Braunschweiger Forscher schickt Grüße vom Nordpol

Braunschweig.  Der TU-Wissenschaftler Falk Pätzold forscht seit Februar auf dem Eisbrecher „Polarstern“. Die Expedition wäre wegen Corona fast abgebrochen worden.

Die „Polarstern“ ist seit Ende Februar die vorübergehende „Heimat“ von Falk Pätzold. Im Vordergrund ist eines seiner Arbeitsgeräte zu sehen: der Helipod.

Die „Polarstern“ ist seit Ende Februar die vorübergehende „Heimat“ von Falk Pätzold. Im Vordergrund ist eines seiner Arbeitsgeräte zu sehen: der Helipod.

Foto: Falk Pätzold / TU Braunschweig

Für die größte Arktis-Expedition aller Zeiten hatte man unzählige Notfall-Szenarien durchgespielt. Corona war nicht dabei. Fast hätte die Pandemie jetzt zum Abbruch der Mission „Mosaic“ unter Leitung des Alfred-Wegner-Instituts geführt. Aber nun scheint doch noch alles gut zu werden. Auch für den Braunschweiger Wissenschaftler Falk Pätzold vom Institut für Flugführung der Technischen Universität geht damit ein außergewöhnlicher Einsatz weiter. Seit Ende Februar ist er an Bord des Forschungseisbrechers „Polarstern“ und untersucht die Wechselwirkungen zwischen Meereis, Atmosphäre und Wolken.

Mission gerettet

Die „Polarstern“ ist seit Oktober 2019 in der Arktis. Sie hat dort an einer zwei mal drei Kilometer großen Eisscholle angedockt und driftete mit dem Eis durchs Nordpolarmeer. Ein Jahr lang wollen insgesamt 600 Wissenschaftler aus rund 20 Nationen unzählige Daten im Eis, in der Luft und in der Tiefsee sammeln. Noch nie zuvor ist es gelungen, die Arktis über einen so langen Zeitraum vor Ort zu beobachten. Ziel der Expedition ist es, den Einfluss der Arktis auf das globale Klima und den Klimawandel besser zu verstehen.

Alle zwei Monate ist ein Crew-Wechsel vorgesehen: Teile der Wissenschaftler und Schiffsbesatzung werden abgeholt und neue gebracht. Mehrmals hat das bereits geklappt, und auch für Mai war ein Wechsel vorgesehen – dieses Mal mit Flugzeugen. Wegen der Corona-Pandemie durfte aber niemand mehr nach Norwegen einreisen, wo die Flüge starten sollten. Außerdem waren die Flughäfen gesperrt, und ebenso durfte kein Eisbrecher ablegen.

Die Rettung sind nun die beiden deutschen Forschungsschiffe „Sonne“ und „Maria S. Merian“. Sie wären zurzeit eigentlich im Indischen Ozean und vor Feuerland unterwegs gewesen. Doch Corona hat auch dies unterbunden, und die Schiffe wurden in die Heimat zurückbeordert. Mitte Mai sind sie dann mit dem neuen Polarstern-Team, mit Lebensmitteln und Ausrüstung in Bremerhaven gen Arktis gestartet. Alle Crew-Mitglieder waren vorher 14 Tage in Quarantäne und wurden dreimal auf das Virus getestet. Vor einer Woche haben die Schiffe die Inselgruppe Spitzbergen erreicht, wo die See eisfrei ist. Jetzt warten sie auf die „Polarstern“.

Der Eisbrecher musste seine Scholle vor zwei Wochen für dieses Rendezvous zwangsläufig und ungeplant verlassen und jede Menge Technik abbauen. Der Weg durchs Eis Richtung Süden ist beschwerlich, die „Polarstern“ kommt nur langsam voran. In Kürze ist es aber soweit: Dann treffen die drei Forschungsschiffe aufeinander, die Teams können auf hoher See wechseln, die Ausrüstung wird mit Bordkränen übergeben – und danach kehrt die „Polarstern“ zu ihrer Eisscholle nah am Nordpol zurück.

Messungen in der Luft

Falk Pätzold bleibt an Bord der „Polarstern“, seine Forschung geht noch weiter. Mit der Hubschrauber-Schleppsonde „HELiPOD“ und dem Quadrocopter „ALICE“ misst er zum Beispiel Wind, Luftfeuchte, Luftdruck sowie Treibhausgase wie Methan und Kohlendioxid. Außerdem geht es auch um Ozon und Aerosole, also feinste Partikel in der Atmosphäre, um die Sonnenstrahlung und die Wärmestrahlung des Eises sowie um die Rauigkeit der Eis-Oberfläche.

Pätzold hat regelmäßig Kontakt mit seiner Braunschweiger Institutskollegin Astrid Lampert und schickt ihr Berichte. Wir veröffentlichen im Folgenden einige davon ab, sie stammen aus den Wochen, bevor der Eisbrecher seine Eisscholle vorübergehend verlassen hat.

