Forschung auf der Scholle

Selten, dass ein Forschungsinstitut mit solch einem Superlativ aufwarten kann: »Ein Jahr eingefroren im Nordpolarmeer. Es wird die größte Arktisexpedition aller Zeiten.« Das Mammutprojekt führt den Namen MOSAiC - Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate. Die Direktorin des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI), Antje Boetius, und Markus Rex aus Potsdam, der den Einsatz von Wissenschaftlern aus 17 Nationen koordiniert, haben das aufwendige Experiment am Mittwoch im Bundesforschungsministerium vorgestellt. Ministerin Anja Karliczek erklärte in einem Statement vorab: »Die Erkenntnisse, die aus der Expedition resultieren, werden unser Wissen über die Arktis auf ein neues Niveau heben.«

Was ist so besonders an MOSAiC? Im Herbst 2019 wird sich der Forschungseisbrecher »Polarstern« im Eis der ostsibirischen See einfrieren lassen und driftet dann Richtung Nordpol, bis er im September 2020 vor der Küste Grönlands wieder freikommt. So wird die schwimmende Forschungsplattform in Regionen überwintern, die in der Polarnacht nahezu unerreichbar sind. Zudem sitzt das Schiff wie eine Spinne in einem kilometerweiten Netz von Messstationen, die mit Helikoptern oder per Motorschlitten bedient werden.

Was sich in den Wintermonaten in der zentralen Arktis abspielt, konnte bisher nur sporadisch erforscht werden, etwa auf den sparsam ausgestatteten russischen Driftstationen, deren letzte, »Nordpol-35«, 2008 das Eismeer kreuzte. Die erste Mission dieser Art hatte der Norweger Fridtjof Nansen unfreiwillig in den Jahren 1893 bis 1896 auf sich genommen, vor 125 Jahren. Dieses Jubiläum war Anlass, die »Mondlandung der Polarforscher«, wie die einstige AWI-Direktorin Karin Lochte die MOSAiC-Expedition etwas euphorisch nannte, publik zu machen.

Das temporäre Observatorium wird zusätzlich von vier Eisbrechern aus Russland, China und Schweden versorgt. Zwischen Februar und Juni, wenn kein konventionelles Schiff mehr durchs Eis kommt, halten Flugzeuge die Verbindung. Deswegen muss auf einer mindestens 1,5 Meter dicken Eisscholle eine sichere Landebahn eingerichtet werden. Auf diese Weise kann das Personal in sechs Schüben zu je etwa hundert Personen ausgewechselt werden. Fünf große Themenfelder sollen bearbeitet werden: Physik des Meereises und der Schneeauflage, saisonale Vorgänge in der Atmosphäre und im Ozean, biochemische Kreisläufe, das Ökosystem der Arktis. Auch mindestens drei Forschungsflugzeuge sollen zum Einsatz kommen. Die Gesamtkosten werden mit 120 Millionen Euro angegeben, wovon etwa 90 Prozent der Bund trägt. »Es hat noch nie ein so umfassendes internationales Polarprojekt gegeben, und wir freuen uns, dass die Forschergemeinschaft Deutschland und das AWI mit der Planung und Durchführung betraut hat«, sagte Antje Boetius.

Es ist bekannt, dass sich keine Region der Erde infolge des Klimawandels so krass verändert wie die Arktis. »Wir wollen verstehen, was treibt diese Veränderungen an und warum sind sie besonders dramatisch im atlantischen Sektor«, sagte Markus Rex. Ein Schwerpunktthema wird deshalb die Energiebilanz zwischen Ozean, Meereis und Atmosphäre sein, insbesondere der Einfluss der thermischen Rückstrahlung, die für die Klimaentwicklung eine Schlüsselrolle spielt. »Diese Prozesse hat bisher keiner untersucht. Um sie zu durchschauen, müssen wir vor Ort auf dem Eis sein, auch manchmal bei minus 40 Grad Kälte und scharfen Winden. Satellitenmessungen leisten das nicht. Unsere Forschungen erfassen nicht nur den Istzustand, sie helfen, die Unsicherheit der Modellrechnungen zu verringern. Was sich in der Wetterküche der Arktis ereignet, hat auch unmittelbaren Einfluss auf das Klima und das Wettergeschehen in unseren mittleren Breiten«, erläutert Rex.