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Der Forschungseisbrecher Polarstern lässt sich bei der MOSAiC-Expedition ab Herbst 2019 in der Arktis einfrieren.
© Alfred-Wegener-Institut/Stefan Hendricks

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Alexandra Klockau
© Alfred-Wegener-Institut/Stefan Hendricks

Der Forschungseisbrecher Polarstern lässt sich bei der MOSAiC-Expedition ab Herbst 2019 in der Arktis einfrieren.

Die Polarstern ist nicht nur ein Forschungsschiff, sondern mit rund 20.000 PS auch noch ein stattlicher Eisbrecher. Normalerweise pflügt sie sich unermüdlich durch das Eis der Arktis und Antarktis. Ab Herbst bricht das Schiff jedoch keine Eisschollen mehr, sondern mit seinen Gewohnheiten: Die Polarstern lässt sich einfrieren und ein Jahr lang durchs Nordpolarmeer treiben.

"Ich habe schon viele Expeditionen mitgemacht, aber diese ist unvergleichlich." Markus Rex, Leiter der MOSAiC-Expedition, AWI

Polarstern driftet durchs Nordpolarmeer

Auf der MOSAiC-Expedition erforschen insgesamt rund 600 Teilnehmer aus 17 Nationen unter der Leitung des Alfred-Wegener-Instituts (AWI), wie sich die Arktis im Jahresverlauf verändert und welchen Einfluss der Klimawandel darauf hat. "MOSAiC" ist die Abkürzung für Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate. Nicht nur dem Namen nach wird die Polarstern zum driftenden Beobachtungsposten: Im Winter ist das Eis in der Nähe des Nordpols auch für einen Eisbrecher zu dick. Deshalb wird die Polarstern die Schiffsschraube abstellen und ohne eigenen Antrieb die Arktis durchqueren, die genaue Route und Geschwindigkeit gibt dann das driftende Meereis vor. Die durchschnittliche Geschwindigkeit der Eisdrift liegt bei rund sieben Kilometer pro Tag.

Forschung auf dem Schiff und auf der Scholle

Die Wissenschaftler werden nach einer Eisscholle suchen, die einen Durchmesser von mehreren Kilometern und eine Dicke von mindestens 1,5 Metern hat. Dort wird die Polarstern dann festmachen - und festfrieren. Die Wissenschaftler werden auf der massiven Eisplatte viele einzelne Messstationen errichten, um über den Jahresverlauf Ozean, Eis, Atmosphäre und das arktische Leben im Winter zu erforschen. Die MOSAiC-Expedition konzentriert sich auf fünf Forschungsschwerpunkte: die Physik des Meereises samt seiner Schneeauflage, die Prozesse in der Atmosphäre sowie im Ozean, die biogeochemischen Kreisläufe, bei denen zum Beispiel untersucht wird, welche Stoffe wie im Wasser zirkulieren, und das Ökosystem der Arktis.

Die Polarstern wird ab Herbst 2019 eingefroren durch das Nordpolarmeer driften. Auf dem Eis werden zahlreiche Messstationen errichtet.

Die Polarstern wird ab Herbst 2019 eingefroren durch das Nordpolarmeer driften. Auf dem Eis werden zahlreiche Messstationen errichtet.

MOSAiC untersucht den Klimawandel in der Arktis

In den vergangenen Jahren hat sich keine andere Region auf der Welt so schnell erwärmt wie die Arktis. Die Erwärmung wird durch verschiedene Rückkopplungseffekte verstärkt: Das Wasser nimmt mehr Energie auf als das Eis, das die Sonnenstrahlung reflektiert. Zusätzlich gelangt durch das dünnere Eis mehr Wärme aus dem Ozean in die Atmosphäre. Noch fehlen allerdings genauere Messungen. "Die Dramatik der Erwärmung in der Arktis wird in den heutigen Klimamodellen nicht in vollem Umfang wiedergegeben und die Unsicherheiten der Klimaprognosen für die Arktis sind enorm", erläutert Markus Rex, der Leiter der MOSAiC-Expedition.

Klimawandel in der Arktis wirkt sich auf die ganze Welt aus

Die Arktis gilt als Frühwarnsystem für den Klimawandel. Die dortigen Klimaveränderungen wirken sich auch auf den Rest der Welt aus: Geringere Temperaturunterschiede zwischen der Arktis und den Tropen destabilisieren die typischen Luftdruckmuster. Dann gelangt Kaltluft in die gemäßigten Breiten und warme, feuchte Luft in die zentrale Arktis - was dort wiederum die Erwärmung beschleunigt.

Polarstern wird zwischen Grönland und Spitzbergen ausgespuckt

Im September wird die Polarstern vom norwegischen Tromsø aus in die Arktis aufbrechen. Bis dahin wird auch noch weiter an den Notfallplänen getüftelt - was zum Beispiel passiert, wenn das Packeis bricht, während sich Wissenschaftler darauf befinden, oder wenn sie auf einen Eisbären treffen. Alle Expeditionsteilnehmer bleiben nur zwei bis drei Monate am Stück an Bord, dann werden sie abgelöst. Eine Flotte aus vier weiteren Eisbrechern, Helikoptern, Flugzeugen, Raupenfahrzeugen und Schneemobilen wird die Polarstern samt ihrer jeweiligen Besatzung vor Ort unterstützen. Solange, bis im Juni 2020 die Schmelzperiode beginnt: Dann wird die Polarstern zwischen Grönland und Spitzbergen wieder ausgespuckt.

Die MOSAiC-Expedition

Die MOSAiC-Expedition gilt nicht nur als Mammut-Expedition, sondern als größte Arktis-Forschungsexpedition aller Zeiten. Das Budget beträgt laut AWI mehr als 120 Millionen Euro. Es wird von den teilnehmenden internationalen Partnern, vor allem aber von der Helmholtz-Gemeinschaft und damit zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, getragen.