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Polarstern läuft am Freitag in Bremerhaven ein - 24. Arktisexpedition beendet

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Auf der gut dreieinhalb Monate dauernden Expedition wurden geologische, geophysikalische, ozeanografische, biologische und biogeochemische Untersuchungen in der Grönlandsee und der Framstraße durchgeführt. Insgesamt 119 Teilnehmer aus sieben Nationen, darunter Dänemark, Belgien, Frankreich, Spanien, Australien und die USA, waren an den Forschungsarbeiten beteiligt.

Im Mittelpunkt des ersten Fahrtabschnittes stand die Fortsetzung mehrerer Langzeitstudien über die aktuellen Veränderungen der physikalischen Eigenschaften im Ozean und der Wärmetransporte in Süd-Nord-Richtung. Neben Messungen vom Schiff aus nutzen Ozeanografen dazu auch Verankerungen: Fest im Ozean installierte Messstationen, die das gesamte Jahr über Strömung, Temperatur, Salzgehalt und Schall aufnehmen. In der Framstraße, der einzigen Tiefwasserverbindung zwischen Nordatlantik und zentralem Arktischen Ozean, wurde ein umfangreiches, bereits langfristig installiertes System solcher Verankerungen ausgetauscht, das unter anderem den Wärmestrom in die Arktis direkt bestimmt. In der Grönlandsee tauschten die Wissenschaftler autonom bis zum Meeresgrund in 3700 Meter Tiefe tauchende Messgeräte aus. Aktuell wird durch einen Ausläufer des Golfstroms in diese Region ein solch hohes Maß warmer und salzreicher atlantischer Wassermassen eingetragen, dass die vormals übliche Eisbildung im Winter gänzlich unterbleibt.

Die Ausbringung eines sich autonom durch den Ozean bewegenden Messfahrzeugs war ein weiterer Höhepunkt des Fahrtabschnitts. Ohne Antrieb gleitet das Fahrzeug ähnlich wie ein Segelflugzeug; abwechselnde Phasen mit Auftrieb oder Abtrieb lassen es sinken und steigen. Bei jedem Auftauchen an der Meeresoberfläche wird das Fahrzeug vom Steuerzentrum in Bremerhaven aus neu dirigiert und die gemessenen Daten werden dorthin übertragen.

Der zweite Fahrtabschnitt führte in den so genannten AWI-Hausgarten, ein Tiefseeökosystem, in dem Wissenschaftler in einem Observatorium bereits seit 1999 Langzeitbeobachtungen und Experimente am Meeresboden durchführen. Sowohl hier als auch im zweiten Untersuchungsgebiet, dem Håkon Mosby Schlammvulkan, kam zum zweiten Mal nach 2007 ein ferngelenktes Unterwasserfahrzeug der Universität Bremen zum Einsatz. Dieses bis 4000 Meter tief tauchende Fahrzeug war für die Installation eines Langzeit-Observatoriums am norwegischen Kontinentalrand zur Untersuchung von Schlammvulkanismus erforderlich. Der Håkon Mosby Schlammvulkan liegt in 1250 Metern Wassertiefe in der südwestlichen Barentssee und ist ein ausgewähltes Untersuchungsgebiet verschiedener von der Europäischen Union geförderter Projekte. Schlamm, Gas und Porenwässer steigen aus einer Tiefe von drei Kilometern unter dem Meeresboden auf und bilden einen aktiven Schlammvulkan mit einem Durchmesser von 1,5 Kilometern, der seit vielen Jahren erhebliche Mengen des Treibhausgases Methan in das Meer entlässt. Sonaraufzeichnungen während der diesjährigen Expedition zeigten erheblichen Gasausstrom an mehreren Stellen, Temperaturmessungen mit einer zwölf Meter langen Temperaturlanze zeigten am Zentrum der höchsten Aktivität des Schlammvulkans, dass in 1,5 Metern unter der Sedimentoberfläche rund 30 Grad Celsius herrschen. Demgegenüber war das Meerwasser über dem Meeresboden -0,8 Grad Celsius kalt.

Im letzten Fahrtabschnitt erforschten Geowissenschaftler die Erdgeschichte vor der Küste Ostgrönlands und auf dem grönländischen Festland. Grönland war in der geologischen Vergangenheit nur selten so stark vereist wie heute. Die Kontinentaldrift führte dazu, dass entlang der Küste von Ostgrönland zahlreiche Vulkane tätig waren. Die Geophysiker interessiert, welche Prozesse für die Trennung der Kontinente und den anschließenden starken Vulkanismus verantwortlich waren. Dafür wurde die Struktur der Erdkruste vor dem Kong Oscar Fjord mit Ozeanbodenseismometern untersucht.

Vor der Küste von Spitzbergen hingegen befindet sich ein aktiver mittelozeanischer Rücken (Knipovich Rücken), das heißt dass dort heute Prozesse die Kontinentaldrift antreiben. Entlang dieses unterseeischen Rückens sind Vulkane aktiv, die Erdbeben erzeugen. Allerdings sind diese Erdbeben schwach. Mit seismischen Registrierstationen auf dem Meeresboden und auch weiter im Norden auf Eisschollen zeichneten die Wissenschaftler 10-14 Tage lang Erdbeben entlang dieser unterseeischen Vulkankette auf. Erste Analysen zeigen, wie aktiv diese Region ist - etwa alle 30 Minuten wurden Erdbeben registriert.
Geologen, die in zwei Außenlagern auf Grönland (Kong Oscar Fjord, Nordost-Grönland Djimphna Fjord) arbeiteten, untersuchten die Geschichte des grönländischen Eisschildes während der letzten 20.000 Jahre, um Rückschlüsse auf das Klima zu ziehen und Informationen darüber zu erhalten, wie schnell sich die Gletscher seit der letzten Eiszeit zurückgezogen haben. Erste Interpretationen deuten darauf hin, dass sich das Eisschild in Nordostgrönland momentan recht stabil verhält. Es gibt keine Anzeichen für ein starkes Abschmelzen. Die Untersuchungen wurden durch Messungen der Geodäten ergänzt, die sich für die momentane Hebung der gesamten Küstenregion interessieren.
Auf dem Schiff haben weiterhin fünf Projekte kontinuierlich während der Fahrt Daten erhoben: Messungen zu Strahlungsbilanz, Sedimenteigenschaften, Meeresbodenvermessung, Wasserbeprobung zur Bestimmung von toxischen Chemikalien und die Beobachtung von Vögeln, Robben und Walen.

Polarstern liegt wegen der üblichen Wartungs- und Reparaturarbeiten bis zum 16. Oktober in der Werft in Bremerhaven und wird danach zu seiner 26. Antarktis-Expedition auslaufen.

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der sechzehn Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Margarete Pauls | Quelle: Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen: www.awi.de

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