Polarstern-Expedition

Ende der Expedition IceArc - Wir sind eingelaufen! (Von Antje Beotius)

Forschungsschiff Polarstern — Mon, 08 Oct 2012 10:59:11 +0200

Wir sind angekommen - 7:00 in der Früh, Polarstern hat festgemacht an der Pier der Lloyd Werft in Bremerhaven, gegenüber dem AWI Hafenlager. Der Transit zurück ging schneller um als gedacht.

Lebens- und Forschungsraum Meereis

Fünf Tage haben wir gebraucht, von Absetzen des Hoverkraft RH Sabvabaa im Kongsfjord, entlang der spektakulären Szenerie der steilen Berge von Svalbard (Spitzbergen) in der Framstrasse, durch das Europäische Nordmeer an Norwegen vorbei, in die Deutsche Bucht hinein und die Weser hinauf. Ein Rückenwind hat uns angeschoben und die zunehmenden Wellenhöhen fühlten sich gar nicht so schlimm an. Nur einen Tag hat es wegen eines Sturms vor Island merklich geschaukelt, doch inzwischen sind alle an die Schiffsbewegungen gewöhnt.

Foto: Stefan Hendricks, AWI Zum Abschied vom Eis - Eisbären begleiten uns hinaus

Nun haben die 53 Wissenschaftler und Techniker der Expedition IceArc aus 12 verschiedenen Länder, die vor 9 Wochen in Tromso eingestiegen sind, wieder ihre insgesamt 23 Labore und Laborcontainer eingepackt und gesäubert, Hunderte von Kisten in ihre 7 20-Fuß Container eingeladen - alles mit freundlich-eiliger Unterstützung der Mannschaft, die sich mindestens genauso wie wir auf Zuhause freut. Nach über drei Jahren Planung und Vorbereitung und knapp 2 Monaten im Eis ist die Expedition IceArc beendet. 8775 Seemeilen sind wir gedampft, teilte uns der Kapitän bei der Abschlussbesprechung im Konferenzraum der Polarstern mit und wir staunen.

Foto: Martin Schiller Spitzbergen in der Abendsonne

Aber wie unsere erfahrenen Techniker sagen: Nach der Expedition ist vor der Expedition - denn schon wieder werden neue Pläne geschmiedet, was nun als nächstes erforscht werden muss, wo wir soviel Neues gesehen und gelernt haben.

Foto: Carmen David Das stürmische Nordmeer

Eines unserer wichtigsten Ziele war, mehr über die Bedeutung des Meereisrückgangs für das Ökosystem der zentralen Arktis herauszufinden. Das Eis ist ein Lebensraum der Erde, der uns fremd und extrem erscheint, der aber eine unglaubliche Vielfalt von Gesichtern hat und eine noch unglaublichere Vielfalt von Leben beherbergt oder ernährt. Während wir mit Polarstern im Eis waren, um einige der ersten synchronen Messungen zum Wechselspiel Eis-Ozean-Meeresboden durchzuführen, ist das Meereis auf die kleinste Fläche seit Beginn der Satellitenbeobachtung zusammengeschrumpft. Es waren nur eine Hand voll Forschungsschiffe im Eis, um wie wir herauszufinden, was dieses schnelle Schwinden für Konsequenzen haben wird und was die Ursachen sind. Wann überhaupt wieder jemand mit einer Fotokamera in der Tiefsee der zentralen Arktis nachschaut, ob die Seegurken immer noch Meereisalgen fressen, ist noch gar nicht klar - internationale Programme beschäftigen sich noch immer vor allem mit der Frage, ob der schnelle Meereisschwund zunimmt, weniger, mit der Frage was wenn ja.

Foto: Stefan Hendricks, AWI Unsere Forschungsplattform Polarstern hat sich wieder einmal bewährt

Die Änderungen geschehen derzeit also schneller als wir forschen können. Da man nicht in die Zukunft sehen kann, ist aber auch nicht klar, wie zukünftige Generationen Forscher und andere Interessierte auf unsere Zeit und Forschungsergebnisse zurückblicken. Sind einige der Beobachtungen vielleicht die einzigen, die von der „alten" Arktis gemacht wurden, bevor sie sich ganz verändert? Haben wir genug gemessen, geprobt, gefilmt und nachgedacht, über was wir sehen?

Mit diesen Fragen endet der BLOG unserer Reise - wir, die Expeditionsteilnehmer der Polarsternreise ARK27-3 „IceArc" bedanken uns für Ihr Interesse an unseren Erlebnissen und Bildern.

Auf Wiederlesen!

Antje Boetius und das wissenschaftliche Team der Expedition IceArc.

Das Team der Expedition IceArc verabschiedet sich. Danke an unsere Leser!

Schwierige Eisbedingungen bei 83� 43�N - FS Polarstern nimmt das polare Forschungs-Hovercraft RH Sabvabaa Huckepack

Forschungsschiff Polarstern — Thu, 04 Oct 2012 13:53:29 +0200

(Antje Boetius im Gespräch mit Yngve Kristoffersen, Professor, Nansen Environmental and Remote Sensing Center)

Nach Beendigung unserer Stationsarbeiten bei 84°N und 18°O am Ende des 29.09. sollten wir uns eigentlich auf dem Heimweg nach Bremerhaven machen. Doch es hat uns eine Bitte des Polarforschers Yngve Kristoffersen erreicht, der zeitgleich westlich von uns auf Forschungsexpedition mit dem Luftkissenboot RH Sabvabaa war, ihm Hilfe bei der Rückkehr nach Spitzbergen zu leisten. Im Juli standen wir zuletzt mit ihm in Kontakt, um uns gegenseitig über unsere Routen zu informieren. Neben der FS Polarstern waren in diesem Sommer noch die Eisbrecher Oden (Schweden), Healy (USA) und der chinesische Eisbrecher Xuelong unterwegs. Und eben auch Yngve Kristoffersen auf Sabvabaa im Rahmen der Mission FRAM 2012. Fram ist norwegisch und heißt “Hoffnung” – Sabvabaa, der Name des Hovercraft, ist dagegen Inuit und bedeutet "sanft fließen".

S. Hendricks Wir nähern uns der Position der Sabvabaa, das Boot ist sofort gut zu sehen, als es die Scheinwerfer anmacht

Angesichts des schnellen Wandels in der Arktis, der Ferne und Unzugänglichkeit der Region sowie den technischen und logistischen Schwierigkeiten, im Eis zu arbeiten, fehlt es an allen Ecken und Enden an Beobachtungen und Messungen aus diesem Ozean. Er ist einer der letzten weißen Flecken auf der Landkarte der Erde. Daher probiert Yngve Kristoffersen zusammen mit anderen Forschern seit einigen Jahren ein neues Konzept aus – Luftkissenboote als Forschungsplattformen in der Arktis. Das polare Forschungs-Hovercraft Sabvabaa (www.polarhovercraft.no) wird zumeist von Spitzbergen aus eingesetzt, um in einem Radius von 100 Meilen geologische, geophysikalische und ozeanographische Forschung zu betreiben. Das Luftkissenboot ist 11 m lang, kann über Eis und Wasser fahren, ist mit Winden und verschiedenen Instrumenten ausgestattet und kann bis zu drei Personen mitnehmen. Es wird derzeit genutzt, um entweder direkt von Spitzbergen aus, oder durch Absetzen von Frachtschiffen aus, verschiedene vorwiegend geologische, geophysikalische und ozeanographische Untersuchungen zu ermöglichen.

S. Hendricks Dicke Eisblöcke versperren der Sabvabaa den Weg, auch wir manövrieren vorsichtig heran

Winde aus südlicher Richtung hatte im September die Eisdrift stark beeinflusst, so dass die vielen kleinen und großen Eisschollen stark zusammengedrückt wurden und jede Menge Pressrücken und Schutthaufen aus zerbröseltem einjährigen Eis entstanden. Durch den Druck aus Norden und Süden, und das gleichzeitige Überfrieren, war das Eis sehr dicht und es gab keine freien Wasseroberflächen mehr. Zudem war trotz der kalten Temperaturen die Sicht sehr schlecht: „White-out“ nennt man das Problem, wenn man keine Strukturen mehr in der Landschaft erkennen kann, und alles nur Weiß erscheint. Wir konnten daher zuletzt kaum noch die Hubschrauber einsetzen und sind auch mit Polarstern nur langsam vorangekommen. Für ein Luftkissenboot ist es dann aber ein erhebliches Problem, überhaupt Strecke zu machen. Die Sabvabaa sollte eigentlich wieder einen Frachter zur Aufnahme und Rücktransport nach Spitzbergen treffen, doch wegen des Wetters kam sie nicht voran und geriet bei 84°N in die Drift nach Westen, Richtung Grönland.

M. Schiller Yngve Kristoffersen hat die Leinen vorbereitet – das Boot wird mit dem Kran der Polarstern aufgepickt und auf das Helikopterdeck gestellt

Glücklicherweise waren wir noch in der Gegend unterwegs, so dass wir kurz vor Mitternacht die Sabvabaa erreichen konnten und nach einigen Manövern durchs dichte Eis sie an ihren Leinen auf das Helikopter-Deck heben konnten. Alle an Bord warteten darauf Yngve zu begrüßen, denn er ist nun seit dem 17. Juli in Sachen Arktisforschung unterwegs gewesen – und die Bedingungen sind doch recht spartanisch auf seinem Boot, das wir alle gestern und heute besichtigen durften. Nun fährt die Sabvabaa Huckepack auf Polarstern bis nach Spitzbergen mit, wo wir sie vor dem Kongsfjord wieder absetzen.

S. Hendricks Die RH Sabvabaa Huckepack auf Polarstern

Ich sitze bei Yngve Kristoffersen im Boot auf dem Helideck. Das Boot ähnelt von innen ein bisschen einem großen Wohnwagen, man kann sich sofort vorstellen, dass damit die Forschung im Eis noch ein bisschen „echtes“ Polarforschergefühl gibt, auch wenn viele moderne Instrumente zu sehen sind, und es auch Internet an Bord gibt. Wir unterhalten uns über seine Arbeit:

S. Hendricks Ein Blick ins Boot – Fahrstand und Küche

Yngve, was war die Aufgabe Deiner Expedition FRAM 2012?

