Das Klima und die Umweltgeschichte unseres Planeten sind im Eis archiviert: Es enthält Informationen über die Temperaturentwicklung und die Zusammensetzung der Atmosphäre von vor Jahrhunderten und sogar Jahrtausenden. Ein internationales Forschungsteam möchte diese Informationen im Projekt Beyond EPICA-Oldest Ice entschlüsseln – mit einem Bohrkern aus dem tiefen Eis der Antarktis, der Klimadaten der letzten 1,5 Millionen Jahren enthält. Mit dabei: Forscherinnen und Forscher des Alfred-Wegener-Instituts. Nun beginnen die ersten Bohrungen.
Bis Januar 2022 wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die ersten Meter eines Eiskerns am Little Dome C heben. Das zehn Quadratkilometer große Gebiet ist etwa 40 Kilometer von der italienisch-französischen Concordia-Station in der Ostantarktis entfernt, einem der extremsten Orte der Erde. Die Bohrungen finden in einer Höhe von 3233 Metern über dem Meeresspiegel statt, bei durchschnittlichen antarktischen Sommertemperaturen von minus 35 Grad Celsius. In den kommenden Saisons beabsichtigt das Team einen Bohrfortschritt von 170 Metern pro Woche zu erreichen, bis es nach drei antarktischen Sommern jeweils von Mitte November bis Anfang Februar in einer Tiefe von etwa 2500 Metern auf Eis trifft, das bis zu 1,5 Millionen Jahre alt ist. Das Eis enthält Luftbläschen aus denen die Forscherinnen und Forscher den Gehalt von Treibhausgasen wie Methan und Kohlendioxid in der Atmosphäre der Vergangenheit bestimmen können.
„Während unseres vorherigen EPICA-Projekts (European Project for Ice Coring in Antarctica), das 2008 endete, gelang es uns, einen 800.000 Jahre alten Eiskern zu gewinnen und zu analysieren. Jetzt versuchen wir, noch weiter in der Zeit zurückzureisen: Denn wenn wir eine korrekte Perspektive auf den aktuellen Klimawandel in der Welt gewinnen und geeignete Strategien zur Abschwächung des Klimawandels entwickeln wollen, müssen wir noch weiter zurückblicken - und das versuchen wir in der Antarktis mit Beyond EPICA", sagt Projektkoordinator Prof. Carlo Barbante, Direktor des Instituts für Polarwissenschaften des Nationalen Forschungsrats Italiens (Cnr-Isp) und Professor an der Universität Ca' Foscari in Venedig.
In einer ersten Projektphase hatte das Konsortium unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) drei Jahre lang nach einem Ort gesucht, an dem das Eis auch in großer Tiefe so sauber geschichtet ist, dass es wertvolle Ergebnisse liefern kann. „Wir richten gerade die Bohrstelle ein und bestücken die obersten 120 Meter mit Fieberglasrohren. Diese Ummantelung nutzen wir als Ausgangspunkt für die eigentliche Tiefbohrung“, sagt Prof. Frank Wilhelms, der die Bohrung plant und organisiert. Vom AWI ist Matthias Hüther als Bohringenieur vor Ort und baut das Tiefbohrgerät auf. Insgesamt koordiniert das AWI-Team mehrere Arbeitspakete rund um den Eisbohrkern, etwa zu den physikalischen Eigenschaften, stabilen Wasserisotopen, der Geophysik oder zum Klima- und Kohlenstoffkreislauf.
„Wir glauben, dass dieser Eiskern uns Informationen über das Klima der Vergangenheit und über die Treibhausgase in der Atmosphäre während des mittelpleistozänen Übergangs vor 900.000 bis 1,2 Millionen Jahren liefern wird", so Carlo Barbante. „Während dieses Übergangs änderte sich die Periodizität des Klimas zwischen den Eiszeiten von 41.000 auf 100.000 Jahre: Der Grund dafür ist das Rätsel, das wir zu lösen hoffen."
In Beyond EPICA-Oldest Ice arbeiten zwölf Forschungseinrichtungen aus Deutschland, Italien, Frankreich, Großbritannien, Niederlande, Norwegen, Schweden, Schweiz, Dänemark und Belgien zusammen. Die Europäische Kommission fördert das Projekt mit 11 Millionen Euro. Im Jahr 2025 sollten die ersten Daten der Bohrkern-Analysen vorliegen.
