Forschen rund um den Pol

Die Nordpolregion birgt einzigartige Ökosysteme und wertvolle Rohstoffe und verändert sich mit dem globalen Klimawandel besonders rasch. Forschen rund um den Pol aber ist aufwändig, denn das „Datenarchiv“ im arktischen Meeresboden liegt unter meterdickem Eis. Der kalte Panzer bestimmt auch, welche Gebiete die Forschungsschiffe überhaupt erreichen können. „Mal kehren wir mit mehr Daten zurück als gedacht, mal mit weniger“, sagt Dr. Wilfried Jokat vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. Im letzten Herbst brachten er und seine Kollegen deutlich mehr Daten mit als erhofft: Die geringe Eisbedeckung hatte Seegebiete befahrbar gemacht, die bislang nicht zugänglich waren. Vom August bis Oktober 2008 umrundete der deutsche Forschungseisbrecher Polarstern den Pol – er durchfuhr die Nordwest- und Nordostpassage in einer Saison, als erstes Forschungsschiff überhaupt. „Völlig unmöglich, hätte ich noch vor drei Jahren gesagt“, erzählt Jokat, der das 47-köpfige Wissenschaftlerteam aus zwölf Nationen auf diesem Fahrtabschnitt geleitet hat.

Dabei konzentrierten sich die Forscher auf die Region Ostsibirien. „Der ganze Bereich nördlich der Behringstraße ist hoch interessant, aber kaum erforscht.“ Vor allem wollten Jokat und sein Team wissen, wie es dort während der letzten Eiszeit aussah. Denn dass Nordamerika und Europa vergletschert waren, ist bekannt. Aber war auch das Land im Osten vereist? „Die ersten Ergebnisse dieser Fahrt sagen eindeutig: ja“, so Jokat. „Auf den entsprechend alten Sedimentoberflächen haben wir zum Beispiel Eisbergkratzer gefunden.“ Doch woher das Eis kam und wie weit es ausgedehnt war, ist noch eine offene Frage. Züngelten Gletscher aus Kanada herüber, oder gab es womöglich ein eigenes ostsibirisches Eisschild? „Dann wären die bisherigen Rekonstruktionen der Eisschildverteilung falsch.“

Und noch etwas beschäftigt die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Jokat: „Wir wissen nicht, welche Faktoren bestimmen, wann und wie schnell Eis- und Warmzeiten wechseln.“ Vor drei Millionen Jahren hatte sich die Straße von Panama geschlossen und für eine neue Ozeanzirkulation gesorgt, sagt die Lehrmeinung. Seither verläuft der Wandel zwischen Eis- und Warmzeiten vergleichsweise rasch. Modellrechnungen für Grönland prophezeien zum Beispiel, dass die heutigen Inselgletscher innerhalb von schätzungsweise 5.000 Jahren – geologisch gesehen nur ein Wimpernschlag – vollständig abschmelzen könnten. „Wir wissen nicht, wie normal oder wie unüblich es in der Erdgeschichte ist, dass dies so schnell geht. Vielleicht hat es ja schon vor fünf oder zehn Millionen Jahren schnellere Wechsel gegeben. Weil wir das nicht wissen, können wir zurzeit auch nicht gut einschätzen, wie signifikant das Tempo wirklich ist“, sagt Jokat.

Vage sind auch die Prognosen über Rohstoffvorkommen in der Arktis. Ein knappes Drittel der weltweit bisher unentdeckten Erdgasmengen soll sich rund um den Nordpol befinden, dazu noch 13 Prozent der heute noch nicht erfassten Vorräte an Erdöl, so eine Einschätzung amerikanischer Geologen in „Science“ vom Mai 2009. Probenmaterial, das die Annahmen bestätigen oder ablehnen könnte, gibt es kaum. Im Rahmen des Integrierten Ozeanboden Bohrprogramms (IODP) haben Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts im Jahr 2004 einen aussagekräftigen Sedimentkern erbohrt. „Aber wir haben eben nur diesen einzigen Kern“, gibt Jokat zu bedenken. Allerdings hat auch die amerikanische Industrie in den 1970er und 1980er Jahren im Zuge ihrer Exploration Bohrkerne gezogen. Mit diesen vergleichen die Forscher nun die Daten von der Polumrundungsfahrt, um Parallelen und Unterschiede der Vereisungsgeschichte Nordamerikas und Kanadas zu der von Sibirien herauszuarbeiten.

Das aber reicht noch nicht. Für sichere Aussagen müssen die Basiszahlen stimmen, die in die Klima- und Rohstoffmodelle eingegeben werden. „Sonst bekommen wir alles Mögliche heraus, nur nicht, wie es wirklich werden wird.“ Hierbei sollen die Daten von der Nordpolumrundung helfen. „Mit unserer derzeitigen Ausrüstung kommen wir etwa zehn Meter tief in den Meeresboden. Mit anderer Technik schaffen wir es vielleicht bis zu 500 Meter hinein.“ Den Antrag dafür hat das Alfred-Wegener-Institut schon gestellt. Wilfried Jokat ist überzeugt: „Es lohnt sich unbedingt, hier weiterzumachen.“ Denn um vorauszusehen, wie sich diese Region entwickeln wird, müssen Wissenschaftler in die Vergangenheit blicken. Erst wenn die Historie bekannt ist, stimmen auch die Eingaben in die langfristigen Vorhersagemodelle.