In den vergangen sieben Wochen war das Forschungsschiff Polarstern in der Arktis unterwegs. Hier ist die sommerliche Ausdehnung des Meereises in den letzten 40 Jahren um 40 Prozent zurückgegangen – und stellt damit eine der sichtbarsten Folgen des Klimawandels dar. Um solche Veränderungen zu verstehen, haben die Forschungsteams an Bord der Polarstern die Atlantikwasserzirkulation in der Framstraße sowie die Meereisrandzone nördlich von Spitzbergen und die Ozean- Gletscherwechselwirkung bei Grönland untersucht. Forschungsschwerpunkte waren zum einen wie die Eiseigenschaften, Wärmeflüsse und Wasserschichtung im Ozean die Meereisschmelze und das Ökosystem der Eisrandzone kontrollieren. Zum anderen wurde die Erwärmung der Atlantikwasserzirkulation und ihr Einfluss auf marine Gletscher in Nordostgrönland untersucht.
Von Bremerhaven ging es für die Polarstern mit Fahrtleiter Prof. Torsten Kanzow vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) zunächst in die Framstraße. Hier lag der Fokus der Arbeiten darauf, die interdisziplinären Zeitserienmessungen im Bereich des Westspitzbergenstroms fortzuführen, die seit 1997 durch am Meeresboden verankerte Observatorien kontinuierlich Daten liefern. Der Westspitzbergenstrom transportiert warmes Wasser aus dem subtropischen Nordatlantik in das Nordpolarmeer.
Danach ging es weiter in das Hauptarbeitsgebiet der Expedition – die Eisrandzone im Norden Spitzbergens. Im Verlauf von drei Wochen dokumentierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wiederholt den sommerlichen Zerfall ausgewählter Eisschollen. In diesem Zusammenhang studierten sie auch die Energie- und Stoffflüsse zwischen Ozean, Meereis und der Atmosphäre. Zusätzlich haben die Teams die Meereisdicke und ‑beschaffenheit gemessen und Instrumente im Wasser und am Meeresboden verankert, die für die Dauer von einem Jahr Daten direkt unter dem Meereis aufzeichnen sollen. Abgestimmt hierauf befasste sich ein weiteres Projekt in dieser Region damit, wie kleinräumige ozeanische Fronten, Wirbel und der Eisrand selbst den Kohlenstoffexport des Meeres beeinflussen. Hierzu dokumentierten die Forschenden die räumlichen Veränderungen der ozeanischen Schichtung und des Meereises, vom offenen Wasser nahe Spitzbergen über die Eisrandzone bis hinein ins Packeis. Dabei bestimmten sie auch die Nährstoffversorgung und die Verteilungen von Phyto- und Zooplankton.
Von der Eisrandzone machte das Team einen Abstecher zum bisher einzigen im Arktischen Ozean bekannten Schwarzen Raucher-Feld am „Aurora“-Seeberg, das es nach schwerer Eisfahrt erreichen konnte. Hier wurden am Meeresboden hochempfindliche Seismometer abgesetzt, die bestimmen können, wie sich Magma im Untergrund bewegt und wo Bruchzonen sind, entlang derer sich Wasser durchs Gestein bewegen, aufheizen und mitsamt gelöster Stoffe wieder an den Meeresboden gelangen kann.
Nach dem Abschluss der Arbeiten in der Eisrandzone ging es zum letzten Arbeitsgebiet an die Küste Ostgrönlands, wo die Forschenden die ozeanischen Einflüsse auf das Abschmelzen mariner Gletscher erforschten. Das Inlandeis der beiden dort gelegenen Gletscher (79 Nord-Gletscher und Zachariae Isstrøm) geht bedingt durch die ozeanische Erwärmung zurück. Als Folge beschleunigen sich die Fließgeschwindigkeiten der Gletscher, die so zum Meeresspiegelanstieg beitragen. Ein stabiler Festeisgürtel vor der Küste und permanenter Nebel ließen hier leider keine Messungen im Nahbereich der Gletscher zu – weder per Schiff noch per Hubschrauber – aber zumindest war es dem Team möglich, den ozeanischen Zustrom vom Warmwasser zu charakterisieren. Der Abschluss der Grönland-Arbeiten fand dann im Gletscherfjordsystem des Scoresby Sundes in Ostgrönland statt, wo es gelang, Messstationen aus den Tiefen des Fjordes nach vier Jahren Betriebsdauer zu bergen.
Zusammenfassend blicken die Forscherinnen und Forscher auf eine sehr gelungene Expedition zurück, wie Fahrtleiter Torsten Kanzow sagt: „Zu den großen Erfolgen der Messungen in der Eiszone gehörte der erstmalige Einsatz der Sensorplattform TOP-AWI unter dem Meereis, mit der wir in einmalig hoher räumlicher Auflösung das Zusammenspiel von Meereisbedeckung, ozeanischer Schichtung, Nährstoff- und Planktonverteilungen dokumentieren konnten." Während der drei Wochen, in denen sich die Polarstern in der Eisrandzone aufhielt, hat das Team durch Messungen mit Eis- und Ozeanbojen, kontinuierlich die deutlichen Veränderungen von Eisschollen beobachtet: „Es war beeindruckend zu sehen, wie während einer Station die Dünung vom offenen Ozean hier einlief, und sich die Scholle, auf der wir arbeiteten, im Takt der Wellen bewegte, um dann unter unseren Füßen in viele Teile zu zerbrechen“, so Torsten Kanzow. „Später konnten wir vom Schiff aus beobachten, dass dieses Schicksal das Meereis in größeren Teilen unseres Arbeitsgebietes ereilt hatte. Wir vermuten, dass die mit der Dünung verbundene Zerkleinerung des Meereises in der Eisrandzone einen großen Einfluss auf die Eisschmelze und auch auf das ans Meereis gebundene Ökosystem hat.“
Die Polarstern wird am Mittwoch, 17.08.2022 gegen 07:00 Uhr an der Pier der Lloyd Werft in Bremerhaven erwartet, das Aussteigen der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ist für 09:00 Uhr angesetzt. In den nächsten zwei Wochen bereitet die Crew die Polarstern auf die nächste Expedition vor, die sie Ende August in die Antarktis führt. Interessierte finden in der Polarstern-Web-App die Schiffsroute, die Wetterbedingungen sowie Bilder und Berichte von Bord: https://follow-polarstern.awi.de/