Wir hatten drei Aufgaben – zum einen wollten wir bis zum Lomonossov Rücken gelangen und dort Steine vom Meeresboden dredgen, die uns helfen sollen, die Geschichte und Evolution des Arktischen Ozeans zu verstehen. Man kennt seine Entwicklungsgeschichte und den Ursprung des Kanadischen Beckens kaum. Zudem haben wir Meereisdickenmessungen unternommen und Beobachtungen von Erdbeben am Gakkelrücken durchgeführt.

Was für eine Art von Forschung kannst Du von dem Luftkissenboot aus machen, gibt es Vorteile gegenüber dem Arbeiten von eisbrechenden Forschungsschiffen aus?

Am besten wäre eine Kombination aus beiden Techniken. Während ein Forschungschiff natürlich ganz andere Reichweiten hat, kann man mit dem Hovercraft parallel unabhängig arbeiten. Die Forschungszeit für alle ist immer zu knapp – das Boot kann die Arbeitszeit für Forschung verdoppeln, indem es vom Schiff aus eingesetzt wird und schnell an verschiedene Orte gelangt, um mehr Proben zu ziehen oder Beobachtungen zu machen. Man kann wechselweise auf Eis, offenem Wasser und Schmelztümpeln arbeiten und die Störung durch Eisbrechen vermeiden.

Wieviele Leute können mit Dir unterwegs sein?

Das Schiff hat für drei Personen Schlafplätze, wenn man damit unabhängig arbeitet. Etwas bequemer ist es zu zweit, dann hat jeder seine Kammer und man kann die Tür hinter sich zumachen. Es ist ja alles sehr eng.

M. Nicolaus Besuch auf der Sabvabaa – Yngve Kristoffersen stellt sein Schiff vor, wir alle sind neugierig auf diese ungewöhnliche Forschungsplattform

Wie macht Ihr das mit dem Essen, Waschen und was machst Du, wenn mal was kaputt geht?

Wir haben eine kleine Küche (Anm. der Fahrtleitung: Sieht wie bei meiner Mutter im Campingbus aus.), und das Wasser bereiten wir uns zu, indem wir Eis schmelzen. Bei gutem Wetter können wir draußen grillen, doch meistens gibt es sehr einfache Nahrung, oft auch Trockensuppen. Eine Dusche gibt es nicht, man sollte halt nicht ins Schwitzen geraten beim Arbeiten, aber Haare waschen etc. ist natürlich möglich. Es gibt ein Campingklo, also alles was man braucht. Wenn was kaputt geht, müssen wir selber reparieren. Das können nicht alle Wissenschaftler, gleichzeitig forschen und Motoren reparieren – aber man könnte auch einen Mechaniker mitnehmen. Fehlende Ersatzteile haben wir uns schon mal aus der Luft abwerfen lassen.

Yngve, Du warst diesen Sommer während des neuen Eisminimums sehr lange hier draußen. Wie hast Du diesen extremen Eisrückgang erlebt?

Vor allem an den sehr warmen Lufttemperaturen. Womit ich gar nicht gerechnet hatte: die frischen Lebensmittel sind verdorben, so warm war es. Normalerweise stelle ich sie hier draußen in Kisten auf, die Natur kühlt sie selber. Aber wir hatten erhebliche Plusgerade und das Gemüse war nicht mehr haltbar. Zudem ist das Eis sehr weich geworden, überall konnte man die Zeichen der starken Schmelze sehen. Und es hat geregnet, sogar noch Mitte September habe ich unglaubliche Regenfälle erlebt, als wäre ich zuhause in Bergen.

Was gibst Du den neuen Polarforschern mit auf den Weg – was sind für Dich die spannendsten Fragen?

Wir brauchen bessere Proben des Meeresbodens um die Geschichte der Arktis zu verstehen. Es gab schon mal Warmzeiten, doch können wir immer noch nicht erklären, wie und wann das Meereisschild auf der Arktis entstanden, vergangen und zurückgekehrt ist. Das sind sehr wichtige Fragen, auch um Heute und die Zukunft zu verstehen, aber es fehlt einfach immer noch an guten Proben der Sedimentarchive.

Von Eis Morganas und anderen fl�chtigen Erscheinungen - Ausflug auf eine Scholle

Forschungsschiff Polarstern — Mon, 01 Oct 2012 12:02:07 +0200

(Eva Kirschenmann, Studentin am Fachbereich Geowissenschaften, Universität Bremen)

In der letzten Woche haben wir viele nautische Meilen zurückgelegt. Unser Zeitplan ist eng, vor unserer Rückkehr nach Bremerhaven wollen wir nochmal zu der Eisscholle zurück, mit der diese Fahrt angefangen hatte. Hier müssen wir zum einen die Langzeitmessgeräte wieder einholen, die wir vor 9 Wochen ausgebracht hatten. Zum anderen sind wir an Wiederholungsmessungen interessiert, die uns einen Vergleich zwischen dem Schollenzustand im arktischen Hochsommer zum jetzigen Herbstanfang ermöglichen.

Sebastian Albrecht, Fielax Drift der Eisscholle, seitdem auf ihr am 12.08. unsere erste Eisstation stattfand

Der Transekt entlang des 50. Längengrades wurde von den Ozeanographen an Bord genutzt, um mithilfe der CTD ein Profil der unterschiedlichen Wassermassen zu erstellen. Doch die Eisarbeiten mussten ruhen, während wir unseren Weg durch wunderschönes mehrjähriges Eis brechen.

Eis, das ich gerne beproben würde. Ich messe Methan im Eis, ein Spurengas, das heutzutage vielen als Treibhausgas bekannt ist. Methan ist im arktischen Oberflächenwasser angereichert und entgast durch die zunehmenden offenen Wasserflächen in die Atmosphäre. Die Konzentrationen sind zwar gering, dennoch ist der Prozess wichtig für unser Verständnis des globalen Methanhaushaltes. Denn die Herkunft des Methans im Oberflächenwasser ist noch weitgehend unbekannt. Wird es im Oberflächenwasser direkt produziert und unter dem Eis angereichert? Oder stammt es aus dem Eis? Welche Rolle spielt das Schmelzen des Eises? Um diese Fragen beantworten zu können, messe ich für die Biogeochemie-Arbeitsgruppe des AWI Methan in möglichst unterschiedlichen Eistypen und Schmelzstadien.

Um also eine weitere Gelegenheit zu nutzen, mehrjähriges Eis zu beproben, beschließen ich und andere Ungeduldige, Polarstern für ein paar Stunden zu verlassen. Mit zwei Helikopterflügen werden wir zu sechst auf einer kleinen Scholle von mehrjährigem Eis unweit des Schiffes abgesetzt. Die Helis fliegen weiter, sie werden für Bird-Flüge benötigt. Wir können Polarstern noch in der Ferne sehen – jedoch nicht mehr hören. Nach 9 Wochen Schiffsgeräuschen, dem ewigen Surren der Belüftungsanglage, und den Motoren, die wir auf anderen Eisstationen immer im Hintergrund hören, ist es nun ganz still. Eine unendliche Wohltat. Als wir alle ruhig werden, um diese Stille zu genießen, werden andere Geräusche wahrnehmbar. Leise hören wir das Eis knarren und knacken. Und was beim ersten Hinhören wie Walgesang klingt, kommt auch aus dem Eis: die Schollen drücken gegeneinander und quietschen dabei wie schlecht geölte Türen.

Martin Schiller, AWI Auf der Scholle angekommen laden wir unser Material aus dem Heli, der uns auf der Scholle für ein paar Stunden zurücklassen wird

Es sind minus 10 Grad, jedoch ist es nicht besonders windig, und die Sonne strahlt am Himmel und lässt Schnee und Eis für uns glitzern. Die Schönheit dieser Landschaft berauscht uns alle, glücklich wie kleine Kinder erkunden wir unsere Scholle. Nur unser Bärenwächter Martin positioniert sich sofort auf dem 2 Meter hohen Rücken, der sich aus der Scholle erhebt. So sehr wir uns sonst vom Schiff aus über den Anblick von Eisbären freuen, allein auf der Scholle muss so eine Begegnung nicht unbedingt sein. Und siehe da, auf unserer Nachbarscholle finden wir Eisbärenspuren! Sie sind schon leicht übergeschneit, also zum Glück mindestens einen Tag alt. Der Bär ist schon weg.

Marcel Nicolaus, AWI Unser Bärenwächter Martin hält Ausschau. In der Ferne sieht man FS Polarstern

Und am Horizont noch eine flüchtige Erscheinung, da fliegt Eis! Deutlich heben sich einige Schollen vom hellen Blau des Himmels ab und schweben über der offenen Wasserfläche, hängen einfach in der Luft. Eine Eis Morgana. Die Kälte der Luft bewirkt denselben optischen Effekt wie bei einer Fata Morgana in der Wüste. Ein faszinierender Anblick.

Wir wenden uns der Probennahme zu. Heute bleibt der Generator so lange wie möglich aus, wir bohren die Eiskerne auf traditionelle Weise per Hand, es soll leise bleiben. Am Ende brauchen wir dann leider doch kurz Motorenunterstützung, aber heute ärgert uns nichts. Noch nie war die Arktis so schön. Dieser Tag ist entschädigt für viele Entbehrungen der letzten Wochen.

Martin Schiller, AWI Probennahme vor der traumhaften arktischen Kulisse. Der Birdflug unserer Kollegen führt an unserer Scholle vorbei

Stefan Hendricks, AWI Unsere Scholle aus einer anderen Perpektive. Christiane Uhlig und ich grüßen die Kollegen im Heli

Nach vier Stunden sind wir fertig. Die tropfenden Nasen sind eingefroren, Finger sowieso, wir haben Hunger und müssen aufs Klo. Es geht zurück nach Hause, unsere erste Scholle wartet.

Sie ist in mittlerweile in drei Teile zerbrochen, doch wir können, die Geräte wiederfinden - bis auf eines, das wohl vom Eis abgeschert wurde. Mit ihnen kommen wertvolle Daten zu uns an Bord und auch die Information, wer die Scholle in der Zwischenzeit noch besucht hat.

