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Geowissenschaften- ein Bericht
Geographie
Man könnte behaupten, dass der ursprüngliche Grund für die Erforschung der Antarktis ein geographischer war, der auf die Welt zurückzuführen ist, als die alten Griechen die Erde als eine Scheibe betrachteten und annahmen , dass sich aus Gründen der Symmetrie im Süden eine grosse Landmasse als Ausgleich für jene im Norden befinden müsse. Aber erst als die Europäer im Jahre 1475 den Äquator überschritten und in weiterer Folge dann den amerikanischen Kontinent entdeckten, begannen die Forscher gespannt nach dem Süden zu blicken, nach jenem Land, das sie Terra Australis Incognita nannten.
Biologie
Sie verfolgten damit territoriale und wissenschaftliche Ziele. Auf den Schiffen fuhren Botaniker und Zoologen mit und jedes neue, im Süden entdeckte Land erbrachte neben den bereits bekannten Arten ganze Sammlungen neuer Pflanzen und Tiere.
Als sie über ihre Entdeckungen in Neuguinea, Neuseeland, Australien und in anderen südlichen Gebieten hinausblickten, glaubten diese Wissenschaftler, dass noch weiter im Süden ein grosser Kontinent liegen müsse, der auf Entdeckung und Kolonisation warte.
Die Entdeckung der Robben führte zu deren „Verwertung“ (und fast zu ihrer Ausrottung) in der Nähe des Nordendes der antarktischen Halbinsel. Den Robbenfängern folgten dann modernere Walfangflotten.
Ozeanographie
Die Seereisen Bouvet de Loziers in den Jahren 1738 – 39 und James Cooks am Ende des 18. Jahrhunderts liessen alle Hoffnungen auf die Entdeckung eines solchen „Schatzes“ dahinschwinden. Bouvet fuhr 1000 Meilen entlang der Treibeisgebiete rund um die Antarktis, ohne irgendein Land zu sehen (abgesehen von der nach ihm benannten öden Insel). Er sichtete riesige, oben flache, wie grosse schwimmende Inseln aussehende Eisberge und folgerte, dass es sich dabei um Teile einer Eistafel handeln müsse, die sich von einer grossen Landmasse gelöst hatten. Cook umschiffte das Gebiet des Südpols und wies überzeugend nach, dass sich dort kein Land befinden könne, das man kolonialisieren könnte. Auch er sah das Festland nicht. sagte aber für den Fall, dass es entdeckt werden würde: „Ich wage zu erklären, dass die Welt keinen Nutzen davon hätte.“ Spätere Expeditionen begannen die Umrisse des Kontinents und der Eisdecke festzustellen, die an manchen Stellen als schwimmendes Schelfeis weit in das Meer hinausgetrieben war.
Geologie
Weitere Expeditionen in das Innere des Kontinents (Scott, Shackleton und Amundsen) brachten eine bedeutende Vermehrung des geographischen Wissens über den Kontinent, weil dabei grosse Teile des Transantarktischen Gebirges , das den Kontinent in zwei Teile teilt, sowie so riesige Gletscher wie der Beardmore erforscht wurden, also charakteristische Merkmale, die in der Folge in hervorragender Weise zur Aufklärung der Geschichte des Kontinents beitrugen.
Geodäsie
Es folgte die Erforschung aus der Luft durch Byrd, Ellsworth und andere, die in der Operation „Highjump“ in den Jahren 1946 -47 gipfelte. welche das grosse Erforschungsunternehmen der Geschichte war und zur ersten Bekanntschaft mit der Antarktis führte. Der Aktionsradius der Flugzeuge genügte noch immer nicht, um die Antarktis von irgend einem der sie umgebenden Kontinente aus anzufliegen. Statt dessen starteten zweimotorige Transportmaschinen von Flugzeugträgern und landeten auf kombinierten Rad-Schneekufen-Fahrwerken auf dem Schelfeis in „Little America“. Auf weiteren Forschungsflügen von Little America aus wurde der grösste Teil des unerforschten Inneren fotografiert, obwohl wegen der ungenauen Kenntnis der Flugrouten die Luftbilder nur beschränkten Wert für die kartographische Landaufnahme hatten.
Es gibt heute kaum noch Gebiete des Kontinents, die nicht aus der Luft kartographisch aufgenommen sind. Ausserdem wurde bei Flügen Radar eingesetzt, mit dem das Eis sogar bei einer Stärke von mehr als zwei Meilen durchdrungen wurde, sodass die darunter liegenden gebirgigen oder ebenen Geländeformen aufgezeichnet wurden. Eine der überraschendster Entdeckungen war das Vorhandensein grosser Seen unter der stärksten Eisdecke, der Ostantarktis, die ein ziemIich runder Landesteil ist, bei dem es sich um ein echtes Festland handelt, der vor allem auf der östlichen Halbkugel im Süden des Indischen Ozeans und des Ostatlantiks liegt. Echolotungen des Eises in der Westantarktis, im Süden des amerikanischen Kontinents, haben gezeigt, dass ein Grossteil des Landes so tief unter dem Meeresspiegel liegt, dass das Land sogar dann noch unter Wasser liegen würde, wenn es von seiner Eislast befreit wäre und wenn es sich infolgedessen heben würde und dass das Land von den südlichen Ozeanen getrennt wäre durch einen vulkanischen Archipel, der den Philippinen ähnlich ist.
Vulkanologie
Die meisten Vulkane in diesem Gebiet sind erloschen, aber einige von ihnen bilden den „Ring of Fire“ (Feuerring), der den Pazifischen Ozean umgibt und Zeugnis gibt von den ständigen Veränderungen der Bodengestalt der Erde, durch welche die Oberfläche unseres Planeten, einschliesslich jener der Antarktis, ständig umgeformt wird. Vor der Nordspitze der Antarktis-Halbinsel befindet sich die Deception-Insel, die ihrerseits eine Fortsetzung der vulkanischen Gebirgskette der Anden darstellt. Bei dieser Insel handelt es sich um einen unter dem Meeresspiegel ausgebrochenen Krater. der einen idealen Hafen für WaIfangschiffe bildet, ausser wenn das Wasser im Hafen kocht und die Schiffe zur Flucht zwingt. Entlang der Westküste des Ross-Meeres bestehen Reste einer vulkanischen Tätigkeit und hoch über dem amerikanischen Stützpunkt am McMurdo erhebt sich der Mount Erebus, der den Vulkanologen noch Immer rätselhaft ist, weil er sich nicht am Rand einer „Erdkrustenscholle“ befindet. Die Lehre von einer sich ständig verändernden Bodengestalt, sieht die Erdkruste aufgeteilt in Schollen, von denen einige, wie z. B. die unter dem Nordpazifik, eine gewaltige Grösse haben. Alle diese ScholIen befinden sich ständig in „Kriechbewegung“. Wie die Vulkane der Hawaii-Gruppe stellt der Mount Erebus insofern eine Ausnahme dar, als er über einer „heissen Stelle“ der Erdkruste liegt, die keine ScholIengrenze ist. Der Krater auf dem Erebus enthält den einzigen, den Forschern leicht zugänglichen Lavasee, dessen qeschmolzenes Gestein wie heisses Wasser in einem Kochtopf brodelt. Im Jahre 1980 wurden zahlreiche Seismographen (Erdbebenmesser) am und in der Nähe des Vulkans aufgestellt, und eine Gruppe von amerikanischen, japanischen und neuseeländischen Wissenschaftlern sucht dort nach den Ursachen seiner Tätigkeit.
