Eine Polarexpedition der Superlative

Der deutsche Forschungseisbrecher „Polarstern“ hat ein Jahr lang die Arktis und ihre riesigen Eisflächen erforscht. Im Oktober kehrte sie in ihren Heimathafen Bremerhaven zurück. Erste Ergebnisse der Mosaic-Expedition, der größten wissenschaftlichen Unternehmung in der Polarregion bisher, werden am Dienstag in Berlin vorgestellt. Wissenschaftler erwarten mit Spannung, was die „Polarstern“-Besatzung über die klimarelevanten Umweltprozesse am Nordpol herausgefunden hat. Fragen und Antworten:

WAS MACHT DIE MOSAIC-EXPEDITION SO BESONDERS?

Mit einem bisher unerreichten Aufwand beobachteten Forscher aus aller Welt ein Jahr lang ununterbrochen aus nächster Nähe, wie sich Klima und Umwelt im hohen Norden verhalten. Die Expedition war nach Angaben der Organisatoren die erste, bei der Experten über einen derart langen Zeitraum vor Ort arbeiteten. Sie war zugleich die erste, bei der ein Schiff einen Polarwinter in der Arktis verbrachte, indem es sich dort im Eis festfrieren ließ.

Mosaic steht dabei für „Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate“, übersetzt heißt das in etwa so viel wie „Multidisziplinäre treibende Beobachtungsstation zur Erforschung des Klimas in der Arktis“. Die Unternehmung wurde vom deutschen Alfred-Wegener-Institut (AWI) geplant und geführt, war aber eine internationale Expedition. 20 Nationen beteiligten sich. Das Gesamtbudget lag bei 140 Millionen Euro.

WIE LIEF DAS UNTERNEHMEN KONKRET AB?

Herzstück der Expedition war der deutsche Forschungseisbrecher „Polarstern“, der sich im September 2019 an einer zuvor genau ausgewählten Eisscholle festfrieren ließ und mit dieser mehrere Monate lang durch die Arktis trieb. Den Polarwinter verbrachten die Forscher dabei nahe dem Nordpol. Ende Juli 2020 zerbrach die Scholle, die „Polarstern“ setzte ihre Fahrt aber noch fort.

Rund um die „Polarstern“ entstand ein großflächiges Netzwerk aus Mess- und Forschungsstationen, mit denen direkt auf dem Eis riesige Datenmengen gesammelt wurden. Forscher und Schiffscrew wurden dreimal getauscht, insgesamt wechselten sich rund 600 Teilnehmer während der Expedition an Bord der „Polarstern“ ab.

Die Logistik war angesichts der immensen Entfernungen und der extremen Witterungsverhältnisse enorm anspruchsvoll. Solange die Bedingungen es zuließen, halfen russische Eisbrecher. Sie bauten auch einen Teil der Forschungsinfrastruktur auf. An dem Schiff wurde eine Landebahn geschaffen. Auf Inseln vor der russischen Arktisküste entstanden Treibstofflager für Helikopter, um die „Polarstern“ in Krisen über einen weiteren Luftweg erreichen zu können. Im Extremfall hätte sie sich notfalls monatelang selbst versorgt.

GAB ES PROBLEME?

Die Corona-Pandemie stellte die ohnehin höchst anspruchsvolle Expedition vor zusätzliche Herausforderungen. Aufgrund der seit Frühjahr 2020 geltenden internationalen Reisebeschränkungen brachen die Nachschubwege über die Anrainerstaaten der Arktis zusammen. Ein ergänzendes Messprogramm mit Forschungsflugzeugen entfiel zum Teil, Crewwechsel und Nachschublieferungen wurden erschwert.

Für die letzte Austausch- und Versorgungsfahrt entschieden sich das AWI und die Bundesregierung zu einem einmaligen Schritt, um einen Abbruch zu vermeiden. Direkt aus Deutschland wurde ein kleiner Verband aus zwei anderen deutschen Forschungsschiffen geschickt. Sie trafen sich im Juni vor Spitzbergen mit der „Polarstern“, die dafür ihre Eisscholle in der Arktis verließ.

Die Austauschmannschaft für die „Polarstern“ und die Crews der Versorgungsschiffe hatten sich zuvor in strikte Quarantäne begeben und doppelt testen lassen, um Corona-Infektionen auszuschließen. Ein Seuchenausbruch an Bord wäre fatal gewesen.

WAS WURDE ERFORSCHT?

Durch Mosaic wollen Forscher klimarelevante Umweltprozesse besser verstehen und ihre Klimamodelle zur Abschätzung der globalen Erwärmung verbessern. Der Einfluss der Arktis darauf ist enorm. Bislang fehlen aber Messdaten und Beobachtungen aus der zentralen Arktis, insbesondere aus dem Winter und Frühling.

Diese Lücken sollen die riesigen Datenmengen der Expedition nun schließen. Dabei geht es um die Details solch komplexer Abläufe wie die Mechanismen der Eis- und Schneebildung, die Energieflüsse zwischen Luft und Meerwasser, Beobachtungen zur Wolkenbildung und Aerosolverteilung in der Atmosphäre und vieles mehr. Die Auswertung der riesigen Datenmengen wird voraussichtlich noch weitere Monate und Jahre dauern.