Das Forschungsschiff Polarstern bricht heute zu einer gut siebenwöchigen Fahrt in die Arktis auf, wo mit dem Sommer die jährliche Meereisschmelze eingesetzt hat. Die sommerliche Ausdehnung des Meereises ist in den vergangenen 40 Jahren um 40 Prozent zurückgegangen – und stellt damit eine der sichtbarsten Folgen des Klimawandels dar. Wie Wärmeflüsse und Wasserschichtung im Ozean sowie die Eiseigenschaften die Meereisschmelze kontrollieren und miteinander wechselwirken, wird das Forschungsteam in einer Prozessstudie in der Meereisrandzone untersuchen. Ein weiterer Schwerpunkt der Expedition ist die Erforschung der Erwärmung der Atlantikwasserzirkulation und deren Einflüsse auf marine Gletscher in Nordostgrönland.
Von ihrem Heimathafen Bremerhaven fährt die Polarstern in die Framstraße und die Eisrandzone nördlich Spitzbergens, wo warmes, nährstoffreiches Atlantikwasser in den Arktischen Ozean strömt. Die Energie- und Stoffflüsse in der Meereisrandzone vom Schiff und auch von Eisschollen aus genau zu studieren, ist Ziel des Teams um Prof. Torsten Kanzow, Expeditionsleiter und physikalischer Ozeanograph am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). „Wir werden Transekte vom offenen Ozean bis ins dichte Meereis hinein und wieder zurückfahren. Dabei führen wir verschiedene physikalische, chemische und biologische Messungen in der Meereisrandzone durch, die besonders produktiv und daher auch besonders spannend ist“, berichtet Torsten Kanzow. „Auch auf dem Eis werden Teams unterwegs sein, um Meereisdicke und ‑beschaffenheit zu untersuchen und Strömungen und Wirbel im Ozean abseits des Schiffes zu vermessen. Außerdem bringen wir sogenannte Gleiter im Ozean, Bojen auf dem Eis sowie Verankerungen am Meeresboden aus, die dann mehrere Jahre lang Daten aufzeichnen. Den Untersuchungsradius der Meereisforschung vergrößern wir zusätzlich durch Helikopterflüge, bei denen wir beispielsweise Schmelztümpel auf dem Eis erfassen.“
Zusätzlich ergänzt Atmosphärenforschung die Studie, bei der die Eigenschaften und Flüsse von Aerosolen und Treibhausgasen in der atmosphärischen Grenzschicht sowie die Verteilungen von Wasserdampf und Wolken untersucht werden. Ein weiteres Projekt soll zeigen, wie ozeanographische Fronten, Wirbel und der Eisrand selber sowie die Meereiseigenschaften (Schmelztümpel und Lichtdurchlässigkeit) den Kohlenstoffexport beeinflussen. Um letzteren zu quantifizieren, bestimmen die Forschenden die Nährstoffversorgung der lichtdurchfluteten Zone ebenso, wie die Verteilungen von Phyto- und Zooplankton (einschließlich Quallen) und die Primär- und Gemeinschaftsproduktion. Diese wissenschaftlichen Arbeiten in der Meereisrandzone dienen dazu, die Klimawandel bedingten Veränderungen in der Arktis besser zu verstehen.
Eine weitere wichtige Zielregion der Expedition ist Nordostgrönland, wo das Team die ozeanischen Einflüsse auf marine Gletscher erforscht. Die beiden dort gelegenen Gletscher (79 Nord-Gletscher und Zachariae Isstroem) weisen einen ozean-bedingten Eisrückgang und eine Beschleunigung des Eisstroms auf, wodurch sie zum Meereisspiegelanstieg beitragen. „Wir planen Verankerungen zu installieren, um die Sensitivität der ozeanisch bedingten Gletscherschmelze gegenüber den sich verändernden Umweltbedingungen zu erkunden,“ berichtet Torsten Kanzow, der hier bereits seit dem Jahr 2016 forscht. Ergänzend hierzu finden auf Grönland geodätisch-glaziologische Studien statt. Diese untersuchen einerseits, wie der feste Untergrund sich auf sehr kleinen Skalen hebt, weil er sich heute noch an den nachlassenden Druck der Eismassen anpasst, die nach dem letzten glazialen Maximum geschmolzen sind. Andererseits erkunden sie die zeitlichen Schwankungen supraglazialer Seen, deren Drainage gen Ozean wichtige Auswirkungen auf die Gletscherfließgeschwindigkeiten und die Gletscherschmelze haben kann.
Für die seit 1997 betriebenen AWI-Langzeitmessungen bringt das Expeditionsteam zusätzlich noch Messgeräte im FRAM-Observatorium zwischen Grönland und Spitzbergen aus. Noch weiter nördlich im Arktischen Ozean soll das sogenannte Aurora Vent-Feld mit Geräten bestückt werden, die bis zum kommenden Jahr die seismologische Aktivität und die physikalischen Eigenschaften der dortigen Heißwasserausströmungen (Hydrothermalfahnen) aufzeichnen. Mitte August wird Polarstern dann in Bremerhaven zurückerwartet, von wo aus es nach einem knapp zweiwöchigen Hafenaufenthalt Richtung Antarktis geht.
Interessierte können die Expedition hier mit spannenden Berichten und Fotos von Bord sowie Positions- und Wetterdaten verfolgen: https://follow-polarstern.awi.de/
