3. Januar - 10. Januar 2008

Wir bekamen Nachwuchs. Auf einmal hatte Polarstern 25 neue Passagiere an Bord, zwar nur für eine Nacht aber es war seltsam genug neue Gesichter bei den Mahlzeiten zu sehen und in den Räumen und Gängen an Bord zu treffen.  Spätestens jetzt merkten wir, dass die Fahrtteilnehmer in den letzten 6 Wochen der Expedition durch die Zusammenarbeit im wissenschaftlichen Programm, durch die logistischen Herausforderungen und die Änderungen im Fahrtverlauf zu einer Gemeinschaft verschmolzen waren. Und gerade deshalb gelang es, die „Neuen“ herzlich zu begrüßen und in angeregten Gesprächen Meinungen und Erfahrungen auszutauschen. Wie kam es dazu? Auf dem Weg zu Neumayer erhielt Polarstern einen Anruf vom südafrikanischen Schiff Agulhas, ob wir nicht die 25 Techniker der ARGE (Arbeitsgemeinschaft zum Bau der Station) mitnehmen könnten, die eigentlich per Helikopter nach Neumayer fliegen sollten. Schlechtes Wetter und niedrige Wolkenuntergrenze verhinderten jedoch Langstreckenflüge und so nutzen wir die Polarstern Hubschrauber, um alle Personen samt Gepäck aufzunehmen. Während ich dies schreibe fliegen sie gerade weiter zur Neumayer-Station, während wir nahe der Naja Arctica in der Atkabucht positioniert sind, um die Eissituation zu analysieren, die so seit 15 Jahren nicht mehr aufgetreten ist. Die massiv-stabile Eisbarriere hält sich hartnäckig weit in den antarktischen Sommer hinein.

Eine schwere Entscheidung liegt hinter uns. Am 7. Januar wurden die Arbeiten im wissenschaftlichen Programm unterbrochen, nachdem wir alle notwendigen Informationen über die Eis-, Wetterlage und die logistischen Rahmenbedingungen zum Bau von Neumayer III erneut analysiert hatten. Die eisbrechende Kraft von Polarstern wird dringend benötigt und so musste die Wissenschaft erneut zurücktreten. Hierdurch verlieren wir die Möglichkeit, dringend benötigte Informationen über Charakteristika und Einstrombedingungen von Wassermassen und über die Zusammensetzung der Krillpopulationen in der Süd-Ost-Ecke unseres Untersuchungsgebietes zu gewinnen.

Vor dem Aufbruch nach Westen wurde jedoch ein weiteres Teilziel der Expedition erreicht. Nach langen 21 Stunden war die Kalibration des SIMRAD EK 60 Echolotes für Fischerei, Krill und Zooplankton erfolgreich abgeschlossen.

Das im Polarsternrumpf eingebaute akustische System ermöglicht uns Fisch, Krill und Zooplankton in bis zu mehreren hundert Metern Wassertiefe während der Fahrt zu erfassen. der Vier Frequenzen (38, 70,120, 200 kHz) senden in regelmäßigen Abständen (typisch sind 2,5 Sekunden) Pulse vertikal nach unten in engen Schallkegeln aus. Die Echos werden wieder aufgefangen und aufgezeichnet. Jede Zooplanktongruppe, jede Art ja sogar jedes Entwicklungsstadium z.B. von Krill, hat ein eigenes, typisches Reflektionsmuster. Viele Arten zeigen sehr charakteristische Vertikalwanderungen - entweder im Tagesrhythmus oder im Jahresgang. Gesteuert werden diese Wanderbewegungen durch physikalische (z.B. Licht, Temperatur, Strömungen) oder biologische Faktoren (z.B. Reproduktionszyklen, Anwesenheit von Nahrung oder Räubern).

Mit Hilfe der Unterwasserakustik werden aber nicht nur die vertikalen Wanderbewegungen aufgezeigt, sondern auch Abschätzungen der Biomassen von einzelnen Gruppen der Fische, des Zooplankton und von Krill vorgenommen. Wale, Seehunde, Pinguine und fliegende Vögel ernähren sich von diesen Tieren. Diese Wirbeltiere fressen vorwiegend nachts in den oberen Wasserschichten. Die akustischen Messungen sind international abgestimmt und vereinheitlicht, durch das Abkommen zum Schutz der antarktischen Tierwelt (CCAMLR).