Stefan Hendricks, AWI Marcel Nicolaus und Christian Katlein beim Wiederfinden der Geräte. Auf dem Bild ist die Wetterstation zu sehen, die die 9 Wochen auf dem Eis gut überstanden hat

AG Meereisphysik, AWI Jede Stunde seit Anfang August hat die Wetterstation ein Foto gemacht. Zwischenzeitlich in unserer Abwesenheit hatte sie Besuch von einem neugierigen Eisbären

Im Kalten fliegt's sich besser (Von Stefan Hendricks, Arbeitsgruppe Meereisphysik, AWI)

Forschungsschiff Polarstern — Fri, 28 Sep 2012 10:03:00 +0200

Ein Schwerpunkt des Arbeitsprogramms der Meereisphysiker hier an Bord ist die großflächige Vermessung der Dicke des Meereises. Mit diesen Daten wollen wir untersuchen, wie dünn das verbleibende Meereis diesen Sommer gewesen ist und wo man noch älteres und dickeres Meereis finden kann.

Die Messungen führen wir mit einem der beiden Bordhelikopter und einem sogenannten EM-Bird durch. Dabei handelt es sich um ein etwa 4 Meter lange Messgerät, welches aus einer Höhe von 10 bis 15 Metern die Dicke von Meereis direkt messen kann. EM steht für Elektromagnetisch, da das Gerät mithilfe von elektromagnetischen Feldern Eis und Wasser aufgrund ihrer deutlich unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeiten auseinanderhalten kann. Das Messprinzip ist sehr ähnlich zu dem eines Metalldetektors, und da der Helikopter aus viel Metall besteht, hängt das Gerät an einem 20 Meter langen Schleppkabel unter dem Luftfahrzeug.

Photo: Stefan Hendricks, AWI EM-Bird im Einsatz für die Messung der Dicke von Meereis. Das Gerät wird von einem Bordhelikopter in einer Höhe von 10 bis 15 Meter über dem Meereis geschleppt

Wenn das Wetter es zulässt, dauern die Messflüge mit dem EM-Bird bis zu 2 Stunden. Da der Helikopter für die Eisdickenmessungen sehr tief fliegen muss, sind wir auf gute Sichtbedingungen angewiesen, was leider während dieser Polarstern-Reise viel zu selten der Fall war. In den ersten Wochen der Expedition verhinderten häufig tiefe Wolken und Nebel die Messungen mit dem EM-Bird, oder Flüge mussten oft vorzeitig abgebrochen werden. Seitdem jedoch Polarstern weiter Richtung Norden vorgedrungen ist, hat sich das Wetter deutlich gebessert. Dies liegt zu einem guten Teil daran, dass die Sonne nur noch tief über dem Horizont steht und es merklich kälter wird. Dadurch gefrieren sowohl die Schmelztümpel auf dem Eis als auch das Meerwasser zwischen den Eisschollen so, dass sich nicht mehr viel Nebel bildet.

Diesen Umstand nutzen wir aus, um entlang der Fahrtroute einen Querschnitt der Meereisdicke vom Rand der Eiszone bis zum Nordpol zu erstellen. Jetzt ist das Wetter zwar ausgezeichnet, dafür ist es nur noch wenige Stunden am Tag hell genug für Flüge. Daher wechseln sich Thomas Krumpen und ich ebenso wie die beiden Piloten für direkt aufeinanderfolgende Messflüge ab. Wir fliegen entlang der Schiffsroute vor und zurück, so dass die Messungen an einem Tag dort anfangen, wo sie am Vortag geendet haben. Für die Bedienung des EM-Birds ist dabei nur eine Person notwendig. Der Operator des EM-Birds sitzt mit einem Laptop-Computer auf der Rückbank des Helikopters und hat ständig die Höhe des EM-Birds im Auge. Das Gerät überträgt seine Daten in Echtzeit über Funk und wird ebenso gesteuert.

Photo: Stefan Hendricks, AWI Thomas bei der Bedienung des EM-Birds auf der Rückbank des Helikopters. Die EM-Bird Operatoren wechseln sich bei mehreren Flügen pro Tag ab

Photo: Stefan Hendricks, AWI Ausblick des EM-Bird Operators im Helikopter. Vorne sitzt neben dem Piloten immer ein Eisbeobachter. Der EM-Bird wird über einen Laptop gesteuert, der auch zur Anzeige der Daten in Echtzeit verwendet wird

Nach der langen Durststrecke am Anfang der Fahrt wurden wir in den letzten Tagen mit spektakulären Flügen mit tiefstehender Sonne belohnt. Diese Aussicht kann neben uns und den Piloten auch ein Eisbeobachter genießen. Es war nicht schwierig, für die Aufgabe Freiwillige zu finden, die die Protokollierung und Dokumentation des Fluges übernehmen.

Photo: Stefan Hendricks, AWI Ausblick aus dem Helikopter während eines Messfluges. In der Arktis geht Ende September die Sonne bereits früh unter

Auf den Flügen werden jedoch nicht nur aus dem Helikopter Fotos vom arktischen Sonnenuntergang aufgenommen. Wir haben den EM-Bird mit einer Luftbildkamera ausgerüstet, welche senkrecht nach unten die Meereisoberfläche fotografiert. Mit diesen Luftbildern können wir untersuchen, wie groß der Anteil von Schmelztümpeln auf dem Meereis ist. Schmelztümpel bilden sich durch Abschmelzen der Meereisoberfläche ab dem Beginn des arktischen Sommers. Da sie mehr Wärme von der Sonne aufnehmen als die hellere Eisoberfläche, führen sie zu einer verstärkten Abschmelze - bis das Eis unter dem Tümpel komplett verschwunden ist. Diese Tümpel erscheinen dann schwarz auf unseren Luftbildern, während Tümpel auf dickerem Meereis eine hellblaue Farbe aufweisen. Am Anfang der Fahrt konnten wir Luftbilder von Eisschollen machen, deren Oberfläche fast nur aus Schmelztümpeln bestand. Seitdem sind diese Eisschollen vermutlich komplett geschmolzen. Auf dem verbleibenden Eis sind die Tümpel mittlerweile jedoch komplett überfroren und mit Schnee bedeckt, so dass sie auch mit dem Auge nur noch schwer auszumachen sind.

Photo: Meereisphysik, AWI Selbstbild der Luftbildkamera im EM-Bird. Das Photo wurde über sehr glattem Wasser aufgenommen, so dass sich der EM-Bird und der Helikopter zwischen kleinen Eisschollen spiegeln

Photo: Meereisphysik, AWI Luftbild einer Eisscholle mit Schmelztümpeln. Die Bilder werden aus einer Höhe von einigen hundert Metern gemacht um ganze Eisschollen auf das Bild zu bekommen. Tümpel auf dicken Meereis erscheinen hellblau, auf dünnem Meereis hingegen schwarz

Dank der kalten Temperaturen und dem guten Wetter konnten wir in den letzten Tagen viele Messflüge durchführen, die wir gut mit Eisdicken-Messungen aus den vergangenen Jahren vergleichen können. Wie schon bei der Polarsternfahrt im letzten Jahr konnten wir nur noch wenig dickes Meereis finden. Die sehr geringe Eisbedeckung in diesem Jahr zeigt deutlich, dass sich der Trend zu einer Arktis mit nur wenig und dünnem Eis im Sommer fortsetzt.

Unser besonderer Dank gilt den beiden Piloten Klaus und Roland, sowie den Helikoptertechnikern Jens und Thomas, die uns bei den Messungen immer tatkräftig unterstützen. Ohne die Hilfe der vielen Beteiligten, die auch zu früher Stunde einen Wetterbericht erstellen oder den EM-Bird auf dem Helikopterdeck einfangen, wären unsere Messungen nicht möglich.

Was lebt im Meereis? (Von Anique Stecher, Doktorandin der Universit�t Konstanz in Kooperation mit dem AWI)

Forschungsschiff Polarstern — Wed, 26 Sep 2012 09:51:46 +0200

Wenn man an Lebewesen in der Arktis denkt, fallen jedem sofort Eisbären, Robben, Vögel und Wale ein. Aber was ist mit dem Meereis, gibt es auch im Eis Lebewesen? Auf den ersten Blick wirkt das endlos weiße, kalte Meereis leblos, gar lebensfeindlich. Doch wenn man genauer hinsieht, erkennt man, dass direkt im Meereis kleinste Algen leben. Aber wie kann das sein?

Wenn Meerwasser gefriert, werden Salzkristalle aus dem Meerwasser ausgeschieden, und das Süßwasser gefriert. Dadurch bildet sich nicht ein durchgehender Eisblock, sondern ein Gemisch aus gefrorenem Süßwasser und salzhaltigen Solekanälchen. In genau diesen Solekanälen (engl.: brine channel) leben u. a. kleinste Algen. Algen, die das Meereis besiedeln, müssen mit hohen Salzkonzentrationen, aber auch mit sehr niedrigen Temperaturen und geringen Lichtbedingungen leben. Vom engen Raum in den Solekanälchen mal ganz abgesehen! Umso erstaunlicher ist es, dass sich in einem auf den ersten Blick lebensunfreundlichen Lebensraum oder Habitat eine ganze Reihe verschiedener Algenarten angesiedelt haben. Nun stellt sich dem neugierigen Wissenschaftler die Frage, welche Arten genau im Eis vorkommen und wie diese es schaffen, mit den extremen Bedingungen im Eis fertig zu werden.

Foto: Marcel Nicolaus, AWI Senkrechter Schnitt durch eine Meereisprobe. Die Probe (10 x 10 cm) ist 1 mm dick und zeigt die Solekanäle im Meereis

Mit eben diesen Fragen beschäftige ich mich in meiner Doktorarbeit. Um zu beantworten „wer" im Eis lebt versuche ich zunächst, die Artenvielfalt der Gemeinschaft (Biodiversität) zu bestimmen. Als erstes müssen dafür Proben vom Meereis genommen werden. Während wir auf einer Eisstation sind, bohren wir Eiskerne, die sofort im Labor auf dem Schiff geschmolzen werden. Von dem Wasser wird dann eine Unterprobe genommen, die ich mir unter dem Mikroskop anschaue. Im Meereis leben hauptsächlich längliche Kieselalgen (pennate Diatomeen), da sie auf Grund ihrer Form am besten in den engen Solekanälchen leben können. Große Arten, die teilweise auch besonders lange Ketten bilden, finden sich eher in den Schmelztümpeln (Blog vom 20.08.12), oder direkt unter dem Meereis. Auch runde Kieselalgen (zentrische Diatomeen) sind auf Grund des Platzmangels im Meereis eher selten. Es gibt also eine ganz spezifische Gemeinschaft im Meereis, die sich von anderen eisassoziierten Gemeinschaften und der offenen Wassersäule unterscheidet.

