Ozeanographie

E-Mails aus dem Filchner-Schelfeis

Nach zwei erfolgreichen Bohr-Expeditionen auf das Filchner-Schelfeis sammelt AWI-Ozeanograph Tore Hattermann nun einzigartige Daten aus der Eiszunge und dem Meer darunter

Das antarktische Filchner-Schelfeis ist in etwa so groß wie Schweden und an seiner Aufsetzlinie bis zu 1600 Meter dick. Direkt unter dieser mächtigen Eiszunge zirkulieren die vermutlich kältesten Wassermassen der Welt. Minus 2,5 Grad Celsius misst ihre Temperatur. Flüssig bleibt das Wasser da nur aufgrund des hohen Drucks in der Tiefe.

Auf welche Weise dieses superkalte Tiefenwasser jedoch unter dem Schelfeis wandert und ob wärmere Wassermassen des Südozeans bereits unter die Eiszunge strömen und das Eis von unten schmelzen, sind zwei der vielen Fragen, welche AWI-Ozeanographen und -Glaziologen in einem gemeinsamen FISP-Großprojekt mit dem British Antarctic Survey untersuchen. „Es gibt viele Hypothesen, wie die Zirkulation unter dem Schelfeis aussehen könnte. Belege aber hat bisher niemand. Aus diesem Grund haben wir in den zwei zurückliegenden Sommern an sieben Positionen Löcher durch das Filchner-Schelfeis gebohrt und Messgeräte im und unter dem Schelfeis verankert“, sagt Ozeanograph Tore Hattermann.

Direkt im Schelfeis dokumentieren nun Termistoketten, wie kalt das Eis in seinen verschiedenen Schichten ist. Im Wasser darunter messen Sensoren in verschiedenen Tiefen die Temperatur, den Salzgehalt und die Strömungsrichtung der Wassermassen. Die Messdaten werden nachts via Satellit an Tore Hattermann geschickt. „Ich erhalte an jedem Morgen 28 E-Mails vom Filchner-Schelfeis. Im Anhang befinden sich die Daten“, erzählt der 33-Jährige.  

Eine logistische Meisterleistung

Die einfache Datenübertragung täuscht darüber hinweg, welche logistische Meisterleistung vollbracht wurde, bis alle Messgeräte installiert waren. „Für unsere Heißwasserbohrungen benötigten wir 13 Tonnen Ausrüstung, deren Einzelteile über mehrere Sommer hinweg mit Polarstern und anderen Schiffen zum Schelfeis gebracht wurden. Hinzukommt der gesamte Treibstoff für die Twin Otter-Flüge, die Schneemobile und die Generatoren. Die Glaziologen haben zudem auf langen Traversen seismische Messungen durchgeführt, um die Topografie des Meeresbodens unter dem Schelfeis zu untersuchen. Auch sie war bisher unbekannt“, sagt der Wissenschaftler.

Für die Bohrungen im Sommer 2016/17 flogen die acht Forscher und Ingenieure von der britischen Station Rothera zum Winterlager auf Berkner Island. In zwölf Pendelflügen brachten sie dann die Ausrüstung auf das Filchner-Schelfeis. „An einer Bohrposition angekommen, brauchten wir die ersten zwei Tage für den Aufbau des Camps. Die Installation der Heißwasseranlage nahm dann noch einmal zwei Tage in Anspruch. Und am fünften Tag schippten wir zu dritt zwölf Stunden lang Schnee, um die ersten 10 Kubikmeter Bohrwasser zu schmelzen“, erzählt AWI-Techniker Jörg Brozek. 

Video zum Projekt

Die britische Tageszeitung "The Guardian" berichtete im Januar 2017 ausführlich über das gemeinsame Filchner-Bohrprojekt des Alfred-Wegener-Institutes und des British Antarctic Survey und produzierte dieses Video dazu.

Beim Bohren durfte nichts schiefgehen

War das Startsignal für eine Bohrung erst einmal gefallen (siehe Kasten), durfte sie nicht mehr unterbrochen werden. „Anderenfalls gefriert das Wasser in den Schläuchen und Leitungen sofort, was große Schäden anrichten kann. Wir haben deshalb den Bohrprozess akribisch überwacht“, so Jörg Brozek.

Dank einer klaren Aufgabenteilung und guten Absprachen hat das deutsch-britische Team jedoch bei keiner seiner Bohrungen Rückschläge erlebt. Jetzt bleibt abzuwarten, ob alle Messgeräte über die angestrebte Zeit von fünf Jahren auch Daten liefern. „Drei unserer Bohrlöcher befinden sich im Norden, rund 60 Kilometer hinter der Kalbungsfront. Vier weitere rund 200 Kilometer weiter südlich. Unsere Daten zeigen schon jetzt, dass an beiden Stellen sehr unterschiedliche Wassermassen zirkulieren“, sagt Tore Hattermann.

Wird das Wasser auch wärmer? Tore Hattermann: „Unsere Messreihe ist noch zu kurz, um Veränderungen festzustellen. Wir dokumentieren im Moment den Ist-Zustand und wollen die Zirkulation unter dem Eis jetzt genauer skizzieren. Norwegische Kollegen haben die von Modellen vorausgesagten wärmeren Wassermassen aber schon ausgemacht – in einer Verankerung direkt an der Kante des Kontinentalsockels. Wir sind gespannt,  ob wir dieses Signal auch an unseren Bohrlöchern nachweisen werden.“ 

Text: Sina Löschke