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Die «Arctic Century Expedition» ist eine schweizerisch-deutsch-russische Expedition mit dem Ziel, die Auswirkungen des Klimawandels auf verschiedene arktische Ökosysteme zu untersuchen. Das multidisziplinäre Projekt vereint 59 Wissenschaftler aus 17 Nationen und 16 Institutionen an Bord des russischen Forschungseisbrechers «Akademik Tryoshnikov» und während 4 Wochen werden in der russischen Arktis Arbeiten über Land-, Meer- und Gletschersysteme durchgeführt und zahlreiche Daten gesammelt. In einem Blog, der im Original auf der Webseite des Swiss Polar Institutes SPI veröffentlicht wird, informieren die Beteiligten über die Arbeit und das Leben in einer der am wenigsten erforschten Regionen der Arktis. PolarJournal veröffentlicht diesen Blog auf Deutsch in Zusammenarbeit mit dem SPI.
Tag 0 — Arctic Century Expedition
Die Arktis erwärmt sich schneller als fast jedes andere Gebiet der Erde. Infolgedessen verändert sich die Region rasch: Gletscher schmelzen, das Meereis verschwindet und der Permafrost taut, was wiederum den Klimawandel weiter beschleunigen wird. Die marinen und terrestrischen Ökosysteme verändern sich hier schneller als erwartet, und Pflanzen- und Tierarten sind bedroht, die an die rauen Bedingungen angepasst sind. Darüber hinaus entstehen neue Herausforderungen für die Umwelt im Meer und an Land sowie für die arktischen Küstengemeinden, z. B. durch die Eröffnung neuer Schifffahrtswege und die wirtschaftliche Entwicklung. Nicht zuletzt wirken sich diese Veränderungen auf die Lebensgrundlage von vier Millionen Menschen aus.
Die Arctic Century Expedition kombiniert mehrere wissenschaftliche Disziplinen, um abgelegene und schwer zugängliche Gebiete in der Kara- und Laptev-See in der westlichen Arktis zu untersuchen.
Das wissenschaftliche Programm konzentriert sich auf verschiedene und wichtige Aspekte der Atmosphäre, der Kryosphäre sowie der marinen und terrestrischen Umwelt in einer sich rasch verändernden Arktis. Interdisziplinäre Studien werden von einem internationalen Forscherteam durchgeführt, das sich mit folgenden Themen befasst:
Ökologie des Meeres, der Küsten und an Land:
- Erforschung des Wettlaufs von marinen Fischen und Säugetieren um kühlere Temperaturen in Richtung der Pole mit Hilfe von Umwelt-DNA (freie DNA in der Umwelt)
- Makro- und Mikroplastik in arktischen Gewässern
- Verbreitung und Häufigkeit von Seevögeln und Meeressäugern im Spätsommer
- unerforschte Artenvielfalt von Bodenmikroben und Vegetation am Rande des Lebens auf arktischen Inseln.
Meereswissenschaften:
Atlantische Wassermassen in der westlichen Arktis: moderne Verteilung und Variabilität seit dem letzten glazialen Maximum.
Biogeochemische Kreisläufe in der eurasischen Arktis:
- Verbleib terrestrischer organischer Stoffe in der Meeresumwelt
- biogeochemische Prozesse und klimabedingte Verschiebungen in der Kara- und Laptewsee
- Dynamik von Nährstoffen und gelösten Gasen.
Jüngste Klimaschwankungen und Gletscherdynamik:
- Stabile Wasserisotope von Eiskappen und terrestrischem Permafrost in der Hocharktis
- Sedimentabfluss von Gletschern auf den Meeresboden
- Geschichte des Meeresspiegels der hocharktischen Inseln während des Holozäns.
Diese Expedition ist einzigartig durch ihren multidisziplinären Ansatz, der sich mit der Physik, der Geochemie und der Ökologie der Atmosphäre, der Gletscher, des Ozeans und der Landmassen in der Hocharktis befasst und sowohl den aktuellen Zustand dokumentiert als auch die Vergangenheit erforscht.
Die Expedition wird gemeinsam vom Schweizerischen Polarinstitut, dem Arktis- und Antarktisforschungsinstitut in Russland und dem GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel in Deutschland organisiert. 59 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den folgenden Universitäten und Forschungsinstituten nehmen teil:
- Alfred-Wegener-Institut Helmholtz Zentrum für Polar Meeresforschung, Deutschland (AWI)
- A.N. Sewertsow Institut für Ökologie und Evolution der Russischen Akademie der Wissenschaften, Moskau, Russland (IEE RAS)
- Arktis- und Antarktis-Forschungsinstitut, St. Petersburg, Russland (AARI)
- Finnisches Meteorologisches Institut, Helsinki, Finnland (FMI)
- GEOMAR Helmholtz Zentrum Meeresforschung, Kiel, Deutschland (GEOMAR)
- Institut für Meereswissenschaften, Barcelona, Spain (ICM)
- Lomonossow Universität Moskau, Russland (MSU)
- Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Birmensdorf, Schweiz (WSL)
- Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne, Schweiz (EPFL)
- Eidgenössische Technische Universität Zürich, Schweiz (ETHZ)
- Universität von Bergen, Norwegen (UiB)
- Universität von Kapstadt, Südafrika (UCT)
- Universität von Lausanne, Schweiz (UNIL)
- Universität von Zürich, Schweiz (UZH)
Tag 1 — Start der Arctic Century Expedition
68.97°N, 33.08°O – Bewölkt und ruhige See
Die Teilnehmer der Expedition kamen in verschiedenen Gruppen am 4. und früh am 5. August an. Sie wurden direkt vom Flughafen zum Schiff gebracht. Alle sind gut angekommen, das Schiff ist in bester Verfassung und alle Teilnehmer und Besatzungsmitglieder freuen sich auf die bevorstehende Expedition.