Foto: Marcel Nicolaus, AWI Christiane Uhlig, Anique Stecher und Eva Kirschenmann (von links) beim Zersägen eines Eiskernes

Foto: Anique Stecher, Uni Konstanz/AWIMikroskopieaufnahmen verschiedener Kieselalgen aus dem Meereis

Viele Arten sind auch für Kieselalgenspezialisten sehr schwer unter dem Lichtmikroskop zu unterscheiden. Somit ist es manchmal schwierig, eine genaue „Bestandsaufnahme" der Algen im Meereis zu machen. Außerdem gibt es viele Arten, die Dauerstadien (Zysten) bilden, z.B. wenn sich die Lebensbedingungen verschlechtern. Somit können diese Arten die schlechten Bedingungen einfach aussitzen und auf schönere Zeiten warten. Oftmals sehen diese Dauerstadien aber ganz anders aus als die aktiven Zellen, was zusätzlich zu Verwirrungen in der Bestimmung führen kann. Es ist also nicht ganz so einfach, die genaue Biodiversität einer Eisalgengemeinschaft durch Mikroskopie zu bestimmen. Zum Glück macht die Wissenschaft kontinuierlich Fortschritte, und Methoden entwickeln sich immer weiter. In den letzten Jahren sind molekulare und besonders genetische Methoden immer gängiger geworden, um genau solche Probleme zu lösen. Deshalb filtriere ich die geschmolzenen Eiskerne auf spezielle Filter, die ich an Bord einfriere. Zurück in Bremerhaven analysiere ich die Algengemeinschaft mit molekulargenetischen Methoden.

Foto: Marcel Nicolaus, AWI Filtration der Meereisproben im Kühlcontainer (4°C) auf dem Schiff

Im Labor in Bremerhaven isoliere ich dann die DNA aus den Algen. Als nächstes wird die DNA im Labor vervielfältigt, die verschiedenen Abschnitte der DNA sequenziert und anschließend die genetische Information ausgelesen. Da jede Art ganz spezifische Sequenzen besitzt, mit denen es möglich ist, sie zu identifizieren, kann man durch solche Methoden genau sagen, welche Arten im Eis zum Zeitpunkt der Probenahme lebten. Somit hätten wir also die Frage, „wer" sich im Eis befindet, beantwortet.

Foto: Katrin Schmidt, AWI Frühere DNA-Isolation unterm Abzug im Labor im AWI in Bremerhaven

Bleibt noch zu klären „wie" diese Arten es schaffen, mit den extremen Lebensbedingungen fertig zu werden. Dazu werde ich mir verschiedene Gene anschauen, also kleine Abschnitte der DNA, die für bestimmte Funktionen codieren. Man kann sich Gene wie einen Bauplan vorstellen, nachdem bestimmte Zellbestandteile gebaut werden. Wenn z.B. eine Alge viel Stress durch Kälte hat, wird sie wahrscheinlich Mechanismen brauchen, um sich dagegen zu schützen. Das wiederum kann man an der genetischen Information der Algen ablesen. Ich versuche also während meiner Arbeit mit solchen Methoden nicht nur herauszufinden, „wer" im Meereis überhaupt lebt sondern auch „was" diejenigen gerade im Meereis machen und „wie" sie es schaffen, im Meereis zu überleben. Wichtige Fragestellungen in diesem Zusammenhang sind auch noch wodurch die Algen im Eis gestresst werden, oder aber auch, wieso die Algen überhaupt so gut mit hohen Salzgehalten und niedrigen Temperaturen umgehen können. Kann man vielleicht vorhersagen, wie sich die Algengemeinschaften verändern werden, wenn das Meereis der Arktis weiterhin so rapide abschmilzt? Bisher sind genaue Mechanismen und Anpassungsweisen an solche extremen Lebensräume wenig erforscht.

Bisher habe ich Proben von allen acht Eisstationen gesammelt und auf Filtern eingefroren. Der Hauptteil meiner Arbeit beginnt dann aber erst im Labor in Bremerhaven, wenn ich die Proben aufarbeite. Darauf freue ich mich jetzt schon wirklich sehr!

Meereis von unten (Von Marcel Nicolaus und Christian Katlein)

Forschungsschiff Polarstern — Mon, 24 Sep 2012 14:46:52 +0200

Wir sind auf unserer nördlichsten Eisstation angekommen - bei fast 89°Nord und 60°Ost. Weiter kommen wir aus zeitlichen Gründen nicht mehr, zudem hat der arktische Herbst begonnen - die Sonne sinkt hinter den Horizont, die Lufttemperaturen sind schon unter -12°C gerutscht und die Schmelztümpel gefrieren. Etwas geschützt von ihrem Zelt auf dem Eis mit dem Steuerstand unterhalten sich Marcel Nicolaus und Christian Katlein über die Arbeit mit RONIA, dem Untereis-ROV.

Foto: M. Schiller, AWI Abendstimmung bei den ROV Messungen. Bei den Messungen nahe des Nordpols erhebt sich die Sonne nur knapp über den Horizont, so dass auch für die Messungen nur ein kleines Zeitfenster bleibt

Foto: A. Stecher, AWIDie Meereisphysiker Marcel Nicolaus (l) und Christian Katlein (r) mit dem ROV Ronia bei einer Eisstation

Christian: Sag mal, wieso heißt unser ROV eigentlich Ronia, den Namen hast Du Dir doch mit Martin beim Training in Schweden ausgedacht, oder?

Marcel: Letztes Jahr hatte unser ROV auch einen Namen, es hieß Alfred, und da alle unsere Großgeräte einen Namen haben, brauchte auch dieses kabelgebundene Unterwasserfahrzeug (ROV) einen Namen, oder willst Du immer „kabelgebundenes Unterwasserfahrzeug" sagen? Ronia steht für: Remotely Operated Northpole Ice Adventurer - und es ist nun mal eine Räubertochter. Meinst Du nicht, dass der Name zu dem passt, was sie tun soll?

Christian: Auf jeden Fall, denn wir untersuchen damit, wie viel Licht es unter dem Meereis gibt. Das gleicht oft einem Abenteuer im finsteren Wald, bei dem es auch darum geht sich nicht mit dem langen Kabel an den vielen Eisstrukturen zu verheddern. Und zum Nordpol wollten wir damit auch von Anfang an. Nur schade, dass es doch nicht ganz bis dahin geklappt hat.

Marcel: Wieso Licht unter dem Meereis?

Christian: Weil das Licht, also die Sonneneinstrahlung, unter dem Meereis für zwei Dinge besonders wichtig ist. Erstens ist Sonnenlicht reine Energie. Und die Energie unter dem Meereis bestimmt, wie und wo sich Meereis und Ozean erwärmen. Im Endeffekt geht es darum, wie viel Eis schmilzt oder aber auch wie schnell das Wasser zu Eis gefrieren kann. Zweitens benötigen alle Organismen, die im und unter dem Meereis leben, Licht für die Photosynthese. Und um den Lebensraum unter dem Eis besser beschreiben und verstehen zu können, ist es vor allem wichtig, wie viel Licht es unter verschiedenen Eistypen und in unterschiedlicher Tiefe gibt. Ach ja, und drittens bekommen wir durch die beiden Kameras, die an Ronia montiert sind, auch tolle Bilder von der Landschaft unter dem Eis.

Foto: M. Nicolaus, AWI Eine typische ROV-Station mit dem orange farbigen Scottzelt, in dem die Piloten sitzen, dem ROV-Loch und dem ROV Ronia selbst

Marcel: Ja, diese Bilder zeigen uns vor allem jetzt zum Ende des Sommers ganz deutlich, wie stark das Eis an der Unterseite geschmolzen ist. Es sind faszinierende Strukturen aus Eis und Wasser entstanden, in denen sich das Licht ganz unterschiedlich verteilt. Oft kann man durch bloßes hingucken schon sehen, dass die Lichtverhältnisse sehr unterschiedlich sind. Je nach Oberflächen- und Wassereigenschaften erscheint die Welt unter dem Eis sogar in verschiedenen Farben.

Christian: Wir sehen immer wieder auch tolle Quallen und Algenansammlungen unter dem Eis. Außerdem können wir die vielfältigen Messgeräte der Kollegen unter dem Eis bei der Arbeit beobachten - ohne dass es jemand merkt. So bekommen wir einen guten Überblick, was unter dem Eis, auf dem wir arbeiten, passiert und wie es aussieht. Nicht selten kann man sehr gut sehen, wie stark die Eiseigenschaften und die Eisdicke auf kleinem Raum variieren, obwohl man es von der Oberseite aus gesehen nicht erwarten würde. Anders als die Schmelztümpel, die man natürlich auch bestens an der Oberfläche erkennt.

Foto: Ronia, AWI Meereisphysik Eine Rippenqualle (Mertensia sp.) treibt unter dem Meereis

Foto: Ronia, AWI Meereisphysik Untereis-Ansicht stark deformierten Meereises. Es ist auch einer unserer Orientierungsmarkierungen angebracht. Der Marker ist 1m lang

Marcel: Richtig, und ein großer Vorteil für die Arbeit mit Ronia ist, dass das Meereis unter den Schmelztümpeln wesentlich dünner ist als drum herum. Deshalb verwenden wir ja meist auch einen Schmelztümpel, um Ronia Zugang unter das Eis zu verschaffen. Das hat sich schon letztes Jahr bewährt. Aber dennoch haben wir ja dieses Mal einige Neuerungen mitgebracht ...

Christian: Sicher! Die wichtigste Verbesserung ist sicherlich, dass wir dieses Mal ein Positionierungssystem dabei haben. Das kann man sich wie ein Navigationssystem im Auto vorstellen. Damit wissen wir, wo Ronia sich unter dem Eis befindet, da wir (und damit sie) ansonsten doch sehr schnell sehr orientierungslos sind. Zusätzlich können wir damit alle Messungen und Beobachtungen mit den Eiseigenschaften und Luftfotos verknüpfen. Aber das ist auch ein ganz schöner Aufwand.