Zurück zur Kalibration. Sie alle kennen das Party-Spiel, bei dem eine Kugel an einer Leine baumelt, die um die Hüften gebunden wird. Die Person versucht nun diese Kugel in ein Glas zwischen den Füßen zu versenken. Die Kalibration des Echolotes verläuft ähnlich. Die Taille von Polarstern ist allerdings 25 m breit, sie hat eine 30 m lange Nase und einen 90 m ausladenden Hintern. Statt einem verwendeten wir drei Seile. Vier kleine Kupferkugeln in der Größe eines Tennisballs bis hinunter zu einer Kichererbse mussten jetzt 15 m unter dem Schiff, also in 25 m Wassertiefe, genau ins Zentrum des nach unten gerichteten Echostrahlenkegels vom Durchmesser von 2 m eingependelt werden. 21 lange und kalte Stunden standen jeweils drei Wissenschaftler oder Wissenschaftlerinnen für jeweils 1 Stunde mit je einer Angel, an deren Ende die Kugel baumelte, an Deck. Auf dem Kontrollmonitor am Rechner des Systems konnte die Lage der Kugel geortet werden. Nach den Anweisungen des Akustikers wurden dann die Angelschnüre zentimeterweise entweder ein- oder ausgerollt, um die Kugel im Strahlenkegel in allen vier Quadranten so lange zu halten, bis die gesamte Kegelfläche mit ausreichend vielen Kalibrationspunkten abgedeckt war. Mit Hilfe der Kalibration werden die physikalischen Eigenheiten der Instrumente aufgezeichnet, die je nach Alter, Zustand und Frequenz die Umwandlung elektrischer Energie in Schall und die Rückrechnung eines Echos in ein digitales Signal beeinflussen. Jede der vier Frequenzen des Echolots benötigt eine andere Kalibrationskugel mit genau definierten akustischen Eigenschaften. Solche Kalibrationen werden weltweit einheitlich durchgeführt.

Mit den bei der Kalibrierung gewonnenen Gerätedaten können wir jetzt unsere Ergebnisse sicherer auswerten. So fanden wir während unserer Expedition eine deutliche Schicht mit starkem Echo zwischen 500 und 800 m Wassertiefe. Mehrere solcher Schichten tauchten zwischen 400 m und der Oberfläche auf. In 50 m Wassertiefen zogen markante akustische „Flecken“ durch, die wir Schwärmen von Krill (?) zuordnen. Diese Schwärme zeigten allerdings keine Tageswanderungen. Die nächste Herausforderung wird darin bestehen, den unterschiedlichen Schichten (Rückstreuschichten) die entsprechenden Tierarten zuzuordnen.

Meeresvögel und marine Säuger zählen zu den Hauptkonsumenten des Krills und kleiner Fische. Die Biomasse dieser Wirbeltiere wird abgeschätzt aufgrund von Zählungen in Beobachtungsstreifen, die während der Hubschrauberflüge oder vom Beobachtungsstand des oberen Peildecks des Schiffes abgesucht werden. Auf 25 Flügen wurden 1369 km2 abgedeckt, wobei beide bisher durchgeführte gleich erfolgreich waren. Die Peildeckbeobachtungen im tag- und nachthellen Südsommer belaufen sich auf 1078 Zehnminutenzählungen und umfassen 1246 km2 Beobachtungsfläche. Wir finden einen großen Artenreichtum im Gebiet des Meereises. Am häufigsten waren Krabbenfresserrobben, Kaiser- und Adéliepinguine und Schneesturmvögel. Minkwale zeigen sich regelmäßig, sind aber weniger häufig im Vergleich zur letzten Winterexpedition 2006. Vermutlich fressen diese Tiere eher am äußeren Rand des Meereisgürtels. Die sonst sehr seltenen Rossrobben wurden häufig gesehen, der Rekord liegt bei 10 Sichtungen während eines Hubschrauberfluges. Die hohe Anzahl von Wirbeltieren deutet an, dass hier eine große Nahrungsmenge von Zooplankton, Krill, Fisch und anderen Beutetieren im Frühsommer anzutreffen ist, wenn der Ozean sich schnell von 100% Meereisbedeckung bis zu eisfreiem Wasser verändert. Die kleineren Adéliepinguine und Sturmvögel kommen fast ausschließlich nördlich von 65°S vor. In der Nähe des Unterwasserbergs Maud Rise deuten die erhöhten Bestände von Wirbeltieren auf entsprechend hohe Nahrungsquellen hin. Die höchsten Bestände wurden im Gebiet mit schwerem Meereis nördlich der Schelfeisgrenze gefunden, im Zentrum des Gebietes bei 66°S westlich von Maud Rise und an der nördlichen Meereisgrenze.

Zurzeit warten wir ab, bis Polarstern ihre logistischen Aufgaben erfüllt hat und analysieren die Proben, arbeiten an unseren Daten oder genießen einfach den sonnigen, milden Nachmittag. Für diejenigen zu Hause, die sich intensiver mit den Ergebnissen und Erlebnissen der Fahrt und ihrer wissenschaftlichen Einbindung in das Internationale Polarjahr beschäftigen möchten, sei folgende Internetadresse (URL) genannt.

www.polarjahr.de/Expedition-ANT-XXIV-2.475+M52087573ab0.0.html

Viel Spaß beim Surfen.
Uli Bathmann