Klimaforschung der Extreme

„Das erlebt man nur einmal“, schwärmt Torsten Sachs vom Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, „und das auf so vielen Ebenen – wissenschaftlich, persönlich, gruppendynamisch und psychologisch.“ Er ist einer von zahlreichen Forschern, die an Bord des Forschungseisbrechers „Polarstern“ gingen und mit ihrem tatkräftigen Einsatz die größte Arktisexpedition aller Zeiten überhaupt erst möglich gemacht haben. An MOSAiC sind Wissenschaftler aus aller Welt beteiligt, um die Erwärmung der Arktis in einem Jahresverlauf zu erkunden. Das Projekt von globaler Bedeutung wird vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) geleitet. 

Das marine Ökosystem unter Extrembedingungen

Wissenschaftler des GEOMAR – Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel waren an Bord der „Polarstern“ dem Leben unter dem Eis auf der Spur. In der Polarnacht von Dezember bis Februar haben sie Wasserproben entnommen und diese auf Bakterien und Phytoplankton untersucht. Damit wollten sie herausfinden, wie das marine Ökosystem unter Extrembedingungen funktioniert und wie es sich durch die globale Erwärmung verändert. Im Mittelpunkt ihrer Forschung standen Untersuchungen an Kleinstlebewesen, die unterhalb des arktischen Meereseises leben. Julia Gosse vom GEOMAR hat die Messungen an Bord durchgeführt.

Schon seit zehn mehr als Jahren beobachtet die GEOMAR-Arbeitsgruppe von Anja Engel gemeinsam mit Wissenschaftlern des AWI, wie sich die Produktion und der Abbau von organischer Materie im Meer, insbesondere in polaren Regionen, langfristig verändern. Allerdings konnten die Experten bisher nur zwischen Frühsommer und Herbst messen und meist in subpolaren Gebieten wie der Framstraße zwischen Grönland und Spitzbergen arbeiten. Deshalb waren die Untersuchungen im Rahmen der MOSAiC-Expedition ein echtes Highlight für das Forscherteam.

DLR-Atmosphärenforscher konzentrieren sich indes auf die Frage, wie arktische Wolken entstehen. Seit Anfang September sind sie mit ihrer hochauflösenden Luftbildkamera an Bord der Forschungsflugzeuge Polar 5 und Polar 6 unterwegs. Aus früheren Untersuchungen ist bekannt, dass Wolken maßgeblich zur rasanten Erwärmung der Arktis beitragen – moderne Atmosphärenmodelle aber unterschätzen den Einfluss der Wolken und simulieren ihn unpräzise. Aus diesem Grund vermisst das Forscherteam die Luftmassen großräumig über dem Arktischen Ozean und untersucht alle für die Wolkenbildung relevanten Faktoren. „An Bord von Polar 5 messen wir mikrophysikalische Wolkeneigenschaften wie Tropfengrößenverteilung, Phase, Eis- und Flüssigwassergehalt sowie die Eiskristallformen", erklärt Valerian Hahn vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre. Die gesammelten Daten helfen bei der Verbesserung von Klimamodellen.

Mit vereinten Kräften zum Erfolg

Insgesamt sind an MOSAiC rund 500 Menschen beteiligt – vor allem Forscher, aber auch Piloten und Kapitäne, Köche und Ingenieure. Die Arktisexpedition der Superlative wäre ohne die erfolgreiche Zusammenarbeit und die internationale Forschergemeinschaft, die in der Neugier den größten gemeinsamen Nenner hat, nicht möglich gewesen. „Wir arbeiten mit über 80 Institutionen aus 20 Ländern zusammen. Allein die Anzahl der Leute, die mitfahren, sprengt alle Dimensionen“, erklärte der Expeditionsleiter Markus Rex zum Start von MOSAiC. Nun kehrt die „Polarstern“ am 12. Oktober nach Bremerhaven zurück. Im Gepäck: unzählige Klimadaten, gesammelt unter Extrembedingungen von Forschern aus aller Welt.