Geomagnetismus
Während die geographische Forschung in früherer Zeit die Motivation für die Erforschung der Antarktis bildete, führte das steigende Interesse für den Erdmagnetismus in der Mitte des 19. Jahrhunderts zu einer der wichtigsten Expeditionen (James Clark Ross). Es zeigte sich, dass die Feldlinien des Magnetfeldes der Erde an den zwei magnetischen Polen (im Norden und im Süden) zusammenlaufen, von welchen die Kompassnadeln angezogen werden. Die waagrechte Komponente dieser Kraft war am stärksten in Äquatornähe und am schwächsten in den Polargebieten. An den magnetischen Polen wirkte die Kraft genau senkrecht. Es erschien wahrscheinlich, dass, wie im Norden, der magnetische Südpol nicht mit dem geographischen Südpol, der von der Erdachse bestimmt wird, zusammenfallen würde. Es schien jedoch die Möglichkeit zu bestehen, beide Pole mit Schiffen zu erreichen. Innerhalb von zwei Jahren brachen drei Expeditionen nach Süden auf. Das wichtigste Ziel der einen, die von Ross geführt wurde, war der magnetische Pol, während eine von Charles Wilkes geführte amerikanische Schiffsexpedition beauftragt war, das Gebiet zu erforschen, in welchem der Pol vermutet wurde. Als die beiden Schiffe des Franzosen d’Urville dieses Gebiet erreichten, versuchte auch er, jenen Punkt zu erreichen, an dem eine Inklinationsnadel (auf die Seite gedrehter Kompass) gerade nach unten zeigt. Obwohl ihm und auch den anderen dies nicht gelang könnten sie heute erfolgreich sein, da der magnetische Pol langsam vom antarktischen Hinterland in die küstennahen Antarktisgewässer (im Sektor südlich von Australien) gewandert ist. Erst im Jahre 1909 gelang es einer Gruppe von drei Leuten aus der Expedition Shackletons bis in die Nähe des Magnetpol vorzustossen, nach einer 200 Meilen-Fahrt über das Eis, die am McMurdo-Sund begonnen hatte. Sie wussten aber kaum, in welchem Ausmass das Magnetfeld der Erde ein Hauptziel der Antarktisforschung werden würde; seine Kraftlinien, die von Pol zu Pol reichen und sich weit in den Weltraum hinaus erstrecken, steuern die Erscheinungen des Polarlichts, die Ausbreitung der Radiowellen die (zwei) die Erde umgebende Strahlungsgürtel und stellen die Verbindung her zwischen den Gasausbrüchen der Sonne (mit einer Geschwindigkeit von einer Million Meilen je Stunde) und der obersten Erdatmosphäre.
Aurora Australis
Ein Grossteil der derzeit laufenden Forschungen versucht, diese Phänomene zu erklären. Während das Magnetfeld der Erde eine Hülle um sie bildet. wird diese Hülle ihrerseits auf der der Sonne zugewandten Seite durch den Sonnenwind zusammengedrückt und zieht schweifförmig weit über die Umlaufbahn des Mondes hinaus in die entgegengesetzte Richtung. Beobachtungen aus dem Weltraum haben gezeigt, dass Polarlichterscheinungen auch auf der der Sonne zugewandten Seite der Erde auftreten, weil Elektronen aus dem Sonnenwind im magnetischen ,;Schweif“ gegenüber der Sonne und in einem Bereich, in dem zusammenlaufende Kraftlinien aus diesem Feld in die Atmosphäre eintreten, beschleunigt werden. Zusammenstösse zwischen diesen Elektronen und Atomen der Atmosphäre rufen die „Schleier“ des Polarlichts hervor. Es scheint, dies Energie aus dem Sonnenwind auf diese Weise in die Athmosphäre eintritt. Wie dies vor sich geht, wird derzeit von der Südpolstation und auch vom Weltraum aus erforscht. Eine Besonderheit des MagnetfeIdes der Erde ist die Art, in welcher Kraftlinien Niedrigstfrequenz-Radiowellen zwischen den beiden Polgebieten übertragen. Wenn das Magnetfeld verhältnismässig frei ist von Störungen, die einer Sonneneruption folgen, kommt eine solche Kraftlinie in der Siple Station in der Antarktis und in Roberval (Quebec) zur Erde zurück. Solche Niedrigstfrequenz-Signale werden von Physikern, die an beiden Enden der Kraftlinie arbeiten, gesendet und ermöglichen es diesen, die Wirkungen der sich auf ihrer Bahn im Weltraum ändernden Bedingungen aufzuzeichnen.
Geologie
Während einige der frühen Forscher mit der Suche nach dem Magnetpol beschäftigt waren, sammelten andere geologische Proben,trotz der ungeheuren Anstrengungen, die damit verbunden waren. Bemerkenswert in dieser Hinsicht war die schwedische Expedition Otto Nordenskjölds, die im Jahr 1901 nach dem Süden aufgebrochen war. Ihr Schiff wurde im Eis zerdrückt, so dass die Mannschaft gezwungen war, sich zur Paulet-Insel durchzuschlagen und dort eine Unterkunft für den Winter zu errichten. Tausende von Pinguinen und viele Robben wurden zur Beschaffung von Nahrung, Brennmaterial (aus Tran) und Dächern (aus Robbenfellen) getötet. Trotz der grossen Entbehrungen sammelten die Wissenschaftler der Expedition Fossilien, die bewiesen, dass die Antarktis einst eine üppige Pflanzenwelt hatte. Die Inseln in der Nähe der Spitze der Antarktischen Halbinsel, auf denen sie überwinterten, liefern noch immer Anhaltspunkte zum Verständnis der Vergangenheit der Antarktis, wie z. B. Überreste von Riesenpinguinen, die so gross wie ein kleiner Mensch waren, und erst in jüngster Zeit auch den Beweis, dass früher Beuteltiere auf dem Festland vorkamen.
