22. Mai 2024 ǀ Nach mehr als sechs Monaten auf Expedition kehrte am 12. Mai 2024 der Forschungseisbrecher Polarstern nach einer erfolgreichen Antarktissaison in seinen Heimathafen Bremerhaven zurück. Die Expeditionen auf der Südhalbkugel konzentrierten sich auf die Ozeanographie und Geologie der Ostantarktis sowie die Ausbildung von Studierenden. Aufgrund dieses besonderen Einsatzgebietes der Polarstern erfolgte ein Personalwechsel in Hobart, was den ersten Hafenanlauf in Australien in der über 40-jährigen Geschichte des Schiffs darstellt.
Die Gletscher der Ostantarktis gelten im Vergleich zu denen im Westen als relativ stabil. Doch durch die globale Erwärmung verändern sich sowohl die Meereisbedeckung als auch die Meeresströmungen. Während Veränderungen im Meereis durch Satellitenbeobachtungen gut sichtbar sind, lassen sich Veränderungen in den Meeresströmungen am besten durch direkte Messungen vor Ort sowie durch ausgebrachte Bojen und Verankerungen erfassen. In der vergangenen Antarktissaison untersuchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Polarstern im Rahmen der EASI-Expeditionen detailliert die aktuellen Strömungsverhältnisse und die Zusammensetzung der Wassermassen. Zusätzlich entnahmen sie Proben vom Meeresgrund, da diese Sedimentkerne wertvolle Informationen über die historischen Strömungsverhältnisse enthalten.
Detaillierte Untersuchungen entlang der Route vom Denman-Gletscher bis 45° Süd
Die Polarstern fuhr vom Denman-Gletscher in der Ostantarktis (ungefähr bei 66° Süd, 100° Ost) bis zu 45° Süd, etwa 2000 Kilometer nach Norden. An insgesamt zehn Stationen, etwa alle 100 Seemeilen (185 Kilometer), nahmen die Expeditionsteilnehmenden Wasserproben und bestimmten Sauerstoff- und Salzgehalt, Tiefe und Temperatur des Ozeans von der Oberfläche bis zum Meeresboden. Anschließend zogen sie Sedimentkerne.
„Einen so langen Schnitt mit regelmäßigen, hochauflösenden Proben aus Wassersäule und Sediment durch nahezu alle klimatisch wichtigen Bereiche des Antarktischen Zirkumpolarstroms konnte meines Wissens aus diesem Teil des Indischen Ozeans zuvor noch nie gewonnen werden“, sagt Dr. Marcus Gutjahr, Ozeanograph am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel und Fahrtleiter der EASI-2-Expedition.
„Aus den Sedimentkernen können wir die Lage des Antarktischen Zirkumpolarstroms in der Ostantarktis in den vergangenen etwa 800.000 Jahren beschreiben“, ergänzt Dr. Oliver Esper, Mariner Geologe am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und Co-Fahrtleiter der Expedition.
Das ist besonders relevant, denn die Fronten des Antarktischen Zirkumpolarstroms verschieben sich in Kaltzeiten tendenziell nach Norden, in wärmeren nach Süden.
„Wir konnten bestätigen, dass bereits heute warmes Wasser den Denman-Gletscher erreicht und ihn von unten schmelzen lässt, was zu einem Anstieg des globalen Meeresspiegels führt. Das ist ein Zustand, den Klimamodelle für weitere Gebiete in der Ostantarktis bei voranschreitender globaler Erwärmung in den kommende Dekaden prognostizieren. Aus den Sedimentkernen können wir nach den jetzt anstehenden Laboranalysen schließen, wie schnell sich die Meeresströmungen in der Erdgeschichte verlagert haben. So können wir die Prognosen zum zukünftigen Meeresspiegelanstieg verbessern.“
Schwerpunkt Geologie und Gletscherrückzüge bei der EASI-3-Expedition
Nach der EASI-2-Expedition und den Feierlichkeiten zum ersten Hafenanlauf der Polarstern in Australien startete die EASI-3-Expedition von Hobart nach Walvis Bay (Namibia) unter der Leitung von Prof. Dr. Sebastian Krastel von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Diese Expedition legte einen besonderen Schwerpunkt auf die Geologie der Ostantarktis: Mithilfe geophysikalischer Methoden wurden die Gletscherrückzüge früherer Klimata untersucht. Durch die Analyse der Sedimentschichten können die Forschenden über 50 Millionen Jahre in die Erdgeschichte zurückblicken. Zudem erfasste ein Landteam der TU Dresden mit globalen Navigationssatellitensystemen (GNSS) präzise die Bewegungen der Erdkruste, die durch vergangene und aktuelle Änderungen der Eismassen verursacht werden. Diese Daten, kombiniert mit geophysikalischen Messungen, sollen helfen, die Deformation und den inneren Aufbau der Erde in der Region Ostantarktikas besser zu verstehen.
Vor etwa einem Monat begann die Polarstern den Rücktransit durch den Atlantik, geleitet von Simon Dreutter. Ein kleines Team der AWI-Bathymetrie kartierte dabei mit den schiffseigenen Loten den Meeresboden für das GEBCO Seabed 2030-Projekt. Die Handhabung dieser Lote war bereits im vergangenen Herbst während einer Ausbildungsfahrt des Alfred-Wegener-Instituts im Rahmen der Graduiertenschule POLMAR unter der Leitung von Dr. Claudia Hanfland Thema.
Das Schiff wird die folgenden vier Wochen für routinemäßige Wartungs- und Reparaturarbeiten in der Lloyd Werft verbringen, bevor es Anfang Juni Richtung Arktis aufbricht.