Bei der Ankunft wurde die Temperatur aller Teilnehmer überprüft. Alle Teilnehmer sind geimpft und werden sich nach der Abreise einem zweiten COVID-19-Test unterziehen müssen.
Die nächsten Schritte sind die Sicherheitsschulung der Teilnehmer und die Einrichtung aller mitgebrachten Geräte in den verschiedenen Labors des Schiffes.
Tag 2 — Rückblende
69.97°N, 33.82°O – Bewölkt und ruhige See
Die Vorbereitungen für die Arctic Century Expedition haben bereits vor Monaten begonnen. Zwei Container mit wissenschaftlicher Ausrüstung wurden von der Schweiz nach Kiel geschickt, um auf die Akademik Tryoshnikov verladen zu werden.
Das Forschungsschiff traf am 22. Juli in Kiel ein, wo die Schweizer Container und die Ausrüstung der deutschen Wissenschaftler verladen wurden. Zusätzlich wurden Lebensmittel und andere Güter auf das Schiff gebracht.
Gemeinsam war man nun konzentriert und freute sich auf den Start des wissenschaftlichen Programms.
Am 25. Juli lief die Akademik Tryoshnikov nach Murmansk aus.
Tag 3 — Vorbereitungen für die Aufnahme der wissenschaftlichen Arbeiten
69.79°N, 33.59°O – Sonnig und ruhige See
Am 5. und 6. August wurden die Laborräume je nach wissenschaftlichem Bedarf an die verschiedenen Gruppen verteilt.
Die Expeditionsmitglieder hatten dann Zugang zu den Geräten, die aus Deutschland und der Schweiz an Bord der Akademik Tryoshnikov gebrachten wurden. Nach dem Öffnen der im Frachtraum gelagerten Schiffscontainer konnten die verschiedenen wissenschaftlichen Gruppen ihre Instrumente abholen und in die Labore an Bord bringen. Etwa 300 Kisten mit einem Gewicht von je 25 kg mussten auf dem Schiff herumgetragen werden. Das war zwar schwer, aber es fühlte sich an wie Weihnachten!
Alle Geräte, die nicht sofort benötigt werden, bleiben im Frachtraum, um keinen wertvollen und knappen Platz in den Arbeitsbereichen zu belegen. Alle Kisten und Container wurden festgezurrt für den Fall, dass sich das Wetter verschlechtert und das Schiff ins Rollen kommt.
Am späten Nachmittag des 6. August mussten alle Expeditionsmitglieder an einem von der Besatzung der Akademik Tryoshnikov organisierten Sicherheitstraining teilnehmen.
Parallel dazu gelang es dem IT-Team an Bord, ein internes Netzwerk einzurichten, das den Zugriff auf E-Mails sowie auf wichtige Daten wie die Meereisbedingungen und die Wettervorhersage ermöglicht.
Nach all diesen Vorbereitungen sind wir nun bereit, mit der Datenaufnahme zu beginnen, sobald wir unsere erste Station erreicht haben!
Tag 4 — Arbeiten auf See während der Arctic Century Expedition
77.15°N, 67.39°O – Bewölkt, 2,8°C
Am 9. August um 17:10 Uhr Moskauer Zeit begannen die Wissenschaftler mit der Untersuchung der physikalischen und chemischen Prozesse in der Wassersäule mithilfe einer CTD-Rosette. Die CTD-Rosette ist ein Gerät, das die Entnahme von Meerwasserproben in vordefinierten Tiefen ermöglicht und außerdem Leitfähigkeit und Temperatur entlang des vertikalen Profils der Wassersäule misst. Die Meerwasserproben und die Umweltdaten sind für alle wissenschaftlichen Teams an Bord von wesentlicher Bedeutung.
Obwohl dies der erste Einsatz war, werden diese Arbeiten für die Meeresforscher an Bord zur täglichen Routine werden. Zurzeit arbeiten neun Wissenschaftler aus Russland, der Schweiz, Deutschland und Mexiko rund um die Uhr in zwei Schichten.
Text und Fotos: © Swiss Polar Institute, CC BY 4.0
Link zum Swiss Polar Institute: https://swisspolar.ch