Tektonik
Als Alfred Wegener den Nachweis für seine Theorie der Kontinentalverschiebung erbringen wollte, war eines seiner überzeugendsten Argumente die Art, in welcher sich die Beuteltiere von ihrem augenscheinlichen Ursprung in Nordamerika (als Vorfahren des Opossums) nach Südamerika und dann weiter nach Australien ausgebreitet hatten. Es ist nunmehr bekannt, dass im letzten Stadium des Auseinanderbrechens dieses Grosskontinents, wie dies durch die Spuren der Schollenbewegungen auf dem Meeresboden nachgewiesen ist, Australien von der Antarktis getrennt wurde. Laurence McKinley Gould, Geologe und stellvertretender Leiter der ersten Expedition Byrds in die Antarktis im Jahr 1928. wies kurz nachher darauf hin. dass die Entdeckung von Beuteltierfossilien in der Antarktis eine dramatische Bestätigung der Theorie Wegeners lieferte. Eine solche Bestätigung kam jedoch zuerst aus der Nähe des Beardmore Gletschers, auf dem Weg zur Südpol-Hochebene und zum Pol selbst. der im Jahr 1908 von Shackleton entdeckt wurde, und den auch Scott bei seinem verhängnisvollen Ansturm auf den Pol benutzte Shackletons Gruppe fand, als sie den oberen Rand des Gletschers erreichte, ein halbes Dutzend Schichten, die sich als Kohlenflöze in einem exponierten Berg herausstellten. Die Idee, dass einst üppige, „kohlenerzeugende“ Wälder in der Nähe des Südpols qewachsen waren. war wirklich überraschend. Wegeners Theorie von der Kontinentalverschiebung war der wissenschaftlichen Welt noch nicht unterbreitet worden. Auf seinem Weg zurück vom Pol vermerkte Scott in seinem Tagebuch, dass seine Mannschaft „Kohle mit schön qezeichneten Glattern in Schichten gefunden hätten „sowie erhaltene Abdrücke dicker Stämme, die eine Zellenstruktur aufweisen“. Am nächsten Tag schrieb er: „Zu müde, um geologische Aufzeichnungen zu machen.“ Als seine Mannschaft in das letzte Lager wankte, in welchem sie schliesslich erfror, führte sie noch immer 35 Pfund Proben und Funde mit sich. Die fossilen Pflanzen, die aus Perm und Trias (vor 200 bis 300 Millionen Jahren) stammten, ähnelten auffällig den aus den gleichen Zeitaltern stammenden Fossilien aus Indien und anderen Kontinenten, von welchen Wegener glaubte, sie hätten einmal einen einzigen Grosskontinent gebildet (Gondwanaland), der Indien, Australien, Afrika, Südamerika und die Antarktis umfasst hatte.
Paläontologie
Während schon von Expeditionen am Anfang unseres Jahrhunderts mitgebrachte Proben auf eine frühere Verbindung der Antarktis und der anderen Kontinente Gondwanalands schliessen liessen, konnte erst durch Entdeckungen während des antarktischen Sommers 1969-70 ihre enge Verbindung nachgewiesen werden. Zwei Jahre vorher wurde ein einziges, am Graphite Peak (in der Nähe der ursprünglichen britischen Funde) entdecktes Knochenfragment von Edwin H. Golbert (vom American Museum of Natural History in New York) als eine Form einer labyrinthodonten Amphibie erkannt. Es war die erste Fossilie eines Landtieres in der Antarktis, und Golbert drängte auf eine grossangelegte Suche nach weiteren Resten. Diese wurden in den Jahren 1969-70 in Goalsack Bluff an der gegenüberliegenden (westlichen) Seite des Beardmore-Gletschers gefunden. Es handelte sich dabei um die Überreste von Reptilien, die jenen sehr ähnlich waren, welche auch Südafrika in der Triaszeit bewohnten. Obwohl diese Funde sehr die Theorie unterstützen, dass die Antarktis als Brücke für die Wanderung der Beuteltiere von Südamerika nach Australien diente, ist noch die Frage zu klären, wie die Kontinente tatsächlich verbunden waren und ob sich die Ost- und Westantarktis im Verhältnis zueinander gedreht haben.
Die Untersuchung der Sedimente, die dort dem Meeresboden entnommen wurden, ergab, dass sich im Miozän, vor etwa zehn Millionen Jahren, an dieser Stelle offenes Wasser befunden hatte. Pollen von Angiospermen (= Bedecktsamige, eine Unterabteilung, welche die meisten Samenpflanzen umfasst), Gymnospermen (= Nacktsamige, zu denen die Nadelbäume gehören) sowie Farne wiesen darauf hin, dass manche Teile des nahen Festlandes eine Pflanzendecke aufwiesen, obwohl der grösste Teil davon eisbedeckt war. Aus den unter dem Schelf angesammelten und aus Trichtern im Ross-Meer erbohrten Sedimenten ging hervor, dass während der Eiszeiten das Schelf bis zum Boden reichte und auch einen Grossteil des Ross-Meeres bedeckte. Es wurden in den Bohrlöchern auch Hinweise dafür gefunden, dass biologische‘ Reste, welche von Meeresbodensedimenten bedeckt waren, in Öl und Gas umgewandelt wurden. Kein überzeugender Nachweis wurde jedoch dafür erbracht, dass das Schelf im Begriff ist, sich aufzulösen und dem Inlandeis zu ermöglichen „abzurutschen‘ oder rasch ins Meer zu fliessen. Manche Glaziologen glauben. dass sich das Eis gerade von einem .Rutschvorgang“ erholt, andere meinen, dass es derzeit gerade rutscht und andere wieder vermuten. dass ein Abrutschen unmittelbar bevorsteht. Die Untersuchungen der Eisbewegungstendenzen in Marie-Byrd-Land werden fortgesetzt.
Einer der erstaunlichsten Funde bestand Im Nachweis von Mikromeeresfossilien durch Wissenschaftler der Ohio State University, die In einer Höhe von 2500 m (8250 Fuss) über dem Meeresspiegel im Transantarktischen Gebirge in der Nähe des Beardmore- und des Reedy- Gletschers und am Mount Feather gefunden wurden. Diese Diatomeen (Kieselalgen) und Foraminiferen (Kammerlinge) lebten vor etwa 2 bis 70 Millionen Jahren in einer Meeresumgebung. Wie konnten diese Fossilien so hoch auf die Berge gelangen? Vielleicht bedeckte ein seichtes Meer einen Teil der Ostantarktis und schwimmendes Eis hat dann einen Teil seiner Sedimente auf die Berge geschwemmt.
Glaziologie
Die Erforschung der antarktischen Eisdecke erhielt eine grössere Bedeutung als alle rein akademischen Bestrebungen, nachdem A. T. Wilson von der Victoria University in Neuseeland im Jahr 1964 die Meinung vertreten hatte, dass Eiszeiten eingeleitet werden, wenn ein grosser Teil des Südpolareises in die umgebende See abgleitet. Dies, so meinte er, würde das auf der Erde von Schnee und Eis bedeckte Gebiet so erweitern, dass genügend Sonnenenergie in den Weltraum reflektiert werden würde, um die gesamte Atmosphäre abzukühlen. Obwohl diese Theorie nicht allgemein als Erklärung für die Eiszeiten anerkannt wurde, hat sie doch die Glaziologen dazu angeregt, sich den Zustand des antarktischen Eises genau anzusehen. Als durch Bohren eines 7200 Fuss tiefen Loches in die antarktische Eisdecke festgestellt wurde, dass ihr Boden weich und daher „geschmiert“ war, schien die Möglichkeit eines Abrutschens zu bestehen, besonders weil ein grosser Teil der Eisdecke unter dem Meeresspiegel liegt. Daraus wurde geschlossen, dass am Ende der letzten Eiszeit sich das Eis um die Hudson-Bucht ziemlich „schnell“ in Form von Eisbergen abgelöst hatte, weil seine Basis durch den steigende Meereswasserstand angehoben worden war. Einige (Fachleute) vertreten die Meinung, dass dieses Eis innerhalb eines Jahrhunderts die „Seereise antrat“ Könnte dies auch mit dem Eis der Westantarktis geschehen? Die Aufmerksamkeit konzentrierte sich auf die mögliche Rolle des Ross-Schelfeises bei der Steuerung eines solchen Abgleitens. Schnellfliessende Eisströme liefern in diesem Schelfeis den grössten Teil des Abflusses aus dem MarieByrd-Land in der Westantarktis. Was würde geschehen, wenn sich das Schelf nicht dort befände? Es handelt sich hier um eine schwimmende Erweiterung des Festlandeises, das etwa so gross ist wie Frankreich . An seiner Vorderseite gegenüber dem Ross-Meerkönnen Eisberge eine Länge von 100 Meilen oder mehr erreichen. Einige Glaziologen vertraten die Meinung, dass dann, wenn das ganze Schelf ins Meer stürzen würde, das Eis der Westantarktis „entkorkt“ würde und dass dieses dadurch innerhalb von 100 bis 200 Jahren im „Wasser schwimmen würde“. Auf die Weise würde der Wasserstand auf der ganzen Erde um ungefähr 16 Fuss ansteigen, wobei zahlreiche Städte und ein Grossteil der lebensmittelerzeugeden Gebiete der Erde überschwemmt würden. Wenn sich wie vorausgesagt, der Kohledioxidgehalt der Atmosphäre infolge des erhöhten Verbrauchs von Brennstoffen verdoppeln würde, könnte dies die Wärmeabstrahlung von der Erde in einem Mass verringern, das eine wesentliche Erwärmung des Klimas auf der ganzen Erde zur Folge hätte. Könnte dadurch das Eis der Westantarktis in das Meer gleien oder zumindest zum schwimmen gebracht werden, wodurch die Weltmeere jenen hohen Wasserstand erreichen würden, von dem man weiss, dass er vor 125.000 Jahren zwischen den zwei letzten Eiszeiten geherrscht hatte? Zur Klärung der Geschichte und des derzeitigen Zustandes des Schelfeises und des darunter verborgenen Meeres wurde in den siebziger Jahren eine internationale Aktion unter dem Namen RISP (Ross-Schelfeis-Proekt) durchgeführt. Mit Traktoren ausgerüstete Expeditionen hatten die Oberfläche des Schelfeises in und nach dem lnternationalen Geophysikalischen Jahr (IGY) 1957/58 untersucht. Es war das Internationale Geophysikalische Jahr, das zum ersten Mal Expeditionen zahlreicher Nationen in koordinierten Aktionen in die Antarktis brachte und diese Aktionen werden bis heute fortgesetzt. Hauptaufgabe des RISP war die Herstellung eines Bohrloches durch 1386 Fuss Eis in einem Teil des Schelfs, der 280 Meilen vom offenen Meer entfernt ist. Unterhalb des Schelfs befanden sich 783 Fuss Wasser, vollständig vom Sonnenlicht abgeschnitten, und dies ist wahrscheinlich das grösste Habitat der Erde, das (bisher) niemals erforscht wurde. Der erste Versuch (im Jahre 1966) endete, als ein Bohrer während einer Kaffeepause, ausgerechnet 200 Fuss über der Sohle, steckenblieb. Im folgenden Jahr schlug ein Versuch fehl, der mit heissem Wasser unternommen worden war. Endlich gelang der Durchbruch mit Hilfe eines Flammstrahlbohrers, der aber nicht die zur Klärung der Geschichte des Eises erforderlichen Proben erbrachte. Schliesslich gelang es im Jahre 1978 bei einer sowjetischen Bohrung unter Verwendung eines Frostschutzmittels die Eisproben zu entnehmen. Der Meeresboden unter dem Schelf wurde offensichtlich nach dem Aufprall des Schelfs vertieft und mit Eis gefüllt, das rasch vom Land wegtrieb. Eine Fernsehkamera, die in eines der Löcher hinabgelassen wurde, zeigte Fische, die im sonnenlosen Meer unter dem EIS schwammen.
