Polarforschung
Ein riesiger Eisberg ist vor rund drei Wochen vom Antarktischen Eisschild abgebrochen. Der Forschungseisbrecher „Polarstern“ ist als einziges Forschungsschiff vor Ort und hat die Gelegenheit genutzt, in den Spalt zwischen Brunt-Schelfeis und Eisberg zu fahren. Erste Aufnahmen vom Meeresboden zeigen eine erstaunliche Lebensvielfalt in einer Region, die jahrzehntelang von dickem Eis bedeckt war.
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Der Forschungseisbrecher „Polarstern“ war zur Stelle, als sich in der Antarktis ein riesiger Eisberg vom Schelfeis löste.
Foto: Alfred-Wegener-Institut / Ralph Timmermann
Die Welt blickt auf Satellitenaufnahmen des riesigen Eisberges namens A74, der am 26. Februar 2021 vom Brunt-Schelfeis in der Antarktis abgebrochen ist; mit 1270 Quadratkilometern ist der Eisberg etwa doppelt so groß wie Berlin. Dem deutschen Forschungseisbrecher „Polarstern“ ist es gelungen, in den Spalt zwischen Schelfeiskante und Eisberg vorzudringen.
Polarforschung gibt Rückschlüsse auf Klimawandel
Die Forscherinnen und Forscher des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), und ihre internationalen Partner erreichten das Gebiet kurz nach dem Abbruch. Einmalige Aufnahmen des Meeresbodens, Sedimentproben vom Meeresgrund und geochemische Messungen der darüber liegenden Wassersäule sorgen an Bord für Begeisterung.
„Es ist eine einmalige Gelegenheit, die sich den Forscherinnen und Forschern auf der „Polarstern“ am Antarktischen Eisschild bietet. Ich bin der Besatzung der Polarstern dankbar, dass sie die damit verbundenen Strapazen und auch Risiken auf sich nehmen“, unterstreicht Bundesforschungsministerin Anja Karliczek die Bedeutung dieser Mission. „Die Polarforschung trägt entscheidend mit dazu bei, den Klimawandel und seine Folgen für unsere Erde besser zu verstehen und vorauszusehen. Wir brauchen dieses Wissen, um beim Klimawandel wirksam gegensteuern zu können. Die Auswirkungen des Klimawandels unter anderem in der Antarktis sind besorgniserregend.“
Das Bundesforschungsministerium unterstützt die Arbeit des AWI über die institutionelle Förderung und ermöglicht so auch diese Mission in der Antarktis.
Seltene Gelegenheit für Blick in antarktische Tiefsee
Diese Forschung vor Ort ist elementar, um die Prozesse zu verstehen, die ein massiver Eisbergabbruch nach sich zieht. Sie sind eine wichtige Momentaufnahme, nur selten gelingt es aber vor Ort zu sein, wenn ein Gebiet erstmals eisfrei wird und mit Sonnenlicht in Kontakt kommt. So große Eisberge brechen in der Antarktis nur etwa alle zehn Jahre ab.
Kleinere Eisberge werden öfter freigesetzt: Schnee fällt, wird zu dicken Eisschichten komprimiert und diese rutschen dann langsam den Kontinent Richtung Meer herab. Ausläufer des Eises schwimmen als sogenanntes Schelfeis auf dem Ozean, liegen also nicht mehr auf festem Boden auf und kalben letztendlich, wenn ihre Verbindung zu den Gletschern durch weiter nachgeschobenes Eis instabil wird.
Bislang hat der Klimawandel vor allem die Westantarktis erwärmt, auf die Ostantarktis und somit das aktuelle Forschungsgebiet der Polarstern hat sich der globale Temperaturanstieg noch nicht ausgewirkt. Klimamodelle prognostizieren jedoch, dass auch im östlichen antarktischen Weddellmeer die Lufttemperatur im Laufe dieses Jahrhunderts ansteigen wird, mit negativen Auswirkungen für das Meereis.
Solche Veränderungen zögen dann grundlegende Veränderungen der Hydrographie mit sich: Bisher verhindert eine stabile Front, dass relativ warmes Wasser Richtung Schelfeis gelangt. Wenn dünneres und weniger Meereis weniger Salz in die Wassersäule entlässt, könnte diese Front instabil werden und das wärmere Wasser ließe das Schelfeis von unten schmelzen. Zudem könnte auch eine wärmere Atmosphäre die Eisberge schneller kalben lassen. Aktuell verliert die Antarktis schneller Eismasse als noch vor dem Jahr 2000 wie Forschende des AWI beobachten.
Mit dem Hubschrauber erkundeten die Forschenden die Ausmaße des Eisbergs.
Die Satellitenaufnahme zeigt die „Polarstern“ im Spalt zwischen Brunt-Schelfeis und Eisberg A74 im antarktischen Weddellmeer.
Die Wissenschaftler fanden auf dem antarktischen Meeresboden, wo sich der riesige Eisberg A74 vom Brunt-Schelfeis löste, außergewöhnlich viele Lebensformen.
Auf dem Meeresboden fanden die Forscher auch zahlreiche kleine Schwämme, Moostierchen und Korallen, denen das eiskalte Wasser der Antarktis nicht auszumachen scheint.
AWI forscht seit Jahrzehnten in der Antarktis
Um solche Modellrechnungen überhaupt anstellen zu können, braucht es Daten aus den betroffenen Regionen – und das nicht nur einmalig, sondern über lange Zeiträume. Das Alfred-Wegener-Institut führt daher bereits seit den 1980er Jahren Polarstern-Expeditionen ins antarktische Weddellmeer durch. Meeresboden, Ozean, Eis und Atmosphäre sind dabei Forschungsgegenstand – mit jeweils unterschiedlichen Expeditionsschwerpunkten. „Es ist ein Glücksfall, dass wir flexibel reagieren und das Abbruchgeschehen am Brunt-Schelfeis aktuell so detailliert erforschen konnten“, sagt Dr. Hartmut Hellmer, physikalischer Ozeanograph am AWI und Leiter der Expedition.
Das geplante Forschungsgebiet erstreckt sich auf das südöstliche Weddellmeer und lag somit ohnehin in der Nähe. „Noch glücklicher bin ich jedoch, dass wir eine große Anzahl von Verankerungen erfolgreich ausgetauscht haben, die auch in unserer Abwesenheit elementare Daten von Temperatur, Salzgehalt, Strömungsrichtung und -geschwindigkeit aufzeichnen.“ Diese Verankerungen bilden die Grundlage für Modellrechnungen, wie die Eisschilde auf einen Klimawandel reagieren werden. So werden auch Prognosen, wie schnell der Meeresspiegel künftig ansteigen wird, deutlich genauer.
Am Meeresboden war die Lebensvielfalt trotz der jahrelangen kontinuierlichen Eisbedeckung groß. Das Tiefsee-Forschungsteam beobachtete zahlreiche Tiere, die auf unterschiedlich großen Steinen festsitzen, umgeben von einer Schlammlandschaft. Die Steine stammen vom Antarktischen Kontinent und werden mit den Gletschern ins Meer transportiert.
Die meisten dieser Organismen sind sogenannte Filtrierer. Ob sie sich weitgehend von Algenresten ernähren oder von organischen Partikeln, die mit dem Eis transportiert werden, bleibt zu klären. Entdeckt wurden auch einige mobile Arten wie Seegurken, Seesterne, verschiedene Weichtiere sowie mindestens fünf Fischarten und zwei Tintenfischarten.