PS104 - Wochenbericht Nr. 2 | 13. - 20. Februar 2017

Die zweite Woche

[21. Februar 2017] 

Ein breiter Gürtel von dichtem Packeis liegt normalerweise am nördlichen Zugang zum Schelf des Amundsenmeeres. Doch wir treffen hier auf relativ wenig Meereis, so wie ohnehin in diesem Südsommer rund um die Antarktis eine ungewöhnlich geringe Meereisbedeckung über Satellitendaten zu beobachten ist. Bei nur einer durchschnittlichen Eisbedeckung von drei bis fünf Zehntel der Fläche konnte Polarstern diesen Gürtel leicht durchfahren. Nicht allzu weit westlich der Thurston-Insel lag auch schon unsere erste Station zur Beprobung von Meeressedimenten.

Lange hielten wir uns hier nicht auf, denn das erste Ziel für eine Bohrung mit dem Meeresboden-Bohrgerät MeBo70 war die südliche Pine-Island-Bucht direkt vor dem mächtigen Pine-Island-Gletscher. Zusammen mit den benachbarten Thwaites-, Smith-, Pope- und Kohler-Gletschern bestehen diese Gletscher aus gewaltigen Eisströmen, die um die 100 Gigatonnen Eis pro Jahr aus dem zentralen westantarktischen Eisschild in das Amundsenmeer transportieren. Diese Eismasse entspricht in etwa zwei Drittel des gesamten Eises, das die Antarktis pro Jahr zurzeit als Wassermassen in die Ozeane verliert. Vor dem Pine-Island-Gletscher liegt ein etwa 300 m dickes Sedimentbecken, eingebettet auf einem Kontinentalschelf, auf dem in der südlichen Pine-Island-Bucht ansonsten nur Festgestein, vor allem Granit, auf dem Meeresboden aufgeschlossen ist. Sedimente aus diesem Becken sind wahrscheinlich vom Gletscher transportiert worden, sie könnten aber auch Ablagerungen mit Mikrofossilien enthalten, die von abgestorbenen Algen aus der Wassersäule stammen und die man datieren kann. Durch diese und weitere sedimentologische und geochemische Analysemethoden wäre es möglich, den vergangenen Rückzug des Gletschers aus diesem Gebiet zu rekonstruieren.

Abb. 1: Das MeBo geht auf über 1000 m Tiefe (Foto: Karsten Gohl)
Abb. 2: Das MeBo zurück an Deck nach seinem Einsatz. Der „Schlamm“ am Gerät lässt ahnen, welche Art von Sedimenten sich in den Kernrohren befinden (Foto: Thomas Ronge)

 

Die MeBo wurde vom Technikerteam des MARUM an der Universität Bremen, die das Bohrgerät entwickelt haben, für seinen ersten Einsatz in der Antarktis vorbereitet. Wie der Name schon sagt, wird dieses Gerät auf dem Meeresboden – in diesem Fall auf über 1000 m Tiefe – abgesetzt und ist über ein Kabel mit dem Schiff verbunden. Über dieses Kabel laufen die Strom- und Kommunikationsverbindungen. Zwei „Piloten“ des MeBo-Teams steuern das Gerät über Kontrollkonsolen, die in einem dafür eingerichteten Container auf dem Arbeitsdeck der Polarstern eingebaut sind. Obwohl das Gerät bis zu 80 m tief ins Gestein bohren kann, wurden zunächst nur 10 Bohrstangen mit insgesamt 23 m eingesetzt, um einen ersten Test zu unternehmen, denn über die Beschaffenheit der Sedimente in diesem Becken gibt es unterschiedliche Vorstellungen. Die Bohrung hat auch die vorgesehene Bohrtiefe erreicht und brachte mit Sedimenten gefüllte Kernrohre an die Oberfläche. Die Begeisterung der Geologen hielt sich zunächst in Grenzen, denn in den extrem weichen, fein- und grobkörnigen glazialen Sedimenten konnte nur ein Kerngewinn von durchschnittlich 33% erreicht werden. Zum anderen enthält das erbohrte Material kaum Mikrofossilien, die für die Alterbestimmung wichtig sind.

Das Gerät muss nach einem Einsatz aufwendig gewartet und für den nächsten Einsatz vorbereitet werden, so dass Zeit bleibt, andere Beprobungs- und Messmethoden zwischendurch einzusetzen. Da die gesamte Ausdehnung und der Tiefenaufbau dieses Pine-Island-Gletscherbeckens nicht gut bekannt sind, nutzten wir die Zeit für eine seismische Vermessung und für weitere Beprobungen der obersten Sedimentlagen mit konventionellen Methoden, wie das Schwerelot, den Multi-Corer und Kastengreifer. Einige Meilen von der ersten Bohrlokation versetzt sollte der zweite Bohreinsatz bis auf 50 m Bohrtiefe gehen. Nachts kam dann die Warnung von der Brücke, dass sich ein Eisberg langsam nähert. Erst bestand die Hoffnung, dass er vorbei treiben würde, aber dann änderte sich seine Richtung und er näherte sich dem Schiff. Das bedeutete einen Abbruch der Bohrung und Hieven des MeBos. Ein zweiter Versuch, das MeBo etwas versetzt noch mal abzusetzen, scheiterte leider an einem Schaden an der Spülpumpe. Somit sind nur 17 m erbohrt worden. Da auch hier die Sedimente sehr weich sind, war ein Kerngewinn von nur 23% keine Überraschung mehr.

Abb. 3: Im Kontrollcontainer steuern und überwachen die Piloten mit Hilfe von Kameras den Bohrvorgang am Meeresboden (Foto: Karsten Gohl)
Abb. 4: Die erbohrten „Schätze“ werden kritisch betrachtet. Ist das Material brauchbar für die gewünschten Analysen? (Foto: Thomas Ronge)

 

Die hoch aufgelösten Satellitenaufnahmen, die wir von der Deutschen Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt (DLR) täglich bekommen, hatten uns bereits gezeigt, dass der Pine-Island-Gletscher erneut ein großes Gebiet durch seinen Rückzug freigelegt hat. Die Chance, den Meeresboden in diesem Gebiet erstmals mit dem Fächerecholot zu vermessen, ließen wir uns nicht entgehen. Beeindruckend war für alle die Fahrt entlang eines der Messprofile in sicherer Entfernung der 50 bis 80 m hohen Schelfeis- und Gletscherkanten. Trotz Schönheit der Eiswelten haben wir während der MeBo-Wartungs- und Reparaturzeit intensiv darüber diskutiert, welches der in den Vorabplanungen ausgewählten möglichen Bohrziele wir als nächstes ansteuern .... 

Abb. 5: Polarstern vor dem Pine-Island-Gletscher (Foto: Thomas Ronge)

 

Mit besten Grüßen und Wünschen von allen Fahrtteilnehmern

Karsten Gohl

(Fahrtleiter)

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