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Vor rund neun Monaten endete in Bremerhaven die grösste Arktis-Expedition aller bisherigen Zeiten. Mehr als ein Jahr war das Forschungsschiff «Polarstern» unterwegs und konnte so viele klimatische Daten über die Situation in der Arktis sammeln wie nie zuvor. Dafür liess man die «Polarstern» in eine Eisscholle einfrieren, mit der sie einmal quer durch die Arktis driftete.
442 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 80 verschiedenen Ländern waren an der Expedition beteiligt. Diese werten nun die über 150 Terabyte an Daten aus, die gesammelt wurden. Mitte Juni stellten der Leiter der Expedition, Markus Rex, und die Meereisphysikerin Sefanie Arndt die ersten Resultate aus der Forschung vor.
Wir konnten mit Arndt sprechen. Sie erzählte uns vom Leben an Bord, wo es überraschende Freizeitmöglichkeiten gibt. Sie gab uns einen Einblick in ihre Forschungstätigkeiten und erklärte uns, welche Folgen eine eisfreie Arktis haben wird.
Frau Arndt, Sie haben sich mit dem Forschungsschiff «Polarstern» in eine Eisscholle einfrieren lassen. Warum?
Wenn man das nicht macht, hat man keine Chance, im Winter in die zentrale Arktis zu kommen. Zu dieser Jahreszeit ist die Meereisausdehnung sehr gross und das Eis dick. Wir sind mit einer Eisscholle durch die Arktis gedriftet, um in die Nähe des Nordpols zu kommen.
Wie wussten Sie, dass Ihre Eisscholle Kurs auf den Nordpol nimmt?
Es gibt die sogenannte Transpolardrift, die grosse Eismassen quer über die Arktis treibt. Sie führt von der Laptewsee über den Nordpol und endet in der Framstrasse zwischen Grönland und der Inselgruppe Spitzbergen.
Das Eis treibt also nicht wahllos umher?
Nein.
Woher wussten Sie, welche Scholle Sie anpeilen mussten?
Kollegen haben am Computer umfangreiche Drift-Experimente gemacht und einen Korridor festgelegt, in dem wir den Drift starten sollten. Ihre Analysen basierten auf den Eisbewegungen der letzten Jahre und Jahrzehnte.
Wie nahe sind Sie dem Nordpol gekommen?
Sehr nahe. Wir waren nur 156 Kilometer vom Nordpol entfernt. Näher als je ein Schiff zuvor während des arktischen Winters.
Wie lange waren Sie selber auf der «Polarstern»?
Vier Monate.
Zu welcher Jahreszeit?
Im Winter und im Frühjahr. Ich begann in der Polarnacht, dann kam aber ziemlich schnell einmal die Sonne. Das heisst, vor Ort hatten wir auch die tiefsten Temperaturen von etwa minus 40 Grad.
Kann man bei minus 40 Grad überhaupt noch das Schiff verlassen und Experimente durchführen?
Kommt auf den Wind darauf an. Denn minus 40 Grad ist ja nur die gemessene Temperatur. Mit Windchill war es teilweise deutlich kälter. Wenn die gefühlte Temperatur minus 60, minus 70 Grad war, war das okay und wir gingen raus.
Wirklich? Bei gefühlt minus 70 Grad sind Sie aufs Eis gegangen?
Man muss sich vermummen, dann geht das schon. Wir sind ja nicht zwölf Stunden draussen, sondern nur so zwei bis drei. Und im Hinterkopf hat man ja immer das warme Schiff.
Und die ewige Dunkelheit? Macht das nicht zu schaffen?
Doch, natürlich. Das ist eine Herausforderung. Zumal es auch die Arbeitsprozesse auf dem Eis verlangsamt. Zudem ist es auch schwieriger, die Eisbären zu erkennen.
Auf die Eisbären kommen wir später zu sprechen. Bleiben wir noch kurz beim Leben auf dem Schiff. Was macht man da in der Freizeit? Hat man überhaupt Freizeit?
Ja, hat man. Allerdings nur wenig. Doch diese Stunden gilt es gut zu nutzen, da die Erholung sehr wichtig ist. An Bord haben wir einen Fitness-Raum, einen Pool, eine Sauna und sogar eine Bar, die dreimal wöchentlich betrieben wird. Wir haben auf dem Eis sogar Fussball gespielt und auch einige Male draussen gecampt über Nacht.
Wie steht es um die Verpflegung? Isst man da nur Konserven?
Nein, nein, es geht uns an Bord sehr gut. Wir haben zwei Köche und eine Bäckerin, die für unser leibliches Wohl sorgen. Das mit den frischen Sachen ist zwar relativ schnell Geschichte, doch auch tiefgefrorenes Gemüse ist Gemüse.
An der Expedition nahmen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus über 80 Ländern teil. Chinesen, Russen, Amerikaner, Deutsche ... Zumindest in der Wissenschaft scheint die internationale Kooperation zu funktionieren.
Ja, das schätze ich sehr an der Polarforschung.
Trotz der politischen Spannungen arbeiten wir über die Grenzen hinweg zusammen. Der deutsche Astronaut Alexander Gerst sagte einmal: «Wenn man aus dem All auf die Erde schaut, sieht man keine Grenzen, sondern nur eine Welt.» Genau so fühlt es sich auch in der Arktis an. Dazu habe ich ein schönes Beispiel.
Erzählen Sie.
Bei MOSAiC erhielten wir viel Unterstützung durch russische Eisbrecher. Zu Beginn der Expedition kam es zu einem Zwischenfall, weshalb ein russisches Schiff einen halben Tag im Hafen warten musste. Was war passiert? Die Russen warteten auf amerikanische Wissenschaftler, deren Ausrüstung zu spät ankam. Das finde ich sehr sinnbildlich, da so etwas in der Wissenschaft normal ist, aber auf politischem Niveau nie möglich wäre.
Sie sind Expertin für Meereisphysik. Was genau war Ihre Aufgabe an Bord?
Ich habe das gesamte Meereis-Team an Bord geleitet. Mein Forschungsschwerpunkt ist die Schneeauflage auf dem Meereis. Bei der MOSAiC-Expedition habe ich mich mit der Charakterisierung des Schnees auseinandergesetzt. Wie setzt sich der Schnee chemisch zusammen? Wie ist der Schnee aufgebaut? Wie sehen die verschiedenen Lagen aus? Das sieht man jedoch nicht direkt vor Ort, weshalb wir sehr viele Proben mitgenommen haben, die wir jetzt in den Laboren analysieren.
Welche neuen Erkenntnisse erhoffen Sie sich von der MOSAiC-Expedition?
Wir haben schon seit Jahren autonome Systeme auf dem Meereis, die mit Schollen mitdriften. Diese liefern uns via Satellit Daten. Daher wussten wir, dass es im Jahr 2016 einen Warmlufteinbruch gab. Am Neujahrstag hatten wir am Nordpol Temperaturen um den Gefrierpunkt. Das hatte einen Einfluss auf die Eigenschaften des Schnees, was wir aber damals nicht quantifizieren konnten, da wir keine Proben nehmen konnten.
Anders als im Winter 2020, als sie selbst vor Ort waren ...
Genau. Am Neujahrstag hatten wir zwar keinen Warmlufteinbruch, dafür aber im April, was immer noch sehr früh ist. Aufgrund der Proben, die wir nehmen konnten, ist es jetzt möglich, zu analysieren, welchen Einfluss der Warmlufteinbruch auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Schnees gehabt hat. Das wird eine Menge Erkenntnisse zur Rolle des Schnees bringen.
Wie steht es generell um den Schnee und das Eis in der Arktis?
Das Eis wird immer dünner. Dabei spielt der Schnee eine wichtige Rolle. Im Frühjahr schmilzt der Schnee immer früher und wird dunkler. Wenn der Schnee dunkler wird, reflektiert er nicht mehr so viel Energie in die Atmosphäre. Die Energie kann so in das Eis und die obere Meeresfläche gehen, was zur Folge hat, dass das Eis noch stärker schmilzt und der Ozean wärmer wird.
Der Schnee funktioniert also als Schutzschild für das Eis?
Genau. Er liegt wie eine Decke auf dem Eis und reflektiert normalerweise über 90 Prozent der Strahlen zurück. Wenn er aber wärmer und gräulicher wird, geht das rapide nach unten.
Das hört sich an wie ein Teufelskreis. Weil es wärmer wird, schützt der Schnee das Eis nicht mehr, was wiederum zu zusätzlicher Erwärmung führt.
Ja. Wir nennen das «arktische Verstärkungen». Aktuell steuern wir auf einen Kipppunkt zu, bei dem sich diese Prozesse so sehr verstärkt haben, dass wir sie nicht mehr umkehren können. Früher oder später wird es dazu kommen, dass wir im Sommer eine eisfreie Arktis haben werden.
Gibt es Prognosen, wann die Arktis eisfrei sein wird?
