Prof. Dr. Ursula Schauer fuhr als Fahrtleiterin auf der Polarstern zum Nordpol und leitete in dieser Funktion alle Forschungsarbeiten auf der dritten Etappe der 26. Polarstern-Expedition in die Arktis. Ihr eigenes wissenschaftliches Interesse galt dabei den Wassermassen und Strömungen. Welche Veränderungen die Ozeanographin in den vergangenen Jahren beobachten konnte, erzählt sie im Interview

Frau Prof. Dr. Schauer, der Arktische Ozean wird heutzutage gleich von mehreren Satelliten beobachtet. Warum ist es dennoch wichtig, dass Meereswissenschaftler regelmäßig mit dem Forschungsschiff in die Arktis fahren?

Ursula Schauer: Während der Rückgang der Eisausdehnung vom Satelliten aus beobachtet werden kann, müssen alle weiteren Veränderungen wie zum Beispiel die Veränderung der Dicke und Beschaffenheit des Meereises, die Veränderungen der Ozeanzirkulation, der Temperatur und des Salzgehalts des Ozeans zwischen Oberfläche und Tiefenwasser sowie veränderte chemische und biologische Größen auf wiederholten Schiffsexpeditionen gemessen werden. Solche Messungen kann kein Satellit vornehmen.

Zudem sind der Rückgang des Meereises sowie die Änderungen in der Ozeanzirkulation und im Wärme- und Süßwasserhaushalt eng verknüpft mit Änderungen im Gasaustausch. Sie beeinflussen biogeochemische Stoffumsätze und Prozesse im Ökosystem des Eises und in der gesamten Wassersäule. Während unserer Expedition über den Arktischen Ozean haben wir diese Zusammenhänge untersucht, in dem wir zum Beispiel alle wissenschaftlich wichtigen Parameter an Stationen von den Eurasischen Schelfmeeren bis ins Kanadische Becken und vom offenen Ozean bis ins Packeis beprobt haben. Ergänzt wurden die Aufnahmen durch geologische Sediment-Probennahme am schwer zugänglichen Alpha-Mendelejew-Rücken beziehungsweise am Gakkelrücken. So kommt es, dass die Ergebnisse unserer Reise für einige Phänomene die erste wissenschaftliche Aufnahme überhaupt darstellen.

Von welchen Veränderungen des Arktischen Ozeans können Sie als Ozeanographin berichten?

Während das Eis sehr schnell auf Änderungen der Atmosphäre reagiert, ist der Ozean erheblich träger. Die Ozeanzirkulation der Arktis ist ein wichtiger Teil der globalen Umwälzzirkulation, die durch Tiefenwasserbildung in den hohen Breiten gesteuert wird. Diese hängt entscheidend von den Temperatur-und Salzgehaltsverhältnissen in den polaren Ozeanen ab. Die Temperatur- und Salzgehaltsverhältnisse im Arktischen Ozean sind wiederum weitgehend durch den Einstrom aus dem Atlantik bestimmt, sowie durch die enormen Salzgehaltskontraste aufgrund der starken Süßwassereinströme und der Aufsalzung durch Eisbildung, welche zum Absinken des Wassers führt. All dies unterliegt mehrjährigen Schwankungen, die mögliche Trends überlagern.

So variierten die Temperatur und der Salzgehalt des atlantischen Einstroms in den letzten Dekaden beträchtlich. Nach einer Phase der Erwärmung hat sich der atlantische Einstrom durch die Framstraße in den letzten Jahren abgekühlt und wir konnten feststellen, dass sich diese Abkühlung auch in den Arktischen Ozean hinein fortgesetzt hat.

Die Erwärmung aus dem Einstrom früherer Jahre wanderte durch das eurasische Becken und man sieht es jetzt in dem Rückstrom in Richtung Framstraße. Diese Beobachtung stützt die Vermutung, dass der Einstrom durch die Framstraße innerhalb des eurasischen Beckens zurückfließt und nicht, wie bisher angenommen, durch die gesamte Arktis. Die nur mäßig warme Atlantikwasserschicht dort stammt offenbar aus der Barentssee, wo das Wasser vor dem Eintritt in die zentrale Arktis stark abgekühlt wird.

Sie sprachen von starken Süßwassereinströmen. Welche Rolle spielt Süßwasser im Arktischen Ozean?

Die Süßwasserverteilung ist wichtig für die Abschottung der Wärme des Ozeans zur Atmosphäre und zum Eis und sie bestimmt damit auch Absinkvorgänge. In den letzten zehn Jahren haben wir eine drastische Zunahme des Süßwassers im oberen Ozean festgestellt. In der oberflächennahen Schicht betrug der Zuwachs 20 Prozent. Ob diese Akkumulation ihren Höhepunkt erreicht hat, wollen wir mit den Schiffsbeobachtungen, aber auch mit den Eisbojen erfassen.

Wir konnten zudem bestätigen, dass sich das Wasser in einer Tiefe von zwei bis vier Kilometern erwärmt hat. Diese Wassermassen fließen zu tief, um ihren Temperaturanstieg auf die Klimaerwärmung zurückzuführen. Möglicherweise haben wir hier einen starken kurzfristigen geothermalen Effekt, vielleicht eine Aktivität des Gakkelrückens.