Eiskalte Expedition - Acht Monate im Eis: So wollen zwölf Menschen die Arktis verstehen

Die «Tara Polar Station» startet die erste von zehn geplanten Missionen in die kaum erforschte zentrale Arktis. Die Forschenden möchten herausfinden, wie sich dieses Ökosystem verändert – und wie das globale Klima und unser Wetter davon beeinflusst werden.

Klirrende Kälte, hungrige Eisbären und bis zu vier Monate Dunkelheit – das steht nun der Crew der «Tara Polar Station» bevor. Diese Forschungsreise ist Teil eines langfristigen Programms der französischen Tara-Ozean-Stiftung: Bis 2045 sind insgesamt zehn Expeditionen geplant, um die zentrale Arktis – eine der am wenigsten erforschten Regionen der Erde – besser zu verstehen.

Vor allem im Winter ist sie derart unwirtlich, dass von dort bislang kaum Forschungsdaten existieren. Die 26 Meter lange «Tara Polar Station» soll das ändern. Schon ihre Form ist speziell: oval, mit futuristischer Kuppel und Luftkissen rund ums Schiff herum – genau so konzipiert, dass sie beim Einfrieren nicht zerdrückt wird.

Die Form der futuristisch wirkenden «Tara Polar Station» ist so gewählt, dass das Forschungsschiff vom umgebenden arktischen Eis nicht zerdrückt wird.

Maeva Bardy, Tara Ocean Foundation

Ungefähr im Oktober dürfte es auf der russischen Seite der Arktis im Eis feststecken. Von dort driftet es, angetrieben durch Meeresströmungen und Winde, Richtung Spitzbergen. Voraussichtlich im Juli oder August nächsten Jahres, wird das Schiff wieder aus dem Eis freigelassen.

An Bord sind zwölf Personen – neben Schiffsführung, Crew, Technik, Küche und Medienschaffenden auch sechs Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, darunter die Schweizer Ozeanografin Nina Schuback. «Ich bin total verblüfft, wie wenig wir über diese Region wissen», sagt sie. Besonderen Respekt hat sie vor der Polarnacht – und davor, wie sich die monatelange Dunkelheit auf das Wohlbefinden auswirkt.

Einzigartige Momente im Eis sind vorprogrammiert.

Maeva Bardy, Tara Ocean Foundation

Während der ganzen Reise nimmt die Crew im Akkord Proben: Luft, Eis, Wasser und die Unterwasserwelt werden genau untersucht. Über eine kleine Öffnung im Rumpf lässt sich sogar mitten im Eis Wasser entnehmen oder ein Tauchgang starten. Insgesamt sind über 100 Forschende am Projekt beteiligt.

• Ein Forschungsfokus liegt auf der Chronobiologie: Wie passen sich Organismen an solch extreme Wechsel zwischen langanhaltender Dunkelheit und Dauerlicht an?
• Auch Fische interessieren die Forschenden: Welche Arten kommen in der zentralen Arktis überhaupt vor, und pflanzen sie sich dort fort? Bislang weiss das niemand – Wissen, das mit Blick auf eine mögliche künftige Fischerei an Bedeutung gewinnt.
• Ein weiteres Interesse gilt Mikroben – kleinsten Lebewesen am Anfang der Nahrungskette, die möglicherweise auch die Wolkenbildung und damit unser Wetter mitprägen. Auch diesen Zusammenhang wollen die Forschenden genauer untersuchen.

Wie könnten Mikroben überhaupt das Wetter beeinflussen?

Zwei Hauptmechanismen gilt es weiter zu erkunden:

Der eine betrifft Kalkschalen: Bestimmte Algen umgeben sich mit winzigen Plättchen aus Kalziumkarbonat. Sterben diese Algen ab, zerfallen auch ihre Schalen. Die überwiegende Mehrheit sinkt auf den Meeresboden. Einige werden jedoch durch Wellen oder platzende Blasen in die Luft geschleudert.

Der andere betrifft ein Gas namens Dimethylsulfid, welches auch von Algen produziert wird. Gelangt es in die Atmosphäre, oxidiert es und schwefelhaltige Aerosole werden gebildet.

Beide Prozesse führen zu einem ähnlichen Resultat: Sowohl die Kalkplättchen als auch die Schwefelverbindungen können als Kondensationskeime wirken – winzige Partikel, an denen sich Wasserdampf sammelt und zu Tröpfchen kondensiert. Aus diesen Tröpfchen wiederum können Wolken entstehen.

Wie stark Mikroben auf diese Weise tatsächlich die Wolkenbildung über der Arktis beeinflussen, ist bislang nicht abschliessend geklärt.

Weil das Schiff über zwei Jahrzehnte hinweg immer wieder in der Arktis überwintert, lässt sich zudem unterscheiden, was natürliche Schwankung von Jahr zu Jahr ist – und was Folge des Klimawandels.

Denn die Arktis schmilzt. Sie erwärmt sich viermal schneller als der Rest der Welt, im Winter sogar fünfmal schneller, sagt die Atmosphärenforscherin Julia Schmale von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne.

Natürliche Schwankung oder Klimawandel?

«Bis Mitte 2050 können wir fast davon ausgehen, dass die Arktis im Sommer eisfrei sein wird», so Schmale. Eine komplette Revolution für das arktische Ökosystem mit starken Auswirkungen auf die Wettersysteme in den mittleren Breitengraden.

Zehn solcher Überwinterungen sind bis dahin geplant, um den Wandel live mitzuverfolgen. Der Startschuss zur ersten Mission ist nun gefallen.