Meteoritensuche
Eine der überraschendsten Entdeckungen in der Antarktis war die Rolle ihrer Eiskappe als „Sammelbecken“ von Meteoriten. Im Jahre 1969 fand eine japanische Gruppe. die in der Nähe der Yamato-Berge (200 Meilen landeinwärts von ihrer Basis Syowa) forschte. einen einzelnen Meteoriten. Bis zu diesem Zeitpunkt waren in der ganzen Antarktis insgesamt nur vier Meteoriten gefunden worden, trotz der deutlichen Sichtbarkeit solcher Gegenstände auf dem Schnee. Die Japaner begannen die Suche nach wieteren Meteoriten und fanden noch acht davon innerhalb eines Gebietes von zehn Quadratkilometern. Sie nahmen an, es handle sich um Bruchstücke des gleichen Meteoriten. Als aber die ersten vier untersucht wurden, stellte sich heraus, dass sie alle von verschiedener Art waren. Die Japaner kamen 1973 zurück und fanden zwölf weitere Meteoriten. Im Jahre 1974 erweiterten sie das Suchgebiet und fanden 663 Stück. Bis einschliesslich 1975 fanden sie 991 Meteoriten, im Vergleich zu einer Gesamtzahl von 2600 auf der ganzen Erde. Das Eis, auf dem diese Proben gefunden wurden, war blau, Stürme fegten darüber hinweg, und sein Abströmen in das Meer wurde durch Gebirge versperrt. Als daher Eis, das in Tausenden von Jahren im Inneren des Festlandes bei Schneefällen gebildet worden war, in dieses Gebiet eindrang, blieb es stecken, der Wind erodierte seine oberen Schichten und brachte Meteoriten zum Vorschein. die vor langer Zeit auf das Inlandeis gefallen waren. Amerikanische und japanische „Meteoritenjäger“ begannen nunmehr Gebiete mit ähnlichem abgeriegelten blauen Eis in den Bergen westlich des McMurdo- Sunds zu untersuchen. Bis zum Jahre 1986 wurden etwa 7000 Meteoriten gefunden, die Bruchstücke von etwa 1000 verschiedenen Meteoritenfällen darstellen. Weil es in der Antarktis nicht regnet, sind Meteoriten erhalten, die zu den sogenannten kohlenstoffhaltigen Chondriten gehören. Nichts in der Geschichte der Meteoritenforschung kann sich mit der Bedeutung messen, die diesen Funden zukommt.
Klimatologie
Die wahrscheinlich wichtigste Forschungsstation in der Antarktis ist die Scott-Amundsen-Station am Südpol. Da diese Station auf der eis bedeckten Polhochebene untergebracht ist, gestattet sie im Sommer eine ständige Beobachtung der Sonne, sofern es das Wetter erlaubt. Dies ist die einzige Stelle der Erde, wo dies möglich ist, weil der Nordpol in einem Treibeisgebiet liegt. Von amerikanischen und französischen Wissenschaftlern durchgeführte Sonnenbeobachtungen gestatten es, Schwingungen und Pulsationen der Sonne in verschiedenen Rhythmen aufzuzeichnen. Dies ist auch eine ideale Stelle zur Registrierung kosmischer Strahlen, die zu schwach sind, um die Kraftlinien des Magnetfeldes der Erde zu durchdringen; am Pol sind diese Linien nahezu senkrecht.
Die Station ist auch ideal zur Aufzeichnung von Polarlichtern; das Gebiet ihres häufigsten Auftretens wandert einmal täglich bei Tageslicht oder während der Nacht über den Pol hinweg.
Meeresbiologie
Seit der Zeit, da die Forscher die in der Antarktis einheimischen Tiere (Pinguine, Robben und andere Arten) zum ersten Mal sahen, versuchen die Biologen zu verstehen, wie sich diese Tiere dem rauhen Klima anpassen konnten und wie sie sich fortpflanzen, ernähren und wandern. Forscher mit Unterwasseratemgeräten stiegen in das eisige Wasser des McMurdo-Sunds hinab, um dort Beobachtungen zu machen. Es wurde festgestellt, dass die Körpertflüssigkeiten der meisten antarktischen Fische irgendeine Art von „Frostschutzmittel“ enthalten; mindestens acht Glykopeptide wurden gefunden, welche diese Funktion haben. Zur Aufzeichnung des Verhaltens und der Physiologie der häufigsten antarktischen Robben (Weddellrobbe, Krabbenesser und Seeleoparden) wird ein Computerkästchen von der Grösse einer Zigarettenschachtel auf dem Rücken der Robbe anqebracht, das dann über den Argos-Erdsatelliten Standort, Herzrhythmus und Schwimmgeschwindigkeit meldet.
