Bericht vom Sturm, Radarmessungen und GNSS

Ruhe vor dem Sturm im Abendlicht

Ein Beitrag von Peter Köhler (Glaziologie).

Die Wetteraussichten sind vorsichtig ausgedrückt bescheiden. Sturmtief auf Sturmtief fegen über uns hinweg. Windstärken deutlich unter 20Kn, die wir für langfristiges und gutes Arbeiten im Freien bräuchten, sind erst ab Mittwoch dieser Woche in Sicht. Das Besondere der Traverse ist, dass nach ca. einer Woche bei den Kottasbergen ein Höhenaufstieg von etwa 1000m aufs Inlandplateau bewältigt werden muss. Diesen Aufstieg muss der Schlittenzug ohne Stop in einem einzigen Tag bewältigen, anderenfalls müssen die Schlitten unterwegs geteilt und durch mühsames vor und zurück auf das Plateau geschafft werden. Kottas liegt in Luftline ca. 400 km weg von Neumayer im Inland und es gibt durchaus Wetterlagen, in denen es dort weniger luftig zugeht als hier an der Küste bei Neumayer-III. Leider war die momentane Situation eine andere. Das Orkantief vom vergangenen Wochenende, dass wir mit 60Kn an Neumayer erlebten, brachte vermutlich sogar heftigen Niederschlag bis hoch nach Kohnen.

Also üben wir uns in Geduld und verrichten Indoorarbeiten, d.h. die Handwerker tätigen hilfreiche, aber nicht dringend notwendige Reparaturen oder Verbesserungen und der Wissenschaftler (ich) werkelt im Bibliotheksoffice. In den wenigen windarmen Momenten nutzen wir die Gunst der Stunde und schaffen draußen, was noch möglich ist. Der Fuhrpark wurde fast vollständig im Untergeschoss 2 geparkt, um ihn vor der Schneedrift und dem Schneefall fernzuhalten, beides Ereignisse, die den Einsatz von Schaufel und Spaten vor dem nächsten Einsatz bedeutet hätten.

Daher hier ein paar weitere Beispiele für Wissenschaft an Neumayer:

pRES:

Mittels Radar kann die Eisdicke gemessen werden. Die Station liegt ja auf dem Schelfeis, d.h. unter dem Eis befindet sich nicht direkt fester Untergrund, sondern der Ozean. Die Radarmessmethode, die wir mit vorhandenen Geräten der Uni Tübingen in nur wenigen Minuten durchführen können, heißt pRES (phase-sensitive Radio-Echo Sounder). Man braucht zwei Antennen (ein Sender, ein Empfänger), eine Elektronikbox, eine Batterie, und einen Rechner zur Steuerung. Das Gerät gibt es auch ohne menschliche Betreuung in einer automatischen Konfiguration und wird sodann “autonomous pRES”, oder ApRES genannt. Die Radarwelle durchdringt das Eis, und die Unterseite des Schelfeises führt zu einer starken Reflexion der Welle, die leicht in den Daten identifiziert werden kann. Über eine Umrechnung der gemessenen Laufzeit der Radarwelle mittels der bekannten Ausbreitungsgeschwindigkeit im Eis kann auf die Eisdicke zurückgerechnet werden. Die Datenauswertung der Messung, die wir in der Fahrzeughalle (Untergeschoss 2) durchführen, ergibt, dass das Schelfeis unter Neumayer-III 256m dick ist. Schelfeis schwimmt genau wie ein Eisberg auf dem Wasser und schaut mit ca. 15% aus der Wasseroberfläche heraus. Das ergibt sich aus der mittleren Dichte, die etwas geringer ist als die von Eis, da es ja auch die Schnee- und Firnauflage gibt, die weniger dicht ist. Unsere Messung bedeutet daher, dass Neumayer etwa 38m über dem Meerespiegel liegt. Die Eisdicke hat sich seit der letzten Messung vor drei Jahren nicht verändert, obwohl das Eis mit einer Geschwindigkeit von 150m pro Jahr nach Norden fließt, an der Eisunterseite schmilzt, und oben einen Schneezutrag von ca 1m pro Jahr erfährt.

GNSS-RR:

Ein neues Messgerät für das Projekt GNSS-RR von Ladina Steiner wurde installiert und läuft nun bereits operativ. Zwei Sensoren des Global Navigation Satellite Systems (GNSS, also zum Beispiel  GPS) wurden in der Nähe der Station am vorhandenen Schneehöhenmessmast angebracht. Einer der Sensoren wurde an der Spitze des Messturmes angeschraubt, der andere auf Schneehöhe vergraben. Eigentlich sollte der zweite Sensor in ca. 30cm Tiefe eingebaut werden, aber wir machen uns den vorhergesagten Sturm zunutze, bauen den Sensor ebenerdig ein und hoffen, dass der fallende Schnee ihn so tief wie möglich vergraben wird. Einmal operativ soll es mittels komplexer Auswertung der GNSS-Daten möglich sein, die Schneedichte – und deren Änderung über der Zeit – zu bestimmen. Das wäre somit eine high-tech Alternative zu den in vorangegangenen Blogs beschriebenen Schneedichtemessungen, die allesamt mit viel low-tech und teils schweißtreibender Handarbeit verbunden sind.

Mittlerweile haben wir hier ja den Polartag, d.h. die Sonne verschwindet nachts nicht mehr unter dem Horizont. Interessanterweise war es auch in den 2 Wochen zuvor nächtens niemals dunkel, sondern nur etwas dämmrig, da das Restlicht an der Schneeoberfläche gestreut für ausreichend Helligkeit gesorgt hat. Da Licht somit kein limitierender Faktor ist, finden Außenarbeiten, insbesondere der Wissenschaft, dann statt, wenn der Wind es erlaubt. So sind wir auch in den Abendstunden zwischen zwei Sturmtiefs draußen, um die wenige Zeit ohne Schneedrift (horizontale Schneebewegung), ohne Whiteout (kein Horizont erkennbar) und ohne wenig Kontrast (Bodenunebenheiten nicht identifizierbar) zu nutzen.

Beim Freitagabendsturm mit 60Kn wackelte die Station durchaus merklich. Die meisten Anwesenden haben sich vor der Tür von der Kraft des Windes überzeugt und sich schief in gegen den Wind gelehnt und sich den Schnee um die Nase wehen lassen. Anschließend hat uns Sepp, Überwinterer aus der 2. Saison in der Georg-von-Neumayer Station vor vier Jahrzehnten, mit Wort, Witz und Bild über die Verhältnisse der damaligen Zeit berichtet. Wir lernten, warum (West-) Deutschland damals in die Antarktisforschung einstieg (zum Nachschlagen: Antarctic-Treaty), dass die jetzige Lokation der Station in der Aktabucht nur die 2. Wahl war, und etliche Gerätschaften der damaligen Zeit jetzt noch im Einsatz sind. Z.B. bestehen die Bauten der Kohnen Station aus den Wohncontainern des damaligen Bautrupps der G-v-N-Station. Die erste Überwinterungstation der DDR, Georg Forster, startete übrigens schon 1976 die erste Überwinterung.

Die Traverse nach Kohnen startet am Mittwoch, den 24. November, 10 Tage nachdem wir mit unseren Vorbereitungen fertig waren. Details hierzu werde ich in der kommenden Woche berichten.