Eine Scholle – viele Wünsche

Wie wir unseren eignen Fußabdruck in der Arktis so gering wie möglich halten

Von Marcel Nicolaus

Unser Anspruch an die Präzision unserer Messungen und den gesamten Umfang der Beobachtungen von Atmosphäre, Eis und Ozean sind zeitgemäß wesentlich anders als noch vor 125 Jahren, als sich Nansen auf den Weg machte erstmalig den arktischen Ozean und das Eis mit einer Drift zu studieren und erforschen. Während Nansen aus heutiger Sicht sehr generelle und allgemeine Beobachtungen durchgeführt hat, setzen wir sehr spezialisierte Instrumente und Plattformen ein. Diese erfordern es einen voll ausgestatteten Forschungseisbrecher als Basis und ein umfangreiches Camp auf dem Eis zu betreiben. Es sollen möglichst umfassende und konsistente Zeitserien gemessen werden, sowohl auf Polarstern als auch auf bzw. im Meereis und im Ozean. Dabei haben alle Messungen und Projekte für sich genommen höchste Ansprüche an die Qualität und die Vollständigkeit der Daten. Um dieses bestmöglich umzusetzen erfordert es bei MOSAiC besonders sorgfältige Planung und detaillierte Koordination und schließlich Kompromisse.

Bei klassischen Polarsternexpeditionen können wir Anforderungen einzelner Gruppen und Messungen gut umgesetzt werden: Das Schiff kann passend zum Wind positioniert werden, die Eisflächen sind bei Ankunft unberührt und die Strömungsrichtung des Ozeans ist für den Zeitpunkt der Messungen bekannt. Da wir bei MOSAiC jedoch (zumeist und hoffentlich) fest verankert im Eis liegen und unsere Stationen auf dem Eis über ein ganzes Jahr betreiben werden, müssen wir viele zusätzliche Aspekte einplanen und zum Teil komplett neue Konzepte umsetzen. Nun gilt es auf dem ersten Abschnitt eben dieses Camp-Layout an die Bedingungen hier vor Ort anzupassen. Am Ende stehen dann hoffentlich die bestmöglichen Zeitserien über das gesamte Jahr mit geringem Einfluss paralleler Messungen und Aktivitäten oder von Polarstern an sich. Einzelne Datenpunkte werden sicherlich den Einfluss unserer eigenen Messungen beinhalten, aber eine nachträgliche Filterung und Gewichtung wird im Ergebnis die Bedingungen der weitestgehend ungestörten Arktis wiedergeben.

Remote Sensing Site (Foto: Esther Horvath)

Wie immer bei Messungen von Schiffen aus haben wir die Auswirkungen der Schiffsemissionen auf unsere Messungen genau im Blick. Diese ergeben sich immer dann, wenn der Wind so steht, dass Emissionen in die Einlässe der Instrumente gelangen. Schon beim Anbringen der Einlässe wurden Orte gewählt, die besonders selten von diesen Emissionen betroffen sind. Je nach Instrument wird das Ansaugen der Luft bei ungünstiger Windrichtung entweder automatisch unterbrochen, um eine Verfälschung der Daten zu verhindern, oder die Messungen laufen durch und die Daten werden im Nachhinein entsprechend gekennzeichnet und aus den bereinigten Zeitserien entfernt.

Für den Auslass unseres gefilterten Abwassers (technisch reines Wasser) wurde auf Polarstern ein Pumpsystem installiert, das dem Abwasser das zuvor entzogene Salz wieder hinzufügt und dieses dann in einer Tiefe von ca. 150 m außenbords pumpt. Die Zeiten dieser Auslässe werden dokumentiert und sind damit auch im Nachhinein nachvollziehbar.

Eine Besonderheit des MOSAiC Camps, im Vergleich zu normalen Stationsarbeiten, ist sicherlich das Stromnetzwerk auf dem Eis. Hiermit versorgen wir viele Geräte und Stationen kontinuierlich und zentral mit Strom, so dass wir auf den Betrieb vieler kleinerer Generatoren, die an verschiedenen Orten zusätzliche Emissionen erzeugen würden, verzichten können. Dies erleichtert wiederum die Filterung von Daten in Abhängigkeit der Windrichtung.

Stromkabel auf dem Eis (Foto: Esther Horvath)

Die Position von Met City, wo der Großteil der meteorologischen Messungen auf dem Meereis stattfinden, haben wir an den Rand des Eiscamps gelegt, damit der Sektor, aus dem die Luft bzw. der Wind ungestört von Polarstern und den anderen Aufbauten des Camps kommt, möglichst groß ist. Im ersten Design waren die Messungen in einem Umkreis von mehr als 270 Grad ungestört, da die Hauptinstallationen entlang einer Richtung lagen. Die aktuellen Verschiebungen des Eises gegenüber Polarstern haben diesen Bereich jedoch reduziert. Durch die Dynamik des Eises wird sich dieser Sektor immer wieder verändern. Dennoch erlaubt es die Datenbearbeitung anschließend eben diesen Sektor zu berücksichtigten.

Met Tower (Foto: Esther Horvath)

Unsere sogenannte „Dark Site“ ist eine Station ca. 1,5 km nördlich des Hauptcamps jenseits großer Presseisrücken, die weitestgehend unbeeinflusst von künstlichem Licht ist. Hier arbeiten wir nur mit Rotlicht, um besonders wenig Einfluss auf die Entwicklung des Ökosystems im und unter dem Eis zu nehmen und damit die Lichtverschmutzung zu minimieren. In der „Dark Site“ wird der Großteil der Eiskerne gesammelt und einige autonome Geräte zeichnen dort weitere Umweltdaten auf. Auch Schneeproben werden von hier genommen, möglichst weit weg von Polarstern.

Für unsere Wege auf dem Eis haben wir eine „Kultur des Laufens“ etabliert. Natürlich können wir, vor allem während des Aufbaus großer und schwerer Installationen auf dem Eis, nicht komplett auf die Nutzung von Motorschlitten verzichten. Dennoch werden inzwischen die allermeisten Wege zu Fuß oder auf Ski zurückgelegt. Vor allem die Skier erfreuen sich großer Beliebtheit und geben unserer Forschung auf dem Eis einen sehr ursprünglichen Charakter, wenn man mit Pulka und Ski durch die Dunkelheit über das teils stark deformierte Eis „wandert“.

Ocean City (Foto: Ying Chih Fang)

Dann gibt es auch noch die Logistik- und Freizeitzone direkt neben dem Schiff. Hier nehmen wir keinerlei Rücksicht auf irgendwelche Messungen, so dass in dieser Zone auch Vergleichsmessungen und Proben unmittelbar am Schiff gemacht werden können. Solche Daten werden später die Einordnung anderer Ergebnisse unterstützen. Aber auch in diesem abgesteckten Bereich gilt natürlich, dass wir unseren Einfluss so gering wie möglich halten.  Ansonsten leistet diese Zone einen ganz wesentlichen Beitrag dazu, dass überhaupt so viel an Bord gearbeitet und so gut zusammengelebt werden kann, da sie einfach der Freizeit dient, oder auch zum Betrachten des Sternenhimmels oder von Polarlichtern einlädt.

Balloon Town (Foto: Esther Horvath)