Das gleiche System von Erdsatelliten meldet und speichert Daten, die von automatischen, rund um die Antarktis liegenden Wetterstationen übertragen werden. Obwohl das Innere der Antarktis fast kein Leben aufweist) sind ihre Randgebiete ausserordentlich reich an Plankton (treibende, mikroskopisch kleine Pflanzen und Tiere des Meeres) und an Tieren, die sich davon ernähren, angefangen von dem winzigen, garnelenartigen Krill (Krill = Schwärme des planktonischen Kleinkrebses Euphausia superba, Anm. des Übersetzers) bis zu den riesigen Blauwalen. die vom Krill leben, Beobachtungen, die im Jahre 1983 vom Schiff aus und über Erdsatelliten gemacht wurden, zeigten, dass die Eisschollen rings um die Antarktis ein Gebiet bedecken, das grösser ist als das Festland selbst. Sobald dieses Eis schmilzt und am Nordrand des Kontinents zurückweicht, tritt eine aussergewöhnliche „Blütezeit“ der Meeresalgen sowie anderer Meeresorganismen ein, die als Schrittmacher für den grössten Teil des organischen Lebens in diesem Gebiet dient.
Eisbohrungen
Da viele Nationen und Expeditionen in der Antarktis tätigt sind und seit dem vergangenen Jahrhundert dort forschen, betreffen die Ergebnisse fast jedes Gebiet der Wissenschaft, Die Eisproben, denen diese dünne Schnitte entnommen wurde, wurden in der Byrd Station erbohrt. Das Bohrloch durchstiess den Boden der antarktischen Eisdecke in einer Tiefe von 2164 m. Die aus einer Tiefe von 56 m stammende Probe besteht aus sehr altem Schnee, der vor ungefähr 350 Jahren auf der Eisdecke abgelagert und nur infolge des Gewichtes des darüberliegenden Schnees zusammengepresst und zu Gletschereis wurde. Dieses Eis enthält ungefähr zehn Volumenanteile Luft in Form von Blasen, die dauernd im Eis eingeschlossen sind. Diese Blasen sind die kleinen, abgerundeten oder länglichen Einschlüsse. die entweder an der Schnittlinie oder entlang der Grenzen von Kristallen liegen. Diese Blasen (und jene in den tieferliegenden Eisschichten) stellen daher Proben der zur Zeit des Lufteinschlusses im Eis vorhandenen Erdatmosphäre dar. Das Eis setzt sich aus Kristallen zusammen, die als farbige, mosaikähnliche kleine Körner erscheinen, wenn ein Dünnschicht-Eisschnitt (0,1 bis 0,5 mm) zwischen gekreuzte Polaroide gelegt wird. Die verschiedenen Farben ergeben sich aus den Unterschieden der kristallographischen Orientierung zwischen den benachbarten Kristallen. Wenn man von 56 m in eine Tiefe von 260 m geht, nimmt die Kristallgrösse beträchtlich zu und die Grösse der Blasen nimmt ab. Die Blasen sind nun kugelformig und (wegen des zunehmenden Druckes, den das grösser werdende Gewicht des Eises ausübt) kleiner. Unterhalb einer Tiefe von ungefähr 1150 m verschwinden die Blasen sogar ganz, infolge der vom Druck bestimmten Diffusion der atmosphärischen Gase in das Eiskristallgefüge. Wenn das Eis schmilzt, werden grosse Mengen Luft freigesetzt. Das Kristallwachstum bis zu einer Tiefe von 1150 m hängt vom Alter, der Temperatur und dem Druck ab. Die viel kleineren, optisch schwarzen Kristalle in dem Schnitt aus 1384 m Tiefe sind schwarz, da sie durch horizontale Scherkräfte nach einem anderen Kristallbaumuster orientiert wurden, das den Fliessmerkmalen der Eisdecke näher verwandt ist.