Hier berichten wir über aktuelle und vergangene Expeditionen.
Die Expedition PS156 (LAMEX 1 – Lomonosov-Alpha-Morris Jesup Rise Expedition 1) mit dem Forschungsschiff Polarstern findet vom 6. August 2026 bis zum 14. Oktober 2026 statt und führt von Tromsø (Norwegen) nach Bremerhaven (Deutschland). Die Fahrt dauert insgesamt 70 Tage. LAMEX 1 ist die erste von zwei geplanten LAMEX-Expeditionen, deren Ziel es ist, die Entwicklung des zentralen Arktischen Ozeans während warmer und sehr warmer Klimaphasen zu untersuchen und besser zu verstehen, wie große bathymetrische Strukturen wie der Lomonosovrücken, der Alpharücken sowie Morris Jesup Rise und Spur die Ozeanzirkulation, Sedimentation und Meereisbedingungen beeinflussen.
Der Arktische Ozean reagiert besonders empfindlich auf globale Klimaveränderungen. Gegenwärtig erwärmt sich die Arktis deutlich schneller als der globale Durchschnitt, ein Prozess, der als arktische Verstärkung bezeichnet wird. Um zukünftige Veränderungen besser projizieren zu können, sind geologische Archive aus vergangenen Warmzeiten unverzichtbar – etwa aus pleistozänen Superinterglazialen, dem Pliozän oder dem miozänen Klimaoptimum, die als Analoga für eine um 2°C oder mehr erwärmte Atmosphäre dienen. Entsprechende Sedimentarchive fehlen jedoch aus großen Teilen des zentralen Arktischen Ozeans, insbesondere aus der sogenannten “Last Ice Area (LIA)” vor Nord- und Nordostgrönland sowie entlang des Lomonosovrückens und des Alpharückens.
Die Expedition soll dazu beitragen, diese Wissenslücken zu schließen. Durch die Kombination geophysikalischer Vermessungen mit der Gewinnung von Sedimentkernen und ozeanographischen Messungen sollen vergangene Veränderungen der Ozeanzirkulation, der Meereisbedeckung und der Umweltbedingungen rekonstruiert werden. Ein besonderes Augenmerk gilt dabei der Rolle des Ostgrönlandstroms sowie der Frage, wie Meereisbildung und -transport in der “Last Ice Area” während früherer Warmzeiten funktionierten. Gleichzeitig sollen geeignete Standorte für zukünftige wissenschaftliche Tiefbohrungen identifiziert werden, um die bestehende Lücke im Sedimentarchiv des ACEX-Bohrlochs zu schließen.
Der genaue Reiseverlauf hängt von den während der Expedition herrschenden Eisbedingungen ab. Nach dem Auslaufen aus Tromsø fährt das FS Polarstern zunächst nach Longyearbyen (Svalbard), wobei während des Transits kontinuierlich hydroakustische Messungen durchgeführt werden. Anschließend beginnt das Arbeitsprogramm mit dem Bergen und der Wartung von Instrumenten, die während der Expedition PS150 ausgebracht wurden; diese Arbeiten finden in der zentralen Framstraße, im Bereich des 79°N-Gletschers, an der nordöstlichen Spitze von Grönland sowie vor dem Independence Fjord statt. Danach konzentrieren sich die Arbeiten auf geophysikalische Vermessungen sowie geologische und ozeanographische Stationsarbeiten im Bereich des Morris Jesup Rise und Spur sowie entlang des Lomonosovrückens und, je nach Eisbedingungen, auf dem Alpharücken. Insgesamt sind während der Expedition etwa 30 wissenschaftliche Stationen geplant. Nach Abschluss des Arbeitsprogramms tritt das FS Polarstern die Rückfahrt nach Bremerhaven an, wo die Expedition am 14. Oktober 2026 endet.
Die Expedition ist Teil des ERC Synergy Grants i2B (into the Blue) und trägt zum Helmholtz-Forschungsprogramm “Changing Earth – Sustaining our Future” bei, insbesondere zum Thema “Ocean and Cryosphere in Climate”.
Weitere Informationen zur Expedition finden sich im Expeditionsprogramm (auf englisch).
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Ansprechpartner
Dr. Catalina Gebhardt, Fahrtleitung; Dr. Juliane Müller, Co-Fahrtleitung
Kooperationspartner
Prof. Dr. Matthias Forwick, Gruppenleitung Marine Geologie, UiT Tromsø, Norwegen
Prof. Dr. Brendan Reilly, Gruppenleitung Sedimentphysik, Lamont-Doherty Earth Observatory, New York, USA
Prof. Dr. Mirko Scheinert, Gruppenleitung GNSS (HOLGREEN, nicht an Bord), TU Dresden, Deutschland
Dr. Peter Klitzke, Ko-Gruppenleitung Potentialfeldmethoden, BGR Hannover, Deutschland
Prof. Dr. Christian März (nicht an Bord), Universität Bonn, Deutschland
Prof. Dr. Julia Gottschalk (nicht an Bord), Christian Albrechts University Kiel, Deutschland
Dr. Stijn De Schepper (nicht an Bord), University of Bergen, Norwegen
Der magmatische Grönland-Schottland Rücken (GSR) trennt die Norwegisch-Grönländische See vom Nordatlantik und hat so einen starken Einfluß auf die Pfade kalten Tiefenwassers (gelbe und lila Pfeile), welches in der Norwegisch-Grönländischen See durch Tiefenkonvektion gebildet wird. Vermischungsprozesse dieser kalten Wassermassen mit anderen Wassermassen haben bedeutende Auswirkungen auf die Eigenschaften des Nordatlantischen Tiefenwassers, der Ventilation des Nordatlantiks sowie der Stratifizierung des globalen Ozeans. Thermische Änderungen in den Fördergängen, welche den Islandplume nähren, werden als Ursachen für Variationen in der Tiefe des GSR diskutiert und fördern/beschränken so das Überfließen des Tiefenwassers über den GSR. Numerische Modellierungen deuten an, dass Variationen in der Tiefenlage des Island-Faröer-Rücken (IFR), des östlichen Teils des GSR, die stärksten Auswirkungen auf Schwankungen im Overflow mit Folgen für das globale Klima haben, z.B. während der Warmzeit im mittleren Pliozän. Eine Rekonstruktion der Entwicklung des IFR über seismische, bathymetrische und Parasound Daten mit einem Anschluss an DSDP und ODP Bohrungen (gelbe Sterne) wird Erosionsdiskordanzen, Sedimentdrifts und Rinnen identifizieren – sedimentäre Strukturen, welche die Pfade und Intensität des Überfließens dokumentieren. Auf diese Weise werden wichtige Erkenntnisse zu den Pfaden und der Intensität des Iceland Strait Overflow Waters in Relation zu Anhebung/Absenkung des IFR und Veränderungen des Klimas gewonnen.
Die roten Linien in der schwarzen Box zeigen einen ersten Entwurf der Profilplanung.
Expedition MSM138
Im Juni 2025 wird FS Maria S Merian von Reykjavik auslaufen, um während der sechs Wochen dauernden Expedition MSM 138 die notwendigen seismischen und hydroakustischen Daten zu sammeln. So werden wir Beiträge zur Rekonstruktion des Wassermassentransports über den Island-Faroe Rücken leisten.
Während der Expedition werden wir wöchentlich über unsere Fortschritte berichten. Die Wochenberichte werden über die Webseite der Leitstelle deutsche Forschungsschiffe bereitgestellt. In der Tabelle dort finden Sie sie unter der Reise MSM138.
Ansprechpartner
Kooperationspartner
Institut für Geowissenschaften, Christian-Albrechts-Universtät zu Kiel, Germany
Prof. Dr. Sebastian Krastel
Das Kerguelen Plateau, eine der größten Large Igneous Provinces der Welt, ist an einer Schlüsselstelle im südlichen Indik gelegen und beeinflusst mit seiner komplexen Topographie erheblich die Pfade von Wassermassen innerhalb des Antarktischen Zirkumpolarstroms (ACC) und des Antarktischen Bodenwassers (AABW). Beim Umfließen, beispielweise des Williams Rückens, verlieren die Wassermassen zum einen an Geschwindigkeit, was die Ablagerung großer Sedimentpakete zur Folge hat, und zum anderen bewirken sie Abtragung in engen Passagen aufgrund erhöhter Fließgeschwindigkeiten. Im Laufe des Känozoikum, also der letzten 70 Mio Jahre, sind bedeutende Veränderungen in Pfaden und Intensität des ACC und AABW aufgrund der tektonische Entwicklung des Kerguelen Plateaus zum einen, aber auch durch die Öffnung des Tasmanischen Gateways südlich Australiens, der Drake Passage zwischen Südamerika und der Antarktis und durch globale klimatische Veränderungen zum anderen verursacht worden. Im Bereich des Kerguelen Plateaus sind all diese Einflüsse und Veränderungen in Strukturen, wie etwa den Driftsedimenten, besonders gut und hochauflösend dokumentiert.
Der Fahrtabschnitt SO272 vom 11. Januar 2020 Post Louis, Mauritius, bis 4. März 2020 Kapstadt, Südafrika, mit FS SONNE bestand aus reflexionsseismischen und geologischen Untersuchungen des Kerguelen Plateaus im südlichen indischen Ozean. Das Kerguelen Plateau erhebt sich bis auf 1500 m Wassertiefe und formt so eine Barriere für den Antarktischen Zirkumpolarstrom (ACC) und das Antarktische Bodenwasser (AABW). Der ACC wird in einem Pfad deutlich nach Norden abgelenkt. Ein Zweig des ABBW wird an der Ostflanke des Kerguelen Plateaus nach Norden geführt und formt dort Sedimentdrifts. Eine detaillierte Erfassung und Analyse der Struktur des Labuan Beckens und des Kerguelen Plateaus mittels seismischer Methoden und ein Anschluß an bestehende ODP Bohrungen (ODP Leg 120) wurde benötigt, um Informationen über die spätkretazische und tertiäre Entwicklung des Labuan Beckens und des Kerguelen Plateaus und seinen Einfluß auf die Entwicklung der Pfade des Antarktischen Zirkumpolarstroms und des AABW zu erhalten. Das reflexionsseismische Programm während der Expedition SO272 wurde derart gestaltet, dass die Struktur des Labuan Beckens und des Kerguelen Plateaus bis zum Basement sowie mögliche Sedimentdrifts erfasst wurden. Es wurden insgesamt ~4000 km an hochauflösenden reflexionsseismischen Daten registriert. Parallel zu den seismischen Profilarbeiten wurden bathymetrische und Parasound Messungen durchgeführt.
Ergänzt wurden die seismischen Messungen durch eine geologische Beprobung mittels Schwerelot und Multi-Corer. Auf diese Weise werden Information zum Alter der anstehenden sediment bereitgestellt. Beide Datensätze formen die Basis für einen IODP Bohrantrag.
Wochenbriefe
Wochenberichte:
1. Wochenbericht (11.01.2020-19.01.2020)
2. Wochenbericht (20.01.2020-26.01.2020)
3. Wochenbericht (28.01.2020-02.02.2020)
4. Wochenbericht (03.02.2020-09.02.2020)
5. Wochenbericht (10.02.2020-16.02.2020)
6. Wochenbericht (17.02.2020-23.02.2020)
7. Wochenbericht (24.02.2020-04.03.2020)
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Durch die Öffnung der Drake Passage und der Scotia See wurde ein Wassermassenaustausch zwischen dem südlichen Pazifik und dem Südatlantik ermöglicht. Auf diese Weise kam es zu einem Transfer von Wärme und Energie zwischen den beiden Ozeanen. In Kombination mit der Öffnung des Tasman Gateways wurde so die Entwicklung des Antarktischen Zirkumpolarstroms (ACC) und somit eine thermische Isolation der Antarktis möglich, was als eine Hauptursache für den Einsatz weitreichender Vereisungen diskutiert wird. Sowohl die tektonischen Bewegungen in der Drake Passage und der Scotia See als auch klimatische Veränderungen haben zu Modifizierungen in Intensität und Pfad des ACCs und der Wassermassen, welche der ACC umfasst, geführt. Das Einsetzen des ACCs sowie diese Modifizierungen sind in sedimentären Strukturen dokumentiert, die auf dem Falkland Plateau abgelagert wurden. Eine Untersuchung dieser Sedimentdrifts, welche durch Zirkumpolares Tiefenwasser, Weddell See Tiefenwasser und Antarktisches Bodenwasser geformt wurden, mit hochauflösender reflexionsseismischen Methoden wird zu Information über Veränderungen der ozeanischen Zirkulation als Folge tektonischer Bewegungen und Klimaänderungen führen.
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Der Labradorschelf, welcher der östlichen kanadischen Küste vorgelagert ist, ist ein wichtiges Gebiet für die Forschung im Bereich der Paläoklimatologie und Paläozeanographie. Das kanadische Hinterland war während der Eiszeiten vom sogenannten Laurentidischen Eisschild bedeckt. Während der Abschmelzphasen am Übergang zu den Warmzeiten werden durch die Fjorde und die den Fjorden vorgelagerten, durch Eisströme ausgehobelten Trogsysteme große Mengen an Süßwasser in die Labradorsee und den Nordatlantik entlassen. Das Süßwasser hat einen signifikanten Einfluß auf die Meeresströmungen in der Labradorsee. Dies wirkt sich wiederum entscheidend auf das Klima der Nordhalbkugel aus. Während das größte solche Abflusssystem, die Hudson Bay im nördlichsten Teil des Labradorschelfs, und auch die Gebiete um Neufundland und Nova Scotia in vielen Detailstudien bisher sehr gut untersucht wurden, ist der Bereich direkt vor Labrador noch weitgehend unerforscht. Bisherige Studien stützen sich auf Analysen von Sedimentkernen, die weit entfernt von der Küste genommen wurden, also in einem Bereich, über dem der Laurentidische Eisstrom gar nie zu liegen kam.
Aus diesem Grund untersuchen die Wissenschaftler der Expedition MSM84 die glaziale Geschichte des Labradorschelfes und damit auch die glaziale Geschichte des östlichen Randes des Laurentidischen Eisschildes. Dabei wird neben dem Schelfbereich auch der Melvillesee befahren und untersucht, der in einem engen Fjord der kanadischen Labrador-Küste liegt. Dafür werden verschiedene Methoden angewandt:
- Die Geophysiker (Kooperation zwischen dem AWI und der Universität Kiel) wenden seismische hydro- und geoakustische Methoden an. Mit Bathymetrie wird die Meeresbodentopographie hochauflösend abgetastet, um Rückschlüsse auf Strukturen zu erhalten, die durch den Eisschild bzw. dessen Rückzug am Ende der Eiszeit verursacht wurden. Dies können zum Beispiel Moränen oder Eisbergkratzer sein. Mit Sedimentechographie und Seismik wird tiefer in die Sedimentschichten geschaut, um dort ähnliche Strukturen zu finden, die von früheren Eiszeiten zeugen.
- Die Geologen (Kooperation zwischen AWI, Universität Bremen und Universität Kiel) entnehmen Kerne vom Schelf und vom Melvillesee. Anhand von physikalischen und geochemischen Messungen an den Kernen können sie in der Zeit zurückschauen und rekonstruieren, wie sich das Klima und die Umweltbedingungen mit der Zeit - also auch mit den Eis- bzw. Kaltzeiten - verändert haben. Einige Kerne werden auch gezielt von glazialen Strukturen (Moränen, Eisbergkratzer) entnommen, um diese Strukturen zu datieren und in eine zeitliche Abfolge bringen zu können.
Im Expedition MSM84 findet von Mitte Juni bis Mitte Juli 2019 mit dem Forschungsschiff Maria S. Merian statt.
Ansprechpartner:
Nationale Kooperationspartner:
University of Bremen:
University of Kiel:
Dr. Henriette Kolling
Internationale Kooperationspartner:
Université Laval, Québec, Canada:
Université du Québec à Montréal, Canada:
Université du Québec à Rimouski, Canada:
Danksagung
Dieses Projekt wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen der Schiffsanträge gefördert.