Starke Risse im Eis

1. April: „Laut offizieller Darstellung ist die Polarstern im Eis festgefroren. Das mag man sich vielleicht vorstellen wie einen Ast, der im Winter im Dorfteich eingefroren ist. Nur trifft diese Vorstellung nicht auf die Situation hier zu. Das Eis ist, abhängig von Wind und Gezeiten, in Bewegung. Das Schiff wird wie ein Korken dazwischen hin und her gedrückt.

Das geht mal lautlos vonstatten, meist aber mit Tönen unterschiedlicher Art und Lautstärke. Leises Brummeln zeigt an, dass das Schiff langsam rollt. Querneigungen von 5 Grad in beide Richtungen in stündlichem Wechsel sind durchaus normal. Bei lautem, tiefknurrendem Geknirsche wird das Schiff rückwärts gerückt. Die Bewegungsgeschwindigkeit ist zwar meist niedrig, in der Größenordnung von einem Meter pro Minute, das aber unaufhaltsam. Nach 5 bis 30 Minuten ist es meist wieder vorbei.

Bis Ende Februar war die Polarstern mit jeweils drei Leinen an Bug und Heck an der Scholle festgemacht und hat sich kaum bewegt. Seit es ab Anfang März starke Rissbildungen gibt, ist sie jedoch nicht so einfach an der Scholle zu halten. Zu hohe Kräfte auf die Eisanker ziehen diese heraus oder lassen die Scholle dort brechen. Auch Taue sind bereitsgerissen.

Mit der Schollenrandlage und einer permanent leichten Rotation des gesamten Eissystems wirken auf die Polarstern entsprechend Scherungskräfte. Vor zwei Wochen mussten auch mal die Antriebsmaschinen gestartet werden, um die Polarstern an der Scholle zu halten. Auch wurde erwogen, sie auf die andere Seite der Hauptscholle umzuparken. Das Manöver wurde aber abgesagt, weil sich inzwischen sehr hoher Druck im Eis aufgebaut hatte. Bewegt sich die Polarstern gegenüber der Scholle, kann das die Stromversorgung zu den Geräten auf dem Eis kappen. Tagsüber wurden aus Sicherheitsgründen mehrfach alle Arbeiten auf dem Eis unterbrochen.“

Minus 30 Grad und Sonnenschein

7. April: „Das Wetter, vor allem der Wind, war in der vergangenen Woche insgesamt sehr ruhig, so dass keine neuen größeren Risse im Eis aufgetaucht sind, sondern die vorhandenen wieder zufrieren. Die Temperaturen und damit die Sichtweiten wechseln wiederum rasch. Gestern Abend hat es geschneit und es war kurzzeitig minus 12 Grad warm. Heute Morgen waren schon wieder knapp minus 30 Grad bei feinem Sonnenschein.“

Fußball auf dem Eis

19. April: „Es gibt einen festen Tagesrhythmus: 7.30 Uhr Frühstück, 11.30 Uhr Mittagessen, 15.30 Uhr Kuchen mit warmen Getränken, 17.30 Uhr Abendessen. Die Arbeitszeiten auf dem Eis richten sich danach und sind in die Slots 9 bis 11.30 Uhr, 13 bis 15.30 Uhr und 15.30 Uhr bis 17.30 Uhr unterteilt. Vom strengen Takt der Mahlzeiten muss man sich aber nicht treiben lassen. So lasse ich das Frühstück immer weg, es sei denn, es geht für mich vormittags raus. Wenn sich das Abendessen gut aufwärmen lässt, findet man dieses sowie weitere Leckereien auch später noch in der Mannschaftsmesse.

Die Arbeit auf dem Eis ist nicht auf 2 bis 2,5 Stunden beschränkt Manche Aktionen dauern von 9 bis 17.30 Uhr. Abends gibt es zudem das eine oder andere Meeting. Gelebt wird nach der Uhr an der Wand. Die Arbeitszeit an Bord ist für die Wissenschaftler nicht wirklich reguliert. Sonntagvormittags soll aber Freizeit sein.

Da die Zeit hier nicht übermäßige Abwechslung bietet, gibt es einige Freizeitaktivitäten. So treffen sich bei passenden Wetterbedingungen abends Leute für den Hiking-Club und wandern eine bis 1,5 Stunden durch die Gegend. Vergangenen Sonntag gab es bei milden minus 6 Grad abends ein Fußballspiel, das in Ermangelung eines Referees nicht abgepfiffen wurde, sondern erst nach einer Stunde und 15 Minuten (ohne Pause) zu Ende war, weil die Ersten umgefallen sind. Jede Kuhwiese wäre besser bespielbar gewesen. Bei allen Outdoor-Aktivitäten muss selbstredend eine Eisbären-Wache dabei sein.“

Eisbär-Besuch im Zickzack-Kurs

26. April: „Der Eisbär, der vor drei Tagen hier war, hat Spuren hinterlassen, die an den Tagen danach zusammengetragen werden konnten. Zu erkennen war, dass er nicht geradlinig durchs Camp gezogen ist, sondern sich eher wie ein kleines Kind im Zick-Zack-Kurs alles angeschaut hat. Schäden wurden keine berichtet – das heißt, er war satt.“

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