Klimakrise, Corona und Eisbärbesuch: So lief die Mosaic-Expedition

Die größte Arktis-Expedition aller Zeiten geht zu Ende. Montag kehrt die "Polarstern" nach einem Jahr mit Höhen und Tiefen in ihren Heimathafen Bremerhaven zurück. Ein Rückblick.

Das Forschungsschiff "Polarstern" kommt von der internationale Mosaic-Mission unter Leitung des Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut (AWI) nach Hause. Im Gepäck: zahlreiche Forschungsgrundlagen zum Klimawandel. Ein Jahr unterwegs, festgefroren mit einer Eisscholle im Nordpolarmeer treibend. Fernab jeder Zivilisation, in den Händen der Natur. Von Sibirien über den Nordpol bis in die Gegend zwischen Grönland und Spitzbergen. Teils in monatelanger Dunkelheit. Unter diesen Vorzeichen war die Mission am 20. September 2019 für einen Meilenstein der Klimaforschung an den Start gegangen. Alle paar Monate versorgt von Eisbrechern, Helikoptern und Flugzeugen. Mosaic ist eine Expedition, die ihresgleichen sucht – in der Dimension, aber auch wegen der Corona-Krise, die das Vorhaben an den Rand des Abbruchs brachte. Ein Rückblick.

Was war das Ziel von Mosaic?

Die Arktis gilt Forschenden als Frühwarnsystem für den Klimawandel, kaum eine Region hat sich in den letzten Jahrzehnten derart stark erwärmt. Ziel von Mosaic ist es, die Arktis im Jahresverlauf zu erforschen und ihren Einfluss auf das globale Klima besser zu verstehen. Dabei überwinterte die Crew in zu dieser Zeit nahezu unerreichbaren Regionen – festgefroren an einer Eisscholle, auf der Suche nach Daten mit globaler Bedeutung für Generationen. Neben dem gesamten arktischen Klimasystem waren Ozean, Eis, Atmosphäre, Ökosystem und Bio-Geo-Chemie Gegenstand der Forschung. Als einmalige Chance beschrieb AWI-Meeresphysiker Marcel Nicolaus vor der Abfahrt den Ansatz, mit einer Scholle durch das ganze Jahr zu treiben und den Prozess aus Sicht verschiedener Forschungsteams zu betrachten.

Was war das Besondere an der Expedition?

Die Eisdrift der "Polarstern" und der Aufwand der Mission. Wo die Scholle die Expedition hinträgt konnte vorher abgeschätzt, jedoch nicht exakt vorhergesagt werden. Ziel war es, mit dem Eis die Reise durch die Antarktis zu machen, die es auch ohne das Schiff machen würde. Insgesamt standen sechs Personalwechsel mit je 100 Menschen sowie Messungen zwischen 35.000 Meter über dem Meeresspiegel und 4.000 Meter unter dem Meer an.

Eine Scholle wurde bereits vorher per Satellit ausgeguckt, erklärt AWI-Meeresphysiker Stefan Hendricks. "Wr haben natürlich viel erlebt mit der Scholle, sie hat auch sehr gelitten über die Drift." Unvorhersehbarkeiten waren laut AWI-Meereisphysikerin Stefanie Arndt genau die Idee von Mosaic: "Nicht nur, was wir wissen zu bestätigen sondern auch Dinge, die wir noch nicht wissen neu zu entdecken." Und so war die "Polarstern" bereits im April an einem Ort angelangt, der ursprünglich für August angedacht war. Schließlich erreichte die Expedition auch den Nordpol schneller als erwartet – das Eis war auf diesem Abschnitt im August dünner als gedacht. Insgesamt dauerte die Drift mit der ersten Scholle 300 Tage und 30 mit einer zweiten. Dabei legte das Schiff einen Zickzackkurs von 3400 Kilometern zurück.

Die Drift des Eises bestimmt die Route. So wie es der Forscher Fridtjof Nansen mit seinem hölzernen Segelschiff "Fram" von 1893 bis 1896 vorgemacht hat.

Markus Rex, Expeditionsleiter

Wer war dabei und wer bezahlt das alles?

Für diese größte Arktis-Expedition aller Zeiten hat das Bremerhavener AWI mit über 80 Institutionen aus 20 Nationen zusammengearbeitet, darunter China, Russland, die USA, Kanada und Japan. Unter den Forschenden waren 38 Nationalitäten vertreten.
Das wissenschaftliche Team auf der "Polarstern" bestand aus 307 Personen, hinzu kamen 105 Crew-Mitglieder, 20 Nachwuchsforschende, vier Lehrende und sechs internationale Medienvertreter. Das Budget von Mosaic liegt bei 140 Millionen Euro. Mehr als die Hälfte kommt von deutscher Seite, also dem Bundesministerium für Bildung und Forschung. Der Rest ergibt sich aus verschiedensten Beiträgen der anderen Nationen. Bei etwa 200.000 Euro liegen allein die Betriebskosten der Expedition pro Tag. