten Jahren beobachtet worden war, anhält. Mit dieser Messreihe, die das AWI jedes Jahr auf einem Schnitt bei 75 Grad Nord durchführt, suchen die Ozeanographen nach langfristigen Veränderungen bei der Erneuerung des Bodenwassers. Solche Veränderungen würden sich auf das weltweite System von Meeresströmungen auswirken. In dem sonst stark geschichteten Wasser haben die Wissenschaftler erstmals drei Schlote mit einer homogenen Verteilung von Temperatur und Salzgehalt bis auf 2300 Meter Tiefe angetroffen, die einen Einfluss auf die tiefe Konvektion im kommenden Winter haben können. Um diese Prozesse auch im Winter messen zu können, wurden drei Verankerungen ausgelegt, die den Salzgehalt und die Temperatur alle zwei Tage über die gesamte Wassertiefe messen. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojektes ARKTIEF2 untersuchten die Geologen und Biologen außerdem Lebensgemeinschaften in der Tiefsee und ihre Reaktion auf natürliche Störungen.

Gegenstand des zweiten Abschnitts waren Untersuchungen im Nordpolarmeer, auf dem Eis und insbesondere Messungen am Gakkel-Rücken. Es handelte sich um ein gemeinsames Unternehmen mit dem amerikanischen Eisbrecher „Healy“, das den Namen AMORE (Arctic Mid-Ocean Ridge Expedition) trug.

Der Gakkel-Rücken ist der äußerste nördliche Ausläufer des durch das gesamte Weltmeer verlaufenden Systems mittelozeanischer Rücken. Entlang dieser Rücken spreizen sich die Ozeanböden und verursachen die Kontinentalverschiebung. Der Gakkel-Rücken ist damit geologisch das nördliche Ende Europas. Der westliche Teil wurde zum ersten Mal untersucht. Die Ergebnisse bringen selbst Fahrtleiter Thiede zum Staunen: „Unter der trügerisch-ruhig dahin driftenden arktischen Meereisdecke verbirgt sich ein brodelnder chemischer Hexenkessel, von dessen Existenz man bisher keine Ahnung hatte.“ Glaskrusten an Gesteinen auf dem Meeresboden deuten auf mögliche Vulkanausbrüche unerwarteter Heftigkeit hin, seismologische Sensoren wiesen Meeresbeben nach. Selbst Vulkankegel wurden gefunden. Da sich der Meeresboden im Gakkel-Rücken nur um einige Millimeter im Jahr spreizt, hatten die Forscher hier eher wenig Aktivität erwartet. Umfangreiche Proben aus diesem Gebiet werden Aufschluss geben über die Geologie des Rückens, seine Rolle in der Plattentektonik und die Lebewesen, die in der Nähe dieser Tiefsee-Vulkane existieren.

Die Meereisforscher fanden im zentralen Arktischen Ozean geringere Eisdicken vor als erwartet. Noch 1991 hatte die Eisdicke bei zweieinhalb Metern gelegen, jetzt waren es nur noch zwei Meter. „Eisfrei“, wie die Medien es im letzten Jahr berichteten, war der Nordpol aber nicht. Er bot vielmehr das gewohnte Bild aus kilometergroßen Eisschollen, die teilweise zusammengeschoben waren und teilweise Rinnen bildeten. Zur Messung der Eisdicke dient ein Schlitten. Dieser Schlitten musste bisher zu Fuß über das Eis gezogen werden. Diese beschwerliche Aufgabe stellt sich bald nicht mehr: Mit dem EM-Bird ist ein technisches Gerät entwickelt worden, das an einem langen Kabel vom Hubschrauber über das Eis getragen wird. Die ersten Messungen damit zeigten hervorragende Qualität.

Internationale Zusammenarbeit war auch bei dieser Expedition wesentlicher Bestandteil des Unternehmens. Sie hatte ihren Höhepunkt beim Nordpolbesuch am 6. September und dem Treffen der drei Forschungseisbrecher Oden (Schweden), Healy (USA) und Polarstern am 23.August 2001. Fast 100 Naturwissenschaftler aus vielen unterschiedlichen Disziplinen, die in diesen Tagen die Geheimnisse des Nordpolarmeeres untersuchten, tauschten Daten, Proben und Ergebnisse aus. 17 Nationen (Australien, Brasilien, China, Deutschland, Estland, Finnland, Großbritannien, Italien, Kanada, Niederlande, Norwegen, Österreich, Rußland, Schweden, Schweiz, Spanien, und Vereinigte Staaten von Amerika) trafen sich in dieser Gruppe aus Wissenschaft und Besatzung auf den drei Schiffen und machten deutlich, dass Arktisforschung ein internationales „Geschäft“ geworden ist.

Vom 8. Oktober bis zum 6. November liegt „Polarstern“ bei der Lloydwerft in Bremerhaven und der letzte Teil einer umfassenden Generalreparatur wird durchgeführt. Am 7. November wird das Schiff zu seiner neunzehnten Antarktisexpediton auslaufen.