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MOSAiC-Expedition: Zwei Rekorde am Nordpol

Versorgungseisbrecher erreicht nach schwierigen Eisbedingungen die MOSAiC-Expedition

Tagelang hat festes Meereis den Fortschritt des Versorgungseisbrechers Kapitan Dranitsyn in Richtung Nordpol verlangsamt, wo er von der Polarstern-Crew zum zweiten Schichtwechsel der MOSAiC-Expedition erwartet wurde. Die Annäherung verlief dennoch stetig, bis am Freitag, den 28. Februar 2020 um 12:20 Uhr (MEZ) schliesslich das Anlegemanöver der Kapitan Dranitsyn gelang, die nun 970 Meter von der Polarstern entfernt an derselben Eisscholle liegt. Während auf der Scholle der Austausch in vollem Gange ist, macht sich in Russland ein weiterer Eisbrecher auf, um die Kapitan Dranitsyn auf dem Rückweg mit zusätzlichem Treibstoff zu versorgen.

In der vergangenen Woche kam es gleich zu zwei Rekorden in der Geschichte der Polarforschung, wie das Scott Polar Research Institute der Universität Cambridge ermittelt hat: Am 24. Februar 2020 erreichte die Polarstern auf ihrer Drift eine Position von 88°36'Nord, nur noch 156 Kilometer entfernt vom Nordpol. Nie zuvor war ein Schiff im Winter so weit im Norden. Nur zwei Tage später erreichte der russische Eisbrecher Kapitan Dranitsyn kurz vor seinem Zusammentreffen mit Polarstern auf 88°28' Nord die nördlichste Position auf seiner Mission. Noch nie hat es ein Schiff so früh im Jahr aus eigenem Antrieb so weit in den Norden geschafft.
"Diese Rekorde markieren Meilensteine der MOSAiC-Expedition. Sie zeigen den Erfolg des logistischen Konzepts und sind die Grundlage für die einzigartigen wissenschaftlichen Messungen der Expedition", sagt Prof. Markus Rex, Leiter der MOSAiC-Expedition vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Potsdam."Wir müssen den Hut ziehen vor Kapitän Alexandr Erpulev, der mit dem Eisbrecher Kapitan Dranitsyn durch den arktischen Winter bis fast an den Nordpol gefahren ist", ergänzt Polarstern-Kapitän Stefan Schwarze diesen nautischen Erfolg."Bei der aktuellen Meereissituation ist die Verzögerung absolut im Rahmen dessen, was wir erwarten konnten", betont Rex.

Er kehrte nach den ersten Monaten der Expedition im Januar 2020 selbst mit der Kapitan Dranitsyn aus der Arktis zurück und wird ab April 2020 wieder an Bord der Polarstern sein.

Zusammen mit der Logistikabteilung des Alfred-Wegener-Instituts hat er in den vergangenen Tagen die nächsten Schritte ausgearbeitet, wie der Versorgungseisbrecher mit zusätzlichem Treibstoff versorgt werden kann. Da die Kapitan Dranitsyn aufgrund des festen Meereises mehr Treibstoff verbraucht hat als erwartet, wird der Eisbrecher Admiral Makarov voraussichtlich am 3. März 2020 von Murmansk aus der Kapitan Dranitsyn entgegenfahren, um sie im arktischen Meereis zu betanken.

Der Austausch von Crew und Material findet zu Fuss, mit Schneemobilen und mit grossen Pistenraupen statt, die schwere Schlitten ziehen. Auf Polarstern und im Eiscamp werden die neuen Expeditionsteilnehmer von ihren Vorgängern in die verschiedenen Arbeiten eingewiesen. Insbesondere auf dem Eis ist dabei äusserste Vorsicht geboten, da die gefühlte Temperatur bei Wind derzeit bis zu minus 58 Grad Celsius beträgt. Aufgrund dieser extremen Temperaturen ist auch die Fahrtrinne der Kapitan Dranitsyn bereits am Tag nach dem Anlegemanöver so dick zugefroren, dass sie von den Forschern betreten werden konnte. Die Temperaturen stellen sich auch als Herausforderung für das Umladen von Proviant dar. So müssen zum Beispiel frische Lebensmittel in beheizten Containern transportiert werden. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt lässt sich noch nicht sagen, wie lange der Austausch von Crew und Fracht dauern wird, weil auch die Kräne der Schiffe in der Kälte nur langsam arbeiten.

Fahrtleiter Prof. Christian Haas vom Alfred-Wegener-Institut zieht kurz vor seiner Rückreise Bilanz über den zweiten Expeditionsabschnitt."In den vergangenen Monaten haben wir den Winter am Nordpol kontinuierlicher und präziser beobachten können als es jemals vorher möglich war. Die Eisdicke hat sich seit Dezember verdoppelt auf durchschnittlich 160 Zentimeter, was einer Wachstumsrate von ca. zehn Zentimetern pro Woche entspricht", sagt der Meereisforscher.

Die Wissenschaftler konnten ausserdem mit Hilfe von Helikopter-Laserscannermessungen, dem Schiffsradar sowie Bojen beobachten, wie sich das Eis deformierte und wie sich Rinnen öffneten und schlossen. Durch die Erwärmung des Arktischen Ozeans entstehen zunehmend kleinere und dünnere Schollen, die sich windgetrieben übereinander stapeln und so dicke Presseisrücken von bis zu vier Metern Höhe erzeugen. Da sie sehr tief in das Wasser hineinragen können, sind sie teilweise 20 bis 30 Meter dick. Dieses Phänomen wurde nun zur Herausforderung für den Versorgungseisbrecher.

