Forschung an der Samoilov Station

Untersuchung von Kohlenstoffflüssen
Hydrobiologie
Kryosphäre
Energie- und Wasserhaushalt
Geomorphologie
Spätquartäre Landschaftsentwicklung

Das Lena-Delta an der Küste der Laptewsee in Nordostsibirien im Bereich des kontinuierlichen Permafrosts bietet hervorragende Gelegenheiten, die Prozesse der Entwicklung und Dynamik von Dauerfrostböden zu untersuchen. Folgende Forschungsprojekte finden auf der Insel Samoilov und in seiner Umgebung statt:

Kontakt: Dr. Dirk Wagner

Seit 1998 werden im Lena-Delta langfristige Untersuchungen der Kohlenstoffflüsse durchgeführt. Die Methanflüsse an den Niederungen der Polygon-Moore sind erheblich größer als jener Methantransport, der auf den Erhebungen am Rand der Polygone stattfindet. Diese Unterschiede können auf eine lokal unterschiedliche mikrobielle Aktivität im Moor zurückgeführt werden. Mikrobielle Gemeinschaften, die die oberen Horizonte des Dauerfrostbodens besiedeln, zeigen eine plötzlich stark ansteigende Aktivität, sobald im Frühjahr die Tauprozesse an der Oberfläche einsetzen.
In den arktischen Tundraböden herrscht eine hohe Biodiversität von Methan produzierenden Archaeen. Selbst bei Temperaturen von etwa 0°C findet die durch sie erfolgende Methanproduktion statt.

Kontakt: E. N. Abramova, Lena-Delta-Reservat

Bisher sind die Erkenntnisse über jahreszeitliche Schwankungen der Zusammensetzung und Menge von Zooplankton-Arten in den heutigen arktischen Gewässern sehr ungenügend. So gibt es kaum Informationen über die Prozesse, die die Populationsdynamik und Gemeinschaftsstrukturen der pelagischen Organismen in verschiedenen Jahreszeiten steuern. Neue Ergebnisse über Populationsstruktur, Ökologie, Biologie sowie über Menge und Schwankungen der Süßwasser-Organismen zeigen eine Beziehung zwischen ungewöhnlich kalten sommerlichen Bedingungen und der Dynamik des Zooplanktons.

Kontakt: Dr. Hanno Meyer

Ziel der Untersuchung der rezenten Entstehung der Kryosphäre besteht ist die Entwicklung eines stabilen Isotopen-Thermometers für Eiskeile. Eiskeile bildern die Erhebungen von Polygon-Mooren. Das Jahr der Bildung dieser Eisadern kann mit Hilfe von Tracer-Experimenten ermittelt werden. Ein solcher Tracer (angefärbte Lycopodium-Sporen) wird dabei auf ein Polygon mit rezenter Kryogenese aufgetragen. Dies ermöglicht, den Weg des Bodeneises eines bestimmten Jahres zu verfolgen.

Kontakt: Dr. Julia Boike

Dauerfrostböden reagieren auf langfristige Erwärmung sehr empfindlich. Daher werden sie gern als Indikatoren von Umweltveränderungen verwendet. Seit 1998 werden auf der Insel Samoilov Langzeitbeobachtungen der sommerlichen Auftauschicht des Permafrostbodens sowie Untersuchungen hinsichtlich seiner thermischen und hydrologischen Eigenschaften durchgeführt. Diese Messungen werden durch regionale Untersuchungen sowie Messungen in einem 30 Meter tiefen Bohrloch im Dauerfrostboden ergänzt.

Seit 2002 werden Langzeitstudien zur Kohlenstoffdynamik mittels der mikrometeorologischen Eddy-Kovarianz-Analysen durchgeführt, um durch kontinuierliche Messung turbulenter Ströme von Kohlenstoffdioxid, Methan, Wärme und Wasser im Grenzbereich zwischen Boden und Atmosphäre zu ermitteln.

Kontakt: D. Yu. Bolshiyanov, AARI St. Petersburg

Geomorphologische Untersuchungen im oberen Bereich des Lena-Deltas wurden mit hydrologischen Studien verknüpft, um die Dynamik von heutigen und früheren Transport- und Akkumulationsprozessen der Sedimente zu analysieren. Das Untersuchungsgebiet reicht bis zu den Abflüssen Bulkurskaya und Olenekskay sowie zum Hauptabfluss der Lena. Ziel ist es, die geomorphologische Entwicklung des Gebietes und die Bildung des Flussbettes in diesem Bereich der Lena zu rekonstruieren.

Kontakt: Lutz Schirrmeister

Untersuchungen der spätquatären Landschaftsentwicklung werden sowohl im Lena-Delta als auch in anderen Regionen Sibieriens durchgeführt. Zahlreiche Umweltindikatoren in den gefrorenen Ablagerungen sowie die im Bodeneis vorhandenen stabilen Isotope werden untersucht, um Klima- und Umweltveränderungen im Späten Pleistozän und im Holozän in der sibirischen Arktis zu ermitteln. Methoden der Fernerkundung und GIS finden zunehmend Verwendung, um die periglaziale Landschaft zu klassifizieren und die Landschaftsentwicklung unter Permafrostdegradierung zu beobachten. Zusätzlich wird die heutige Landschaftsdynamik, insbesondere der Rückzug der eishaltigen Permafrostküsten, untersucht.