Woche 7: Tief im Arktischen Ozean

Auf dieser Expedition beprobt die Zooplankton-Gruppe des AWI  Zooplankton zwischen 0.2 mm und 2 cm Länge mit dem Multinetz, z.B. Ruderfußkrebse, Flohkrebse oder Quallen. Das Multinetz ist mit fünf feinmaschigen Planktonnetzen bestückt, die in unterschiedlichen Tiefen geöffnet und wieder geschlossen werden können. So erhält man Proben aus definierten Tiefen, die fixiert und später im Labor bearbeitet werden. Zusätzlich untersuchen wir die Tiefenverteilung der häufigsten Arten mit dem sogenannten LOKI (lightframe onsight key species investigation). Kernstück des LOKI ist eine hochauflösende Digitalkamera, die kontinuierlich etwa zwanzig Bilder pro Sekunde macht (Bild 1), während das Gerät aus 1000 m Tiefe an die Oberfläche gezogen wird oder auf einer Unterwasserfahrzeug (Remotely operated vehicle, ROV) montiert unter dem Eis entlang fährt (Bild 2). Gleichzeitig werden Salzgehalt, Temperatur und Fluoreszenz gemessen, sodass wir das Vorkommen der verschiedenen Arten mit den hydrographischen Bedingungen korrelieren können. Am LOKI haben wir auf dieser Expedition ein weiteres Gerät, das Aquascat, angebracht. Das Aquascat sendet Töne verschiedener Frequenzen aus, die vom Plankton reflektiert werden. So kann man mit Akustik erfassen, wie viele und wie große Tiere im Waser schweben.

Die Atmosphärenwissenschaftler auf PS 106/2 betreiben eine Reihe optischer und anderer Fernerkundungsgeräte, die kontinuierlich messen. Diese Sensoren messen Parameter, mit denen die Atmosphäre und ihre Interaktion mit der Oberfläche untersucht werden kann. Diese Parameter steuern wichtige Variabeln, zum Beispiel zur Verbesserung von Klimamodellen und zur Validierung von Satellitenmessungen. Mit dem FTIR-System (Fourier Transform Infrared Radiometer, Bild 5) der Universität Bremen kann eine große Anzahl von Spurengasen bestimmt werden. Die einfallende und abgehende Strahlung wird von der Freien Universität Berlin mit zwei unterschiedlichen optischen Systemen gemessen. Ein DOAS (Differential Optical Absorption Spectrometer) mit dem Namen Pandora-2s wurde auf dem Peildeck montiert, und ein hyperspektrales Polarimeter (URMS/AMSSP: Universal Radiation Measurement System / Airborne Multi-Spectral Sun- and Polarimeter) ist auf dem Krähennest installiert. Das Pandora-2s misst vertikale Strahlungsprofile in der Atmosphäre mit zwei hochauflösenden Spektralradiometern im Wellenlängenbereich 320 bis 1000 nm. Auch können horizontale Profile der Spurengase NO2, O3 (Ozon) und H2O (Wasserdampf) erstellt werden. Das zweite Instrument führt diese Messungen an der Backbordseite des Schiffs durch.

Das Ziel dieser Messungen ist die Bestimmung von Aerosoleigenschaften und die Messung des einfallenden und abgehenden polarisierten Lichtes der Sonne. Das Licht wird in der Atmosphäre gestreut und von der Oberfläche reflektiert. Auf dieser Expedition messen wir die Reflektion von Eis, Schnee und Meerwasser bei unterschiedlichen Bedingungen in der Atmosphäre. Diese Messungen werden zusammen mit den vertikalen Temperaturprofilen von Radiosondenaufstiegen in Strahlungstransfermodelle gegeben, die den Zustand der Atmosphäre charakterisieren. Die Ergebnisse der Strahlungstransfermodelle und der Messungen können dann verglichen werden, um Unterchiede zwischen  Modellen und Messungen des Lichtfeldes zu finden. Mit dieser Kenntnis können dann z.B. Satellitenmessungen verbessert werden.

Am Abend des sechsten Juli erreichten wir den nördlichsten Punkt dieser Expedition bei  83°40’N 31°35’O. Hier setzten wir unseren gesamten Geräteparcours ein und führten eine zehnstündige Eisstation durch. Einen Tag später genossen Mannschaft und Wissenschaftler dann das traditionelle Grillen zum ‘Bergfest’. Dieses hatten sich alle wahrlich verdient. Jeder hier an Bord hat sein Bestes gegeben, viele von uns haben Tag und Nacht gearbeitet. Damit wurde die erste Hälfte von PS 106/2 bereits ein voller Erfolg. Im Anschluss setzten wir unsere Reise dann wieder in südlicher Richtung fort.

Gestern aber wurde unsere Probenahmeroutine durch einen kleinen medizinischen Zwischenfall unterbrochen. Einer der Wissenschaftler erlitt eine akute Entzündung und musste im Schiffshospital operiert werden. Unter der Leitung des Schiffsarztes, Dr. Claus Rudde-Teufel, wurde der Eingriff in kürzester Zeit erfolgreich durchgeführt. Dem Patienten geht es nun wieder gut, er muss sich lediglich von der Operation erholen. Dr. Rudde-Teufel erwartet eine schnelle Genesung. Und so konnte Polarstern das wissenschaftliche Programm schon gestern Nacht wieder fortsetzen.

Während das Schmelzen des Meereises in der nördlichen Region der letzten Stationen noch nicht so weit fortgeschritten war, erwarten wir, dass sich dies in den kommenden Tagen ändert. Dann nähern wir uns wieder der Eisrandzone. Wir planen die Driftstation des ersten Abschnitts (PS106/1) wieder zu besuchen. Dort werden wir unsere zurückgelassenen autonomen Messgeräte bergen und die Scholle noch einmal intensiv untersuchen und beproben. Wir sind sehr gespannt wie es dort jetzt aussieht, und wie sich das Meereis verändert hat.

Mit den besten Wünschen von Mannschaft und Wissenschaftlern

Hauke Flores, Fahrtleiter

Mit Beiträgen von Thomas Ruhtz (Freie Universität Berlin), Ulrich Küster (FU-Berlin), Jonas Witthuhn (Tropos), Martin Radenz (Tropos), Sebastian Zeppenfeld (Tropos), Simonas Kecorius (Tropos), Hannes Schulz (Tropos), Teresa Vogl (Tropos), Andre Wetli (Tropos), Xianda Gong (Tropos), Svenja Kohnemann (Uni Trier), Gerit Birnbaum (AWI), Marcel König (CAU), Peter Gege (DLR), Philipp Richter (Uni Bremen), Christine Weinzierl (Uni Bremen), Marcel Nicolaus (AWI), Barbara Niehoff (AWI) und Nicole Hildebrandt (AWI)