Messungen auf dem Eis, an Bord und mit Ballonen ergaben dagegen, dass die Lufttemperatur in geringer Höhe über dem Eis viel niedriger ist als in 20 Metern Höhe. In den untersten zehn Metern können Temperaturunterschiede von mehr als 4 Grad Celsius herrschen, was unter anderem massgeblich das Dickenwachstum des Eises beeinflusst. Tauchgänge mit den Unterwasserrobotern zeigten schliesslich, wie sehr das Leben unter dem Eis auch in der Polarnacht weitergeht."Nie zuvor konnten wir Zooplankton und Polardorsche hier oben zu dieser Jahreszeit so umfangreich erforschen. Im Februar haben wir sogar häufiger eine Robbe unter dem Eis beobachtet, die offenbar selbst kurz vor dem Nordpol ausreichend Nahrung findet. Auf dem Eis haben wir ausserdem wieder einen Eisbären und mehrere Polarfüchse gesehen", fasst Christian Haas die Beobachtungen zusammen.

Die Fahrtleitung für den dritten Expeditionsabschnitt wird in den nächsten Tagen an Prof. Torsten Kanzow vom Alfred-Wegener-Institut übergehen, der bereits am vergangenen Mittwoch per Helikopter zur Polarstern geflogen wurde. Diese Phase der Expedition wird unter anderem durch die Rückkehr des Sonnenlichts geprägt sein. Schon jetzt können die Wissenschaftler mehrere Stunden am Tag eine leichte Dämmerung wahrnehmen, die auch die Ladearbeiten erleichtert. Das Meereis wird in den kommenden Wochen noch kompakter, weshalb der nächste Austausch im April per Flugzeug stattfinden soll. Dazu wurde bereits mit Hilfe von Pistenraupen eine 900 Meter lange Landebahn auf dem Eis präpariert. Neben den Austauschflügen finden während des dritten Fahrtabschnitts auch wissenschaftliche Missionen mit den Forschungsflugzeugen Polar 5 und Polar 6 statt, die ihre Basis dann auf Spitzbergen haben und voraussichtlich auch zur weiterhin driftenden Polarstern starten werden.

Der zweite Expeditionsabschnitt der MOSAiC-Expedition in Zahlen:

Vom 13. Dezember 2019 bis zum 27. Februar 2020 ist die Polarstern insgesamt 672 Kilometer mit der Transpolardrift vorangekommen, hat dabei allerdings aufgrund der Schleifen und Kringel der Drift nur eine Luftlinie von 406 Kilometern zurückgelegt
Der Geschwindigkeitsrekord während dieser Zeit war am 1. Februar 2020 mit 1,7 Stundenkilometern.
Die Expedition ist auf eine Distanz von 156 Kilometer an den Nordpol herangekommen.
Mit Hilfe einer Pistenraupe haben Techniker eine 900 Meter lange Landebahn angelegt
Die Lufttemperatur fiel am 1. Februar 2020 von für diese Jahreszeit ungewöhnlich warmen minus 11,4 Grad auf minus 38,2 Grad Celsius. Das ist der stärkste beobachtete Kaltlufteinbruch während des Fahrtabschnitts.
Die Expeditionsteilnehmer haben auf dem zweiten Abschnitt 8100 Eier, 1360 kg Kartoffeln und 86 Gläser Nutella verspeist. Natürlich beschränkten sich die Mahlzeiten aber nicht allein darauf.
Die längste Exkursion war eine Skitour zur Wartung einer autonomen Messstation, die etwa 10 Kilometer von der Polarstern entfernt ist. Diese Exkursion wurde in kompletter Dunkelheit durchgeführt.
Nur 1 Eisbär wurde auf diesem Abschnitt gesichtet – und zwar nachts, mit einer automatischen Kamera, die zufällig ein Bild von ihm gemacht hat, als er die Geräte an der Fernerkundungsstation beschnüffelte.
Wegen Nebel und eines starken Schneesturms mussten die Arbeiten auf dem Eis an 3 Tagen unterbrochen werden.
34,3 Terabyte Daten haben die Wissenschaftler gesammelt.

Hintergrundinformationen zu MOSAiC:

Während der MOSAiC-Expedition erforschen Wissenschaftler aus 20 Nationen die Arktis im Jahresverlauf. Von Herbst 2019 bis Herbst 2020 driftet der deutsche Eisbrecher Polarstern dazu eingefroren im Eis durch das Nordpolarmeer. MOSAiC wird unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) realisiert. Damit dieses einzigartige Projekt gelingt und möglichst wertvolle Daten gewonnen werden, arbeiten über 80 Institute in einem Forschungskonsortium zusammen. Das Budget der Expedition beträgt über 140 Millionen Euro.

Neuigkeiten direkt aus der Arktis gibt es über die MOSAiC-Kanäle auf Twitter (@MOSAiCArctic) und Instagram (@mosaic_expedition) über die Hashtags #MOSAiCexpedition, #Arctic und #icedrift. Weitere Informationen zur Expedition auf: www.mosaic-expedition.org. In der MOSAiC-Web-App können die Driftroute der Polarstern und die Ereignisse vor Ort zudem live verfolgt werden: www.follow.mosaic-expedition.org.

Das Alfred-Wegener-Institut

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in den Polarregionen und Ozeanen der mittleren und hohen Breiten. Als eines von 19 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft koordiniert es Deutschlands Polarforschung und stellt Schiffe wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen für die internationale Wissenschaft zur Verfügung.

Quelle: Text Alfred-Wegener-Institut AWI, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, 2. März 2020
Forschung in der Region der Laptewsee und des Lena-Deltas
Projekt "Laptewsee" Eis- und Klimaforschung in der Arktis

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