Foto: Ronia, AWI Meereisphysik Ein Eddy-System unter dem Meereis. Diese Sensoren werden von den Biogeochemikern auf jeder Eisstation installiert (siehe letzter Blog)

Foto: Ronia, AWI Meereisphysik Algen unter dem Meereis

Marcel: Wohl wahr. Immerhin brauchen wir pro Eisstation vier Personen, mit denen wir das ROV-Programm absolvieren. Oft haben wir einen halben Tag damit verbracht, einen geeigneten Ort zu finden, das Loch ins Eis zu sägen, alle Untereismarkierungen auszubringen, und die gesamte Technik aufzubauen. Danach haben wir Ronia dann mehrere Stunden lang auf Tauchfahrt geschickt, um Tausende von Lichtspektren zu messen und Videos aufzuzeichnen. Aber es hat sich bisher auf jeden Fall gelohnt.

Christian: Immerhin zeigen unsere Messungen deutliche Unterschiede zwischen verschiedenen Eistypen, und es wird auch ganz klar, dass durch jüngeres und dünneres Eis mehr Licht in den Ozean dringt als durch älteres und dickeres. Am meisten Licht messen wir jedoch unter den Schmelztümpeln, da diese an der Oberfläche auch wesentlich weniger Licht reflektieren als das benachbarte weiße Meereis. Somit können wir davon ausgehen, dass es in Zukunft mehr und mehr Licht unter dem jünger und dünner werdenden arktischen Meereis geben wird.

Marcel: Also gut, um Mitternacht ist wieder Eisstation. Geh schon mal den Schlitten packen.

Christian: Mach ich, bis dahin ist auch Ronia wieder fit und die neuesten Ersatzteile sind eingebaut. Es geht halt doch nicht immer alles glatt mit solch komplizierter und neuartiger Technik in der Arktis.

Tausend Meter unter dem Eis (Von Raquel Somavilla, Ozeanographin am AWI)

Forschungsschiff Polarstern — Fri, 21 Sep 2012 11:33:40 +0200

Mein Name ist Raquel Somavilla, ich komme aus Spanien und bin Ozeanografin. Ich arbeite seit einigen Jahren am Alfred-Wegener-Institut (AWI) und lebe in Bremerhaven. Ich untersuche die tiefen Wassermassen des Nordpolarmeers und der Grönlandsee.

Foto: Raquel Somavilla, AWI Raquel Somavilla an Bord der FS Polarstern

Warum sollten uns die Wassermassen der Arktis kümmern? Die meisten von Ihnen haben wahrscheinlich schon einiges über die hohe Empfindlichkeit der Arktis in Bezug auf den Klimawandel gehört. Dabei geht es unter anderem um die großen Änderungen der Meeresoberflächentemperatur und der Eisbedeckung. Allerdings sind nicht nur die Änderungen an der Oberfläche wichtig. Wenig ist über die möglichen Änderungen im Tiefenwasser bekannt (bis 5000 m Tiefe), weil man auch zunächst denken würde, dass das tiefe Nordpolarmeer nicht so schnell von den Änderungen erreicht wird.

Aber im Nordpolarmeer und in der Grönlandsee findet Tiefenwasserbildung statt. Das ist ein wichtiger Prozess für unser Klima, da die Wasserkörper, die zum Boden sinken, oben durch wärmeres Wasser von südlichen Breiten ersetzt werden. Ohne diese Bewegungen des warmen Oberflächenwassers - vom Äquator zu den Polarregionen und des kalten Wassers von den Polen zu den äquatorialen Regionen - würden die niederen Breiten wärmer und wärmer werden und die hohen Breiten kälter und kälter. Dies ist ein Weg, wie das tiefe Nordpolarmeer und die tiefe Grönlandsee zur Regulierung unseres Klimas beitragen. Und aus diesem Grund sind die Änderungen in den tiefen Wassermassen auch sehr wichtig. Was sind die Gründe für diese Änderungen? Die Änderungen in den tiefen Wassermassen des Nordpolarmeeres und der Grönlandsee haben ihren Ursprung in Prozessen tausende von Metern darüber und tausende von Kilometern weit weg. Wenn Sie den Blog bis zum Ende lesen, werden Sie es verstehen.

Karte: Raquel Somavilla, AWI Abb. 2: Karte des Nordpolarmeeres und der Grönlandsee sowie Temperatur- und Salzgehaltsmessungen in diesen Ozeanbecken (siehe Text für weitere Erläuterungen)

In Abb. 2 zeige ich Ihnen eine Karte des Nordpolarmeeres und der Grönlandsee mit Temperatur- und Salzgehaltsmessungen aus diesen Ozeanbecken. Am Anfang der Fahrt hat mein Kollege Benjamin Rabe Ihnen erklärt, wie wir Temperatur und Salzgehalt im Ozean messen (BLOG vom 6. August). In der Karte sehen sie auch einen weißen Pfeil. Dieser steht für eine wichtige Meeresströmung, die vom südlich gelegenen Atlantik her in die Grönlandsee einströmt; dann in die Arktis durch die Framstraße. Die Strömung fließt durch die ganze Arktis, bis sie wieder durch die Framstraße in Richtung Nordatlantik austritt. Wir können diese Strömung erfassen als der Fluss von Atlantikwasser, der sich in der ganzen Arktis bemerkbar macht als ein Temperatur- und Salzgehaltsmaximum einige hundert Meter unterhalb der Wasseroberfläche (gemeint sind die schattierten Flächen in den Temperatur- und Salzgehaltsprofilen in Fig. 2 b und c).

Was sagt uns dieses Bild über die Grönlandsee und das Nordpolarmeer? Die Haupteigenschaft der Grönlandsee, die wir in Fig. 2b und c sehen können, ist die Gleichförmigkeit von Temperatur und Salzgehalt von der Oberfläche bis zum Boden (4000 m), relativ zum Nordpolarmeer. Dies ist das Ergebnis eines ozeanischen Prozesses der als „Konvektion", Durchmischung, bekannt ist. Wegen der starken Abkühlung in den Wintermonaten ist die Durchmischung sehr effektiv. Warum ist die Wassersäule im Nordpolarmeer anders? Weil dort das Vorkommen von Eis und Süßwasser geringer Dichte die Stabilität der obersten Schicht erhöht. Tiefe Konvektion wie in der Grönlandsee kann hier nicht stattfinden. Was haben Sie noch in Fig. 2 bemerkt? Genau, das Vorkommen von warmen und salzigen Wassermassen im tiefen Nordpolarmeer, nördlich der Grönlandsee, ist merkwürdig. Was sind die Gründe dafür? Ich erkläre das weiter unten, aber zuerst muss ich Ihnen eine andere Abbildung zeigen.

Abb.: Raquel Somavilla, AWI Abb. 3: Tiefe Konvektionsprozesse im Nordpolarmeer

Während der Wintermonate ist die Lufttemperatur in der Arktis sehr niedrig. Die Meeresoberfläche sinkt unter den Gefrierpunkt von Salzwasser bei -1.9°C, und Eis wird gebildet. Das Eis kann das Salz im Seewasser aber nicht aufnehmen. Das Salz wird aus dem Eis ausgeschieden, wodurch der Salzgehalt und die Dichte des Oberflächenwassers zu nehmen. Eis wird hauptsächlich auf den arktischen Schelfen gebildet. Die auf den Schelfen gebildeten, dichteren Wasserfahnen sinken ab, bis sie auf Wassermassen gleicher Tiefe treffen. Ähnlich einer Schneelawine beim Abgang erhöht sich das Volumen der sinkenden Wasserfahnen während ihres „Falls" den Schelfhang hinunter, da sie umliegendes Wasser aufnehmen, wie das Schema in Abb. 3 zeigt. Um zu verstehen, wie dies funktioniert, können wir uns einen schwarzen Schneeball vorstellen, der einen weißen Berg hinunter rollt. Beim Rollen erhöht sich sein Volumen, er wird grau, dann hellgrau, weil er weißen Schnee vom Berg aufnimmt. Das Wasser, welches unser „Schneeball" vom Schelfhang mit in die Tiefe nimmt, gehört zu der Strömung Atlantikwassers, die wir oben bereits kennengelernt haben. Die Wasserfahnen in der Arktis den Hang hinunterrollen, nehmen also einen Teil der Wärme und des Salzes der Atlantikwasserschicht auf und transportieren diese in die Tiefe. Während wir dem weißen Pfeil in Abb. 2 in das Nordpolarmeer folgen (Punkte gehen von Rosa bis Dunkelrot in der Karte und in Abb. 2b und c), wird das Tiefenwasser also wärmer und salziger, während der Atlantikwasserstrom kälter und süßer wird.

Fotos: Raquel Somavilla, AWI Leben und Arbeiten an Bord der Polarstern

Nun haben Sie hoffentlich verstanden, warum der Ursprung des Tiefenwassers in der Arktis und Grönlandsee in Oberflächenprozessen liegt; und es mit dem Wasser verknüpft ist, welches von südlichen Breiten im Atlantik kommt. Damit haben jegliche Änderungen, die die Oberflächenprozesse in den Tiefenwassern des Nordpolarmeeres und der Grönlandsee auslösen, auch das Potential, unser Klima zu beeinflussen. Ich finde das Verständnis dieser physikalischen Mechanismen, die all diese Prozesse in unterschiedlichen Regionen des Ozeanklimas vernetzen, sehr interessant, und ich bin froh, dass meine Forschung dazu beitragen kann.

Allerdings nehmen wir während unserer Expedition nicht nur Messungen in den tiefen Wassermassen der Arktis vor. Wer machen eine Menge verschiedener Sachen. Unten zeige Ich Ihnen einige Bilder davon, und auch einige schöne Bilder von arktischem Meereis. Ich weiß schon, manchmal sind die Fotos einfach der beste Teil unserer Blogs ;-). Übrigens führe ich auch einen eigenen Blog über Ozean- und Klimawissenschaften, wo ich über verschiedene Dinge geschrieben habe. Falls Sie also möchten, können Sie dort mehr darüber lesen (http://fromtheblueside.blogspot.de).

Ihre Raquel Somavilla

Übersetzung: Ben Rabe, AWI

Fotos: Raquel Somavilla, AWI

Interview: Ausbildung auf hoher See (Von Christina Bienhold)

Forschungsschiff Polarstern — Wed, 19 Sep 2012 10:38:18 +0200

Wir sind nun bei 88°N und 60°O angelangt und haben die Forschungsarbeiten an unserer siebten Eisstation wieder aufgenommen - in fast völlig geschlossener Eisdecke. Die Luft ist schon kalt genug, dass die Schmelztümpel auch tagsüber zufrieren. Nur unter dem Eis ist das Wasser noch etwas über dem Gefrierpunkt von Meereis - das heißt, der arktische Sommer ist noch nicht ganz zu Ende.

Heute möchte ich noch einmal zwei Mitglieder der Polarstern-Crew vorstellen. Axel und Micha machen in Rostock eine Ausbildung zum Schiffsmechaniker und sind zur Zeit Azubis an Bord der Polarstern und damit die jüngsten Mitglieder der Crew. Axel ist im 2. und Micha im 3. Ausbildungsjahr.

Christina: Axel und Micha, wo an Bord arbeitet ihr zur Zeit und was sind eure Aufgaben?

Axel: Ich arbeite im Moment an Deck. Zu meinen Aufgaben gehört das Arbeiten mit Tauwerk und Sichern der Ladung, sowie das Instandhalten der ausschließlich an Deck befindlichen Maschinen und Anlagen, aber auch gelegentlich das Bedienen von Winden und Kränen. Zudem helfe ich beim Aussetzen der wisschenschaftlichen Geräte. Ab nächster Woche bin ich dann auf der Brücke. Auf Brücke habe ich die Möglichkeit, das Schiff mal selbst zu steuern.

Micha: Ich bin zur Zeit im Maschinenraum, haupsächlich in der Werkstatt, wo ich mich viel mit Metallarbeiten beschäftige. Im Maschinenraum sind wir für die Maschinenanlagen und auch für die tägliche Maschinen-Datenerfassung zuständig.

Michael überprüft eine Gasmaske

Christina: Wer sind Eure direkten Vorgesetzten hier an Bord?

Micha: Bei mir sind das der Chief, bzw. der Lagerhalter. Auf anderen Schiffen ist der 2. Ingenieur, der praktisch der Arbeitsminister ist, für die Verteilung der Aufgaben zuständig.

Axel: Bei mir sind das der Bootsmann und der Chief Mate (1. Offizier).

Christina: Wie sieht für euch ein typischer Tagesablauf an Bord aus?

Micha: Also, in der Regel fange ich um 8 Uhr an. Morgens setzen wir uns dann erstmal zusammen und Paul, der Lagerhalter, verteilt die Arbeitsaufgaben, die für den Tag anliegen. Feierabend habe ich dann gegen 17 Uhr. Donnerstag (am Seemanns-Sonntag) und am Sonntag kann ich schon zum Kaffee Feierabend machen. Allerdings habe ich keinen freien Tag.

Axel: Bei mir ist das unterschiedlich. Teilweise arbeit ich von 0-8 Uhr, oder auch mal von 16-24 Uhr. Es kommt immer darauf an, wie das wissenschaftliche Programm es erfordert. Außerdem habe ich einen Tag in der Woche frei.

Axel bei der Arbeit an Deck

Christina: Seit wann seit ihr auf Polarstern und auf welchen Schiffen habt ihr davor schon gearbeitet?

Axel: Ich bin seit etwas über 1 Monat hier, also auch mit Beginn des 3. Fahrtabschnitts zugestiegen. Davor war ich schon auf dem Forschungsschiff Meteor.

Micha: Ich bin seit Ende Mai auf der Polarstern, also schon etwas mehr als 3 Monate. Davor bin ich Container-Schiff gefahren, Gastanker und auch auf einer Fähre.

Christina: Was macht ihr, wenn ihr nach diesem Fahrtabschnitt wieder an Land seid?

Axel & Micha: Wir werden beide ein bisschen Urlaub machen, und im November fängt dann die Berufsschule wieder an.

Kein ganzes Fußballfeld, aber der Arbeitsgang bietet
genug Platz für ein bisschen Training mit dem Ball

Christina: Wie seid ihr dazu gekommen, eine Ausbildung zum Schiffsmechaniker zu machen?

Micha: Mein Vater fährt auch zur See, und ich komme aus Rostock, wo ich schon immer das Meer vor der Haustür hatte. Als ich 16 war hat mich mein Vater schon auf einem Container-Schiff mitgenommen, und ich habe dort einen ersten Einblick in die Arbeit an Bord bekommen.

Axel: Ich war vorher 2 Jahre bei der Marine und wollte weiterhin auf See arbeiten, jetzt aber eben zivil.

Christina: Was fasziniert euch an der Arbeit auf dem Schiff - man ist ja oft lange von zu hause weg?

Micha: Die Arbeit hier ist sehr abwechslungsreich, und ich durchlaufe alle möglichen Arbeitsbereiche. Von der Brücke in die Maschine, Rettungsboot fahren usw.. Man bekommt sehr viel mit. Bei Anfragen aus der Wissenschaft sind oft kreative Lösungen gefragt.
Außerdem ist da natürlich die Reiselust, fremde Länder und Orte kennenzulernen, Orte, von denen viele noch nie zuvor gehört haben. Und einfach mal weg zu sein, es gibt keine Staumeldungen im Radio, kein Handy... und das ist das Entspannte an der Arbeit auf See.

Axel: Mir gefällt auch die Vielseitigkeit und die verschiedenen Aufgaben, die hier an Bord anfallen. Vieles kann ich auch in Eigenverantwortung machen, es muss eben am Ende fertig sein. Und auch bei mir spielt die Reiselust eine Rolle. Außerdem gefällt mir, dass ich zu hause ausschließlich Freizeit habe. Auf dem Schiff ist mein Arbeitsplatz und wenn ich wieder zu hause bin, kann ich vollkommen von der Arbeit abschalten und so die Zeit viel mehr genießen.

Anmerkung: Allerdings haben beide zugegeben, dass sie neben der spannenden Arbeit auf See natürlich auch ihre Familien und Freunde zu hause vermissen!

Christina: Wie lange seid ihr in der Regel auf See?

Axel: Im Moment 3 Monate.

Micha: Die maximale Zeit für einen deutschen Seemann sind 6 Monate. Mein Vater fährt z.B. immer 4 Monate (+/- 1 Monat). Aber es gibt Kollegen aus anderen Ländern, die teilweise 11 Monate am Stück auf See sind.

Christina mit ihrem Interviewpartner Axel

Christina: Was macht ihr während eurer Freizeit an Bord?

Axel: Neue Leute kennenlernen, ab und zu Sport machen, z.B. Wasserball spielen, Ping Pong, oder Fußball (Christina: Stimmt, ich sehe dich öfter im Arbeitsgang vor unserem Labor mit deinem Fußball kicken), chillen, Bücher lesen, Filme gucken.

Micha: Wasserball spielen, Gitarre spielen, mich hin und wieder einen Abend im roten Salon mit euch Wissenschaftlern zusammensetzen und unterhalten. Zeitung lesen - auch wenn wir nur alte Zeitungen hier an Bord haben....

Christina: So, und hier meine letzte Frage. Habt ihr einen Lieblingsplatz an Bord?

Axel: Mein Bett...

Micha: Hm, da stehen der rote Salon gegen unsere Diesel. Im roten Salon kann man gut abschalten und bei den Dieseln einfach nur hinhören.

Christina: Axel und Micha, vielen Dank für eure Zeit und viel Erfolg für Euren weiteren Ausbildungsgang.

Das Interview führte Christina Bienhold (Postdoc in der HGF-MPG Brückengruppe für Tiefseeökologie und Technologie, Alfred Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung und Max Planck Institut für Marine Mikrobiologie)

Forschen in 4000 Meter Tiefe (Von Janine Felden und Frank Wenzh�fer)

Forschungsschiff Polarstern — Mon, 17 Sep 2012 10:34:56 +0200

Wir sind auf der Rückreise nach Norden und ab heute auch wieder umgeben von Eis. Es geht weiter nach 88°N, dann nähern wir uns der letzten großen Lander-Station am Nordpol und hoffen, dass die Zeit noch reicht ... für den Einsatz unserer Tiefseelander, die wir heute vorstellen möchten.

Das Landerteam der Polarsternfahrt ARK XXVII/3 (von oben nach unten): Frank Wenzhöfer, Patrick Meyer, Axel Nordhausen, Steffen Jescheniak, Janine Felden) mit seinen Tiefsee-Landern. Außerdem kann es offensichtlich in der Arktis auch Ende August schneien

Die meisten Arbeitsgruppen auf dieser Expedition untersuchen die oberen 100 m des Polarmeeres, wobei besonders viel auf, im und unter dem Eis gearbeitet wird, wie man in früheren Blogs schon lesen konnte. Unsere kleine Arbeitsgruppe beteiligt sich zwar auch an den Messungen auf dem Eis, aber wir wollen auch verstehen was mehrere Tausend Meter unter uns, am Meeresboden geschieht. Denn wie wir heute wissen, ist die Tiefsee auch bei über 3000 m keine Wüste, sondern man findet dort viele Kleinstlebewesen, wie Bakterien, aber auch größere Tiere, wie Seesterne und Seegurken. Sie alle leben von Partikeln die aus den oberen lichtdurchfluteten Wasserschichten langsam in die ewige Dunkelheit absinken, wo sie die Nahrungsgrundlage für die dort lebenden Organismen bilden. Die Tiefseeorganismen bauen dabei das abgesunkene organische Material ab und Nährstoffe sowie einfache Kohlenstoffverbindungen werden freigesetzt und so dem Stoffkreislauf im Meer wieder zugeführt. Um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser verstehen zu können, ist es daher wichtig zu wissen, welche Rolle die Meere in der Speicherung des Kohlenstoffs spielen, denn nicht alles, was in die Tiefe absinkt, wird sofort zu 100% recycelt, sondern manches bleibt Jahrtausende im Sediment begraben. Unsere Messungen im und am Boden sollen uns helfen, die Aktivität der Organismen zu bestimmen - ob sie viel oder wenig organisches Material umsetzen, ob sie viel oder wenig Nahrung zur Verfügung haben. Das hängt letztendlich von der Produktivität an der Meeresoberfläche und hier in der Arktis auch vom Meereis ab. Die Tiefsee der Arktis ist aber aufgrund der Eisbedeckung und der damit verbundenen Schwierigkeiten, dort mit einem Forschungsschiff zu arbeiten, bisher noch kaum untersucht worden.

Das Besondere an unseren Messungen ist, das wir sie direkt am Meeresboden, also in mehreren tausend Metern Wassertiefe, vornehmen - man nennt dies dann in situ - „vor Ort" - Messungen. Die Proben können nicht einfach an die Wasseroberfläche geholt werden, denn das würde die Lebewesen stark beeinflussen und somit die Messungen verfälschen. Denn man kann sich gut vorstellen, das alles was so tief im Meer lebt, sich an den Druck und die Temperaturen angepasst hat. Wobei der Wasserdruck in diesen Tiefen enorm ist (4000m Wassersäule entsprechen einem Druck von etwa 400bar). Natürlich können wir unsere Geräte nicht selbst am Meeresboden abstellen und selbst anschalten, so wie es auf dem Eis möglich ist. Deshalb benutzen wir sogenannte „Landersysteme" an welchen wir unsere Instrumente anbringen. Ein „Lander" ist ein großer Stahlrahmen, der ca. 2.50 m hoch ist und 2 m im Durchmesser misst - also nicht gerade ein kleines Gerät. Um möglichst viele Messungen zu erhalten, benutzen wir auf dieser Reise sogar 3 dieser Systeme parallel. Jeder Lander ist dabei mit den gleichen Messsystemen ausgestattet - 3 Benthischen Kammern und einem Mikroprofiler.

Zwei benthische Kammern inklusive der dazugehörigen Spritzenprobennehmer warten auf ihren nächsten Einsatz, während Patrick noch die letzten Arbeiten vor dem zu Wasser lassen vornimmt. Die Glasspritzen werden zu programmierten Zeitpunkten ausgelöst, so dass sie Wasser aus der jeweiligen Kammer über dünne Schläuche aufnehmen können. Diese Proben werden vor allem verwendet, um Nährstoffkonzentrationsveränderung über die Zeit zu messen

Die benthischen Kammern umschließen 400 cm² Meeresboden und in dem abgeschlossenen, überstehenden Meerwasser messen wir über die Zeit Veränderungen der Sauerstoff- und Nährstoffkonzentration. Das hilft uns zu verstehen, wie schnell Nährstoffe vom Sediment in das Wasser abgegeben werden, aber auch wieviel Kohlenstoff von den Organismen am Meeresboden umgesetzt wird. Denn genau wie wir Menschen nutzen die Tiere und Bakterien Sauerstoff, um die Kohlenstoffverbindungen zu veratmen. Je mehr Nahrung sie haben, desto mehr Sauerstoff verbrauchen sie. Der Mikroprofiler ist mit haarfeinen Mikrosensoren ausgestattet, die in kleinen Schritten (0.15 mm) in den Meeresboden gefahren werden und somit die Sauerstoffverteilung im Meeresboden messen.

Der Mikroprofiler wird erst kurz vor jedem Einsatz wieder an die Lander angebracht. An jedem Zylinder sind 11 sehr dünnen Glassensoren (Spitzendurchmesser 0.05 mm) angebracht, die unter anderem die Sauerstoffverteilung im Sediment messen. Hierfür fahren die Sensoren 15 cm in 0.15 mm Schritten nach unten. Am Ende der Messung wird der Mikroprofiler wieder in die Startposition zurück gefahren. Das hier verwendete System fährt anschließend horizontal 10 cm nach links bevor eine weitere Messung im Sediment erfolgt. Auf diese Weise erhalten wir bis zu 5 Einzelmessungen pro Sensor, also im Optimalfall 55 Profile

Am oberen Ende des kilometerlangen Seiles sind
Auftriebskugelpakete befestigt, die das Seil
senkrecht in der Wassersäule halten. Hier
werden die Kugeln gerade zu Wasser gebracht

Je geringer die Sauerstoffeindringtiefe ist, desto höher ist der Sauerstoffverbrauch. Beide Messungen - Kammer und Mikroprofiler - liefern uns letztendlich ein Maß für den Umsatz an organischem Material im Meeresboden. Die Kammern liefern uns den Gesamtumsatz und der Mikroprofiler den mikrobiellen Anteil. So können wir neben der Menge an umgesetzten organischem Material auch noch etwas über die Gruppe an Organismen (Fauna oder Bakterien) sagen, die für den Abbau verantwortlich ist. Normalerweise werden Lander freifallend benutzt d.h. sie sinken selbständig auf den Meeresboden ab, führen dort Messungen durch und tauchen anschließend wieder auf. Solche Freifall-Lander können wir allerdings nur im freien Wasser verwenden, da wir im Eis selbst mit dem Eisbrecher nicht ausreichend Fläche freihalten können, innerhalb derer der Lander auftauchen könnte. Das Risiko wäre zu hoch, dass er unter einer Eisscholle hängen bleibt. Aus diesem Grund haben wir uns für den Einsatz unter Eis eine andere Strategie ausgedacht. Anstatt wie üblich den Lander frei absinken und aufsteigen zu lassen, haben wir ihn „an die Leine genommen". Das bedeutet, das Lander-Gestell hängt an einem kilometerlangen Seil (das wir je nach Wassertiefe anpassen) welches ca. 50 m unterhalb der Wasseroberfläche endet und durch mehrere Auftriebskörperpakete am oberen Ende des Seiles senkrecht in der Wassersäule gehalten wird. So müssen wir zwar für jeden Lander mehrere tausend Meter Seil ab- und wieder aufspulen - was durchaus jeweils 1- 2 Stunden dauern kann -, aber mit dieser Methode vermeiden wir, dass der Lander unter einer Eisscholle hängen bleibt.

Der Trick der ‚Lander am Seil’ liegt in dem roten Korb auf dem Landergestell, in dem 300m Seil enthalten sind, und den daran befestigten Auslösern. Wird einer der beiden Auslöser ausgelöst, wird das Seil durch die nun an die Wasseroberfläche aufschwimmenden Auftriebskugel aus dem Korb gezogen. Dadurch haben wir ausreichend Seil zur Verfügung, um die Lander sicher zu bergen

Da stellt sich nun die Frage, wieso endet das Seil 50 m unterhalb der Wasseroberfläche und wie können wir die Lander so wieder bergen? Der Grund warum wir mit dem Seil unterhalb der Wasseroberfläche bleiben, liegt in den treibenden Eisschollen. Sie würden das Seil und den Lander am Meeresboden einfach mit sich ziehen und so unsere Messungen am Meeresboden gefährden. Der Trick für das Bergen des Landers liegt in einem simplen Korb der mit dem Landergestell absinkt. Darin sind 300m Seil in Buchten aufgewickelt - aber dazu später mehr. Meist stellen wir die Lander auf dem Meeresboden ab, bevor wir mit Polarstern in der Nähe an einer Eisscholle festmachen. Nach ca. 3 Tagen holen wir sie wieder ab. Diese Zeit benötigen wir für unsere Messungen, da die Prozesse am Meeresboden nur sehr langsam ablaufen. Wenn wir dann zu unserer Aussetzposition zurückkommen, haben wir nicht immer das Glück, dass die Eisschollen eine ausreichende Lücke lassen, in der wir die Lander aufnehmen könnten. Sehr oft finden wir eine mehr oder minder geschlossene Eisdecke vor und natürlich gibt es darauf dann kein Schild, auf dem steht „unter dieser Eischolle liegt ein Lander".

Deshalb bricht Polarstern meist erst ein wenig das Eis auf, bevor wir uns mit dem Schiff auf die ungefähre Position legen. Jeder Lander ist mit 2 Positionierungs-Systemen, einem sogenannten Posidonia-Auslöser (direkt über dem Landergestell, an dem die 300m extra Leine im Korb befestigt sind und einem Pinger zwischen den Auftriebskörper (ca. 250m unterhalb der Meeresoberfläche) ausgestattet. Diese können wir mit Polarstern über ein akustisches Signal rufen, und die einzelnen Systeme antworten uns zurück. Nachdem wir sie also kurz aufgeweckt haben, wird ein weiteres Signal in die Tiefe geschickt mit der Anfrage: "Bei welcher Wassertiefe und auf welcher Position seid ihr?". Wenn wir die Antwort haben, wissen wir ziemlich genau, wo der Lander und die oberen Auftriebskörper sich befinden. Als nächstes kommt der Befehl zum Auslösen und in 3500 - 4500 m Wassertiefe öffnet sich ein Haken, der die extra 300m Seil im Korb freigibt und die Auftriebskugeln am anderen Ende der Leine an die Wasseroberfläche aufschwimmen lässt. Auf diese Weise erhalten wir ausreichend Seil zum Bergen der Lander. Durch die nun freiwerdende Seillänge und den kurz unter der Wasseroberfläche schwimmenden Topeinheit dauert das Auftauchen nur wenige Minuten und begrenzt sich auf eine relativ kleine Fläche, da die Auftriebskörper von ca. 50m nicht allzu weit verdriften können. Das Auftauchen ist dann auch der Zeitpunkt, an dem es auf der Brücke immer spannend wird. Jeder will der erste sein, der die orangen Auftriebskugel zwischen den Eisbrocken entdeckt. Man sollte meinen, dass dies ziemlich einfach ist, bei orange Kugeln im weißen Eis, aber manchmal verstecken sie sich doch noch unter einer der zahlreichen kleinen Eisschollen, so dass wir sie nicht gleich entdecken können. Dann nimmt Polarstern ganz langsam wieder Fahrt auf und zieht vorsichtig Kreise um die Stelle wo wir die Kugeln erwarten. Und dann kommt auch häufig schnell der erleichterte Ruf: „Da schwimmen die Kugeln!". Manchmal hilft uns auch ein Radiosender, denn wenn die Topeinheit an der Wasseroberfläche schwimmt, sendet ein Peilsender zusätzlich ein Signal. Aber sportlicher ist es, wenn wir die Kugeln mit dem bloßen Auge oder dem Fernglas finden.

Suchbild: Wer entdeckt die beiden Kugelpakete im Eis? Nach dem Auslösen versucht jeder auf der Brücke der erste zu sein, der die orangen Kugeln zwischen den Eisschollen entdeckt. Dass dies nicht immer ganz einfach ist, kann man gut auf dem Bild erkennen

Als nächstes nähert sich Polarstern dem ersten Kugelpaket und die erfahrene Decksmannschaft holt mit dem Enterseil und -haken die Landerleine an Bord. Jetzt heißt es erst einmal wieder mehrere Kilometer Seil an Bord hieven. Nach 1 - 2 Stunden kommt der Lander dann endlich an die Oberfläche. Wieder wird es spannend, denn oft kann man bereits sehen, ob die Geräte wie geplant gemessen haben, wenn der Lander noch am Kran hängt. Selbst wenn man nun schon einige Landereinsätze durchgeführt haben, so ist es doch für uns immer ein unheimlich spanender Moment, inklusive etwas Herzklopfen, wenn man sich die Daten endlich anschauen kann. Man weiß ja nie welche Überraschungen man noch in der arktischen Tiefsee findet und ob die Messungen wirklich alle wie geplant funktioniert haben. Besonders die dünnen Glassensoren sind sehr zerbrechlich und nicht alle überleben die über 7 km lange Reise von Polarstern in die Tiefsee und wieder zurück. Mit dem Bergen der Lander und dem Auslesen der Messdaten ist es aber noch nicht ganz getan. Jeder Lander bringt noch 21 Wasserproben in Glasspritzen (je 7 pro Kammer mit nach oben, die wir jetzt noch abfüllen und fixieren müssen, damit wir, neben dem durch Sensoren gemessenen Sauerstoffverbrauch, noch weitere Parameter wie Nährstoffe bestimmen können. Zuletzt widmen wir uns noch dem in den Kammern mit nach oben gebrachten Sediment. Hieraus entnehmen wir ebenfalls Proben (z.B. für Bakterienzahl und Gehalt an organischem Material) bevor sich unsere Kolleginnen vom AWI und Shirshov Institut der Bestimmung der Fauna widmen und das restliche Sediment nach Würmern und anderen Lebewesen durchsieben.

Erste Ergebnisse unserer in situ Messungen haben bisher ergeben, dass die Sedimente der Zentral-Arktis Sauerstoffeindringtiefen weit über 10 cm aufweisen und so über die von uns mögliche Messtiefe hinaus reichen. Die Sauerstoffprofile geben uns einen ersten Hinweis darauf, dass nur wenig organisches Material den Tiefseeboden erreicht, da nur wenig Sauerstoff für dessen Abbau verwendet wird. Auch bei den Kammerinkubationen sehen wir nur eine geringe Abnahme der Sauerstoffkonzentration, was ebenfalls auf eine geringe Aktivität der Fauna im Sediment schließen lässt. Für die weitere Auswertung müssen wir unsere Daten nun mit der Oberflächenproduktion (Wasser und Eis), der Nährstoffverteilung und den Organismen im Sediment zusammenbringen. Mit den so gewonnenen Informationen hoffen wir dann herauszufinden, wie schnell und wie viel Kohlenstoff in der Tiefsee der Arktis am Meeresboden umgesetzt werden, welche Organismen daran beteiligt sind, und letztendlich wie sich der Meeresboden in das arktische Ökosystem einfügt.

Wenn nach dem Landereinsatz die Batterien wieder geladen, die Spritzen vorbereitet und die Sensoren kalibriert sind sowie das kilometerlange Seil bereitliegt, dann kann der nächste Einsatz kommen. Bleibt zu hoffen, dass wir unser Ziel in den nächsten Tagen erreichen.

Nach einem weiteren erfolgreichen Einsatz wird einer der Lander wieder an Bord gehoben

Wie fischt man unter dem Eis? (Von Michiel van Dorssen, Techniker)

Forschungsschiff Polarstern — Fri, 14 Sep 2012 14:08:43 +0200

Vor wenigen Stunden haben wir unseren durch den Unfall verletzten Kollegen (siehe BLOG vom 10. September) in Kirkenes per Helikopter abgegeben, das Wetter hat gut mitgespielt und so hat er als kleinen Trost noch eine schöne Sicht auf die Nordnorwegische Küste bekommen. Er ist nun zurück nach Deutschland unterwegs, um seinen Armbruch operieren lassen zu können, und wir fahren schnurstracks nach Norden zurück, um auf 88°N und 60°Ost wieder die Stationsarbeiten aufzunehmen. Für den BLOG berichtet heute Michiel van Dorssen aus der Arbeitsgruppe Iceflux, der das einzigartige Untereis-Trawl SUIT entwickelt hat.

Vor gut zehn Jahren stellte mir Jan Andries van Franeker, ein Biologe des niederländischen Forschungsinstituts IMARES, eine mehr als ungewöhnliche Aufgabe. Als ich ihn das erste Mal traf, sah ich ein seltsames Holzmodell auf seinem Tisch stehen. Das allererste SUIT (engl. Surface and Under-Ice Trawl) der Welt. Ein Gerät, das das Fischen unter dem Eis ermöglichen sollte. Ich sollte es nur noch aus Stahl nachbauen. Es sollte simpel konstruiert und widerstandsfähig sein, und es sollte auch noch funktionieren. "Funktionieren" beinhaltete: An einem Stahlrahmen sollte ein 2,5 x 4 x 14 m langes Fischernetz befestigt werden. Das Gerät musste von achtern zu Wasser gelassen werden, es sollte selbständig nach Steuerbord ausscheren, und natürlich auch noch ohne viel Aufhebens unter das Eis gleiten. Es sollte sodann an der Unterseite des Eises entlang gleiten, und so die obersten zwei Meter der Wassersäule befischen. In dieser Schicht vermutete van Franeker viele Beutetiere der Vögel, Robben und Wale der Antarktis. Ob ich das verwirklichen könne.

Foto: Hauke Flores SUIT während des Scherens hinter Polarstern

Eine wilkommene Herausforderung, die mich dazu veranlasste, sogleich Schwarz auf Weiß festzuhalten, dass jegliche Erfolgsgarantie ausgeschlossen sei.

Ich begann also mit der Arbeit. Die Formgebung entstand rein nach Augenmaß, die Abmessungen wurden ‚über den Daumen gepeilt'. Die erste Schwierigkeit bestand darin, dass wir das Gerät in den Niederlanden nicht unter Eis testen konnten.

Inzwischen suchte van Franeker nach einem geeigneten Doktoranden, der die Ergebnisse der SUIT-Fischerei wissenschaftlich aufarbeiten sollte. Ende 2003 wurde Hauke Flores (siehe auch BLOG vom 29. August) mit dieser Aufgabe betraut. Im März/April 2004 wurde das SUIT während einer Herbstexpedition in der Antarktis dann zum ersten Mal eingesetzt. Unsere Gruppe bestand aus Jan Andries van Franeker, André Meijboom, Hauke Flores und mir. Hiernach durften wir auch noch an eine Winter- und einer Sommerexpedition in die Antarktis teilnehmen. In dieser Zeit haben wir das SUIT fortwährend verbessert und verschiedenste praktische Probleme gelöst. Und inzwischen ist aus dem SUIT auch noch ein Träger für eine ganze Batterie von Messapparaten geworden, die die Datensammlung rund um die Fischerei vervollständigen.

Foto: Norbert Schröder Das neue SUIT Team (vlnr): Benjamin Lange, Carmen David, Michiel van Dorssen, Hauke Flores

Zehn Jahre nach den ersten praktischen Vorstudien des SUIT hat sich sein Einsatzgebiet beträchtlich erweitert. Flores, inzwischen promoviert, arbeitet nun für das AWI. Er setzt das Begonnene fort, weiterhin in Zusammenarbeit mit van Franeker, und bekam die Gelegenheit zur Teilnahme an der IceArc Expedition ARK XXVII/3. Nun arbeiten zwei Doktoranden mit dem SUIT, Carmen David und Benjamin Lange. Auch mich hat er gebeten, als technische Unterstützung dabei zu sein. Durch Pech und Schaden hatten wir in der Antarktis die ein oder andere lehrreiche Erfahrung gesammelt. Ich hatte eigentlich erwartet, dass meine Anwesenheit nicht mehr nötig wäre, nachdem alle Kinderkrankheiten durchstanden waren. Allerdings kann hinter einem so großen Schiff und unter Eis, das sich von einem tonnenschweren Gerät absolut nicht beeindrucken lässt, immer noch so einiges schief gehen.

Foto: Hauke Flores Der verbogene SUIT-Rahmen. Ich bekomme tatkräftige Unterstützung von Axel Nordhausen und Steffen Jescheniak

IceArc unterscheidet sich in vieler Hinsicht von unseren früheren Reisen. Eine neue Gruppe mit einem veränderten Fanggerät in einer neuen Region. Nach einer kurzen Einarbeitungsphase funktioniert die Gruppe so, wie es sein soll, die Aufgaben sind gut verteilt, und jede(r) trägt seinen/ihren Teil bei. Das Fanggerät, auf dieser Reise versehen mit maßgeschneiderten Auftriebskörpern von OceanWide Safety at Sea, verhält sich genau, wie es sein soll. In dieser neuen Region allerdings ist das Eis meist dicker und rauer als in der Antarktis. Auch hiermit haben wir unsere Lektion gelernt: Während des dritten Hols ging es schief, und der Stahlrahmen kam ziemlich ramponiert aus dem Wasser. Gottseidank sah es schlimmer aus als es war. Nach zwei Tagen schleifen, biegen und schweißen war das SUIT wieder einsatzbereit. Seither verliefen alle Hols ohne größere Schäden. Als Konstrukteur finde ich es großartig, so engen Kontakt zu Arbeit und Resultat zu haben. So sehe ich nicht nur die konstruktiven Schwachstellen aus erster Hand, sondern auch die praktischen Konsequenzen. Auf diese Weise entstehen die Pläne, die später in meiner Werkstatt in den Niederlanden verwirklicht werden.

Foto: Benjamin Rabe Alle packen an beim Aussetzen des SUIT

Es ist mir wichtig herauszustellen, das unsere Arbeit ohne die Zusammenarbeit mit und die Unterstützung von vielen Menschen an Bord unmöglich wäre. Für das Aussetzen und Einholen des SUIT brauchen wir die maximal zur Verfügung stehende Anzahl Hände an Deck. Dies verlangt viel Einsatz und Disziplin. Gottseidank können wir inzwischen auf jahrelange Erfahrungen bei Decks- und Brückenbesatzung bauen. Allen voran sorgen Kapitän Uwe Pahl, Chiefmate Steffen Spielke und Bootsmann Burkhardt Clasen mit seinen Männern mit Enthusiasmus dafür, dass wir erfolgreich fischen können. Fahrtleiterin Antje Boetius behält die Übersicht, ist gleichzeitig flexibel und sorgt dafür, dass jede Forschungsgruppe an Bord zu ihrem Recht kommt. Alle denken und helfen mit: das Erfolgsrezept einer gelungenen Polarexpedition.