Expeditionen

Feldarbeiten in entlegenen Permafrostregionen der Arktis und Subarktis sind ein wichtiger Bestandteil unseres PETA-CARB Projektes. Während dieser Expeditionen werden Proben gesammelt, geodätische Vermessungen durchgeführt, und Messinstrumente installiert, die wichtige Daten für unser Projekt liefern. Dabei liegt unser Schwerpunkt auf Untersuchungen der Landschaftsdynamik durch schnelles Permafrosttauen und die betroffenen Permafrostkohlenstoffspeicher. 

Unsere Expeditionen werden in internationaler Zusammenarbeit vor allem mit Kollegen aus den USA und Russland durchgeführt, führen in die abgelegensten Regionen Sibiriens und Alaskas, und sind häufig mit Abenteuer, spartanischen Feldcamps in wilden Landschaften, ungewöhnlichen Transportmitteln, langen Arbeitstagen, und dem Versprechen spannender wissenschaflicher Entdeckungen verbunden.

Zentraljakutien, März 2015

Expeditionsbeschreibung

Eine gemeinsame Expedition mit dem Melnikov Permafrost Institut Yakutsk, durchgeführt in der Taiga östlich von Yakutsk.

Dauer: Eine Woche.

Ziele: (1) Durchführung von vier bis zu 20 m tiefen Bohrungen in von Thermokarst beeinflußten Landschaften; (2) Gewinnung von Probenmaterial aus tiefen Ablagerungen für die Kohlenstoffanalyse; und (3) Installation von Temperatur-Sensoren in den Bohrlöchern.

PETA-CARB Teilnehmer: Guido Grosse und Jens Strauss; Vier weitere Teilnehmer von der Universität Leipzig und dem Melnikov Permafrost Institut Yakutsk.

Alaska North Slope, April 2014

Expeditionsbeschreibung

Eine 1600 km lange Schneemobil-Expedition in Nord-Alaska, gemeinsam durchgeführt mit Mitgliedern des NSF CALON Projekts

Dauer: Drei Wochen

Ziel: Bohren von Permafrostkernen aus drainierten Thermokarst-Seebecken für die Bodenkohlenstoffanalyse

PETA-CARB Teilnehmer: Guido Grosse; Drei weitere Teilnehmer von der Universität Alaska in Fairbanks und dem USGS.

ICOP, Juni 2016

Expeditionsbeschreibung

Die elfte internationale Permafrostkonferenz fand vom 20. bis 24. Juni 2016 in Potsdam statt.

PETA-CARB Teilnehmer: Frank Günther, Matthias Fuchs, Jens Strauss, Ingmar Nitze, Guido Grosse, Sebastian Laboor, Josefine Lenz, Darshan Neubauer, Anne Morgenstern, Katharina Schilling, Andreas Fricke

Bykovsky, April 2017

Expeditionsbeschreibung

Eine gemeinsam mit Partnern vom GFZ Potsdam (Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum), Hydrobase Tiksi, IPGG Novosibirsk (Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics), MPI Yakutsk (Melnikov Permafrost Institute) und NEFU (North-Eastern Federal University Yakutsk) durchgeführte Expedition auf der Bykovsky Halbinsel, Russland.

Dauer: Vier Wochen.

Ziele: Unter subaquatischen Bedingungen taut Permafrost exponentiell schneller. Die damit verbundenen Prozesse in dauerhaft ungefrorenen Bereichen, genannt Talik, sowie die Veränderungen der biogeochemischen Gradienten sind schwer vorherzusagen. Auch im Winter stellen Taliks geeignete Bereiche für mikrobielle Aktivität dar und fördern somit die Produktion und Freisetzung von Methan und Kohlendioxid. Diese Bohrkampagne zielte darauf ab, gefrorene und ungefrorene Sedimentkerne, Eiskerne sowie geophysikalische Daten von der Bykovsky-Halbinsel zu erheben. Dies wurde unter Einsatz von Methoden verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen wie Geomikrobilogie, Geokryologie, Geophysik und Geochemie erfolgreich umgesetzt.

PETA-CARB Teilnehmer: Michael Angelopoulos, Guido Grosse und Jens Strauss

weitere wissenschaftliche Teilnehmer: Boris Biskaborn, Ingeborg Bussmann, Nikita Golikov, Mikhail Grigoriev, Heike Zimmermann, Jan Kahl, Jens Kallmeyer, Axel Kitte, Susanne Liebner, Georgii Maximov, Paul Overduin, Andrey Plotnikov, Sergey Pravkin, Alexey Scherstnev und Lutz Schirrmeister

Lena-Delta, August 2014

Expeditionsbeschreibung

Eine gemeinsam mit dem Melnikov Permafrost Institut Yakutsk und dem Arctic and Antarctic Research Institute St. Petersburg durchgeführte Expedition auf die Insel Sobo-Sise im östlichen Lena-Delta und auf die Bykovsky-Halbinsel.

Dauer: Drei Wochen.

Ziele: (1) Gewinnung von Permafrostproben für die Kohlenstoffanalyse und Paleoumweltrekonstruktion; (2) Vermessung von Subsidenz durch Permafrosttauen; (3) Bathymetrische Vermessungen in Thermokarstseen; und (4) Installation von Temperatursensoren im Permafrost und in Seen.

PETA-CARB Teilnehmer: Guido Grosse, Frank Günther, Jens Strauss, Matthias Fuchs, Ingmar Nitze; Zeitweise bis zu 11 weitere Wissenschaftler und Studenten vom AWI Potsdam und dem AARI St. Petersburg.

Alaska North Slope, Juli 2015

Expeditionsbeschreibung

Eine gemeinsam mit Partnern vom USGS und UAF durchgeführte Expedition auf dem Alaska North Slope.

Dauer: Zwei Wochen.

Ziele: (1) Gewinnung von Permafrostkernen entlang von Transekten in arktischen Flussdeltas und in Thermokarst-beeinflusstem Terrain für die Permafrostkohlenstoffanalyse. (2) Validierung von in supertemporalen Landsat-Zeitreihen beobachteten Trends in Änderungen der Landbedeckung. (3) Installation eines ausgedehnten Höhen-Vermessungsfelds für die Detektion und Quantifizierung von Absenkung durch Permafrosttauen.

PETA-CARB Teilnehmer: Frank Günther, Matthias Fuchs, Ingmar Nitze, Guido Grosse. Zwei weitere Teilnehmer vom USGS, drei von der Universität Alaska Fairbanks, ein grossartiger Pilot.

Luftbild der Stadt Kotzebue in der alaskanischen Arktis

West-Alaska, August 2016

Expeditionsbeschreibung

Eine gemeinsam mit Partnern vom USGS durchgeführte Expedition in West-Alaska.

Dauer: Zwei Wochen.

Ziele: (1) Gewinnung von Permafrostkernen entlang von Transekten in arktischen Flussdeltas für die Permafrostkohlenstoffanalyse. (2) Validierung von in supertemporalen Landsat-Zeitreihen beobachteten Trends in Änderungen der Landbedeckung. (3) Gewinnung von Seesedimentkernen zur Bestimmung von Kohlenstoffmengen und Akkumulationsraten. (4) Erkunden und Beproben von neuen Yedoma-Aufschlüssen. (5) Beprobung von ausgelaufenen Thermokarst-Seebecken zur Bestimmung des Drainagezeitpunktes und des Kohlenstoffgehaltes.

PETA-CARB Teilnehmer: Josefine Lenz, Matthias Fuchs, Ingmar Nitze, Guido Grosse, Jens Strauss. Außerdem mit dabei waren Ben Jones vom USGS und Jim Webster, ein grossartiger Pilot.

Goldstream Valley bei Fairbanks ist mit dem Auto und Schneemobil gut tu erreichen.

Zentral-Alaska, März 2017

Expeditionsbeschreibung

Eine gemeinsam mit der Universität von Alaska Fairbanks (UAF), der Alaska Department of Natural Resources (DGGS) und dem Deutschen GeoForschungsZentrum durchgeführte Expedition in das Goldstream Valley von Zentral-Alaska, USA.

Dauer: Drei Wochen.

Ziele: Innerhalb eines großen NSF Projektes werden die Zusammenhänge zwischen Permafrost, Hydrologie und Methanemissionen aus Thermokarstseen im diskontinuierlichen Permafrost untersucht. Um das Alter und den Methan- und Kohlenstoffhaushalt der Seen zu untersuchen, wurde eine Bohrkampagne mit Hammer-Kolbenlot und Vibracorer auf 11 Thermokarstseen durchgeführt. Insgesamt wurden mehr als 60 m Kern gewonnen an 16 Bohrlokationen. Für weitere Untersuchungen wurden auch Permafrost-Tiefbohrungen > 40 m durchgeführt.

PETA-CARB Teilnehmer: Josefine Lenz

Weitere wissenschaftliche Teilnehmer: Matthias Winkel (GFZ), Chris Maio (UAF, Alaska Quaternary Center), Katey Walter Anthony (UAF, Water and Environmental Research Center) und Ronnie Daanen (DGGS)

Alaska North Slope, August 2014

Expeditionsbeschreibung

Eine gemeinsam mit Mitgliedern des NSF CALON Projekts durchgeführte Expedition in Nord-Alaska.

Dauer: Zwei Wochen.

Ziel: Bohren von Seesedimentkernen aus Thermokarstseen für die Paleoumweltrekonstruktion.

PETA-CARB Teilnehmer: Josefine Lenz; Drei weitere Teilnehmer von der Universität Alaska in Fairbanks und dem USGS.

Lena-Delta, August 2015

Expeditionsbeschreibung

Eine gemeinsam mit dem Melnikov Permafrost Institut Jakutsk (PIY, Russische Akademie der Wissenschaften) durchgeführte Expedition auf die Insel Sobo-Sise im östlichen Lena-Delta und auf die Bykovsky-Halbinsel.

Dauer: Drei Wochen.

Ziele: (1) Gewinnung von Permafrostproben für die Analyse der Qualität und Stabilität von Bodenkohlenstoff; (2) Vermessung von Subsidenz durch Permafrosttauen; (3) Bathymetrische Vermessungen in Thermokarstseen; (4) Installation und Auslesen von Temperatursensoren im Permafrost und in Seen; (5) arktische Küstenerosion.

Teilnehmer: Frank Günther und Andreas Fricke (PETA-CARB, AWI Potsdam und Potsdam University), Alexandra Veremeeva (Institute of Physicochemical and Biological Problems in Soil Sciences, Pushchino), Georgy Maximov (PIY) und Mercedes Molina Gamez (Institut für Bodenkunde der Universität Hamburg)

Thermoerosionstal auf Sobo-Sise, welches von Justine Ramage untersucht wurde

Lena-Delta, August 2016

Expeditionsbeschreibung

Eine gemeinsam mit dem Deutschen GeoForschungsZentrum, dem Melnikov Permafrost Institut Jakutsk (PIY, Russische Akademie der Wissenschaften), der Lomonossow-Universität Moskau und dem Institut für physikalisch-chemische und biologische Probleme der Bodenkunde in Pushchino durchgeführte Expedition auf die Insel Sobo-Sise im östlichen Lena-Delta und auf die Bykovsky-Halbinsel.

Dauer: Drei Wochen.

Ziele: (1) Wiederholungsmessungen zur Dauerbeobachtung von Subszidenz durch Permafrosttauen; (2) Probennahme von Oberflächengewässern zur Analyse von DOC in Thermokarstseen in Yedoma Regionen; (3) Permafrostbohrungen in Thermoerosionstälern für die Bestimmung der Kohlenstoffgehalte zur Untersuchung von Umlagerung und Degradation organischer Substanz; (4) bathymetrische Vermessungen in Thermokarstseen; (5) arktische Küstenerosion.

PETA-CARB Teilnehmer: Frank Günther und Lydia Stolpmann

Weitere wissenschaftliche Teilnehmer: Justine Ramage und Sebastian Wetterich (AWI Potsdam), Aleksander Kizyakov (MGU Moskau), Alexandra Veremeeva (ISSP RAN, Pushchino), Georgy Maximov (PI RAN, Jakutsk), Mahmud Haghshenas Haghighi (GFZ, Potsdam)