Das ist schwierig. In exakten Zahlen kann ich das nicht beziffern. Wir reden hier aber nicht mehr von Jahrhunderten, sondern von Dekaden. Ich bin mir sehr sicher, dass wir beide in unserem jungen Leben noch eine eisfreie Arktis erleben werden. Die nachfolgende Generation wird vermutlich damit aufwachsen, dass die Arktis im Sommer kein Meereis mehr hat.
Was bedeutet eine eisfreie Arktis für die Erde?
Wenn wir den Schutzschild an Eis verlieren, wird noch mehr Energie in den Ozean hineingeführt. Der Ozean wird somit noch wärmer und diese Wärme wird global verteilt. Das hat Auswirkungen auf die Atmosphäre. Die Folgen davon spüren wir bereits heute. Dürren, Starkregen – all diese Extremwetterlagen werden weiter zunehmen.
Sie haben vorhin kurz die Eisbären angesprochen. Welche Folgen hat eine eisfreie Arktis für sie?
Das ist das nächste Problem. Wir haben nicht nur Folgen für das Klima, sondern auch für das Ökosystem. Die Eisbären sind da natürlich das prominenteste Beispiel. Mit dem Schmelzen des Meereises wird ihnen der Jagdgrund weggenommen. Die Eisbären werden sich immer mehr in die Landregionen zurückziehen. Bereits jetzt gibt es auf den Spitzbergen, wo auch Menschen leben, immer mehr Zwischenfälle mit Eisbären.
Und wie steht es um die weniger prominenten Beispiele?
Auch die Robben werden keine Möglichkeit mehr haben, sich auf dem Meereis niederzulegen. Zusätzlich werden sich auch kleine Organismen nicht mehr ans Meereis andocken können. Deren Lebensgrundlage bricht im Sommer ebenfalls weg. Das gesamte Ökosystem wird sich an die Bedingungen anpassen müssen, dass es im Sommer einfach kein Meereis mehr gibt. Es ist aber nicht nur das Meereis, das uns Bauchschmerzen bereitet ...
Was noch?
Der antarktische und grönländische Eisschild schmelzen wegen des Klimawandels ebenso. Dies ist ein weiterer Kipppunkt. Dieses Schmelzen verändert die Ozean-Zirkulation. Aber vor allem fliesst dadurch viel mehr Frischwasser in den Ozean, was den Meeresspiegel ansteigen lässt. Es sind ganz viele Rädchen im Klimasystem, die sich aufgrund des Klimawandels verändern. Man muss die zwar einzeln betrachten, aber gleichzeitig auch die Konsequenzen im Ganzen sehen.
Im Juni zog eine Hitzewelle mit über 30 Grad über die Laptewsee. In Kanada wird ein Hitzerekord nach dem anderen gebrochen. Das Meereis zieht sich so stark zurück wie kaum in einem Jahr zuvor. Wie ordnen Sie das ein?
Lange hatten wir eine stabile Klimakonfiguration – gegeben durch den Jet-Stream. Dieser trennt die kalten Luftmassen in der Arktis von den warmen Luftmassen bei uns. Doch der Jet-Stream ist nicht mehr stabil. Das zieht Luftmassen in die Arktis, die dort überhaupt nicht hingehören. An diesen Beispielen sieht man, dass da keine Ruhe hineinkommt. Diese Ereignisse nehmen zu und treiben das Problem weiter voran. Keine Frage: Das ist alarmierend. Das lässt einen die Hände über dem Kopf zusammenschlagen.
The Arctic heatwave ongoing in Siberia is contributing to continued record-low sea ice extent in the Laptev Sea. It reached a staggering +31.4°C (88.5°F) at 73 degrees north.— Scott Duncan (@ScottDuncanWX) June 21, 2021
NASA satellite imagery just in captures the break-up in exceptional detail.
THREAD pic.twitter.com/XD5DPl9dvW
Wie ist eigentlich die Stimmung an Bord einer solchen Expedition? Die meisten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen müssten ja sehr pessimistisch gestimmt sein ob der laufenden Entwicklungen?
Es ist schon ein bedrückendes Gefühl, wenn man auf der Eisscholle ist und sich denkt: «Ich bin vielleicht eine der Letzten, die das im Sommer sieht.» Aber die MOSAiC-Expedition hat auch gezeigt, dass das politische Interesse an den klimatischen Entwicklungen trotz allem da ist. Wir erhielten viel finanzielle Unterstützung. Das gibt Hoffnung, dass die Ergebnisse unserer Forschung in der Politik und in der Gesellschaft auch gehört werden. Und vor allem auch entsprechend reagiert wird.