Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut Forschungsflugzeuge sollen Eisdicke in der Arktis messen

Wie dick ist das Eis in der Arktis? In wenigen Tagen werden zwei Forschungsflugzeuge des Bremerhavener Alfred-Wegener-Instituts Richtung Norden aufbrechen, um den Eispanzer aus der Luft zu messen.
27.02.2020, 22:07
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Forschungsflugzeuge sollen Eisdicke in der Arktis messen
Von Katharina Frohne

Wenn alles gut geht„, sagt Thomas Krumpen, “trinken wir vielleicht bald auf der 'Polarstern' ein Bier zusammen“. Bald, das ist im März, dann, wenn zwei Forschungsflugzeuge des Bremerhavener Alfred-Wegener-Instituts (Awi) sich auf den Weg in Richtung Arktis machen. Dahin also, wo seit September vergangenen Jahres das Forschungsschiff „Polarstern“ mit dem Packeis in Richtung Framstraße driftet (wir berichteten). Wir, das sind der Meereisphysiker Krumpen und sein Kollege Stefan Hendricks. Beide werden in wenigen Wochen aufbrechen: Krumpen zur „Polarstern“, die er von Ende März bis Ende Juni als Co-Fahrtleiter begleiten wird, Hendricks an Bord der Polar 6, eines der Forschungsflieger des Awi.

Jetzt, im Februar, wird die Maschine am Bremer Flughafen für ihre Reise in den Norden vorbereitet. In der Arktis soll sie mithilfe speziell angefertigter Messgeräte aus der Luft die Dicke des Meereises erfassen. Wie das funktioniert? Krumpen zeigt auf eine längliche, unter dem Rumpf des Fliegers befestigte Vorrichtung, den sogenannten „EM-Bird“. Wenn die Polar 6 in wenigen Wochen über das arktische Eis hinwegfliegt, werden die Forscher das Messgerät an einem Seil in die Tiefe lassen. Exakt 15 Meter über der Eisdecke muss es hängen, damit es optimale Daten an die Computer an Bord des Flugzeugs liefern kann.

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Der „EM-Bird“ misst dabei zweierlei: Zum einen kann er mithilfe eines elektromagnetischen Feldes die Distanz zum nächsten leitfähigen Medium feststellen: der Wasseroberfläche. Ein Laser misst indes die Distanz bis zur Oberseite des darüberliegenden Meereises. Aus der Differenz zwischen beiden – der Wasser- und der Eisoberfläche – ergibt sich die Dicke des Eispanzers. Fünf bis sechs Stunden werden die Forscher unterwegs sein, jeden Tag, einen Monat lang. Auch die „Polarstern“ werden sie mehrfach anfliegen. Auf der es dann, vielleicht, das gemeinsame Bier gibt.

Mit der Scholle an sonst unerreichbare Orte

Das Schiff ist das Zentrum der größten Arktisexpedition aller Zeiten. Etwa 100 Forscher waren im Herbst vom norwegischen Tromsø aus aufgebrochen, um sich auf der „Polarstern“ im Packeis einfrieren zu lassen. Ein Jahr treiben sie durch die Arktis, getragen von der Transpolardrift. Denn anders als das an Küsten oder am Meeresgrund verankerte Meereis ist das Treibeis in Bewegung. Für die Forscher ist das von Vorteil: Mit der Scholle, an die sie im Herbst andockten, gelangen sie an Orte, die im Winter sonst nicht zu erreichen wären.

Das ist wichtig: Die Polargebiete bilden eine Art Frühwarnsystem des Erdklimas. Die globale Erwärmung führt in ihnen deutlich früher zu Veränderungen als etwa in den gemäßigten Breiten. Zugleich hat, was in den Polarregionen passiert, Auswirkungen auf den Rest der Erde. Wie genau die aussehen? Dazu lassen sich bislang nur ungefähre Angaben machen. „Mosaic“, so der Name der Expedition, soll das ändern. Den Großteil der Messungen nehmen die Wissenschaftler auf der Scholle vor, an der die „Polarstern“ liegt.

Forschungsflüge, wie sie Hendricks macht, ergänzen diese Daten. Warum sie so wichtig sind, erklärt Krumpen, der nach drei Monaten an Bord der „Polarstern“ den zweiten Teil der Flugzeugkampagne im Spätsommer leiten wird. „Die Meereisdicke lässt sich auch per Satellit messen“, sagt er. Die Ergebnisse seien dann allerdings ungenauer – etwa, weil Wasser auf der Eisoberfläche das System irreführe. Auch lasse sich so nur in großen Abständen die Dicke erfassen, der „EM-Bird“ hingegen messe sie alle drei bis vier Meter. Die exakteren Daten dienten daher dazu, Modelle, mit denen etwa die Eisausdehnung insgesamt berechnet werden kann, zu verbessern.

Neben der Polar 6 wird auch die Polar 5 im Dienste der Forschung im Einsatz sein. Das Team an Bord wird sich der Atmosphärenforschung widmen, also den Wechselwirkungen zwischen Erdkruste, eis- und schneebedeckten Gebieten, Ozeanen und Atmosphäre. Auch die so gewonnenen Erkenntnisse sollen letztlich dazu beitragen, Prognosen zur Erderwärmung genauer zu machen.

Oldtimer wurden rundum modernisiert

Beide Flugzeuge sind im Übrigen echte Oldtimer: Mehr als 70 Jahre sind sie alt; die Polar 5 war schon 1948/1949 als Rosinenbomber bei der Berliner Luftbrücke im Einsatz. Für die Forschung wurden sie rundum modernisiert und für den Einsatz in den Polarregionen fit gemacht. Minus 50 Grad können ihnen nichts anhaben; dank eines kombinierten Ski- und Radfahrwerks können sie auf Schotter- und Schneepisten landen.

Bis es losgeht in Richtung Norden – für Krumpen Ende März, für Hendricks in wenigen Tagen – ist noch viel zu tun. „Was wir machen, hört sich nach Abenteuer an“, sagt Hendricks. „Wir bereiten uns so gut wie möglich vor, damit es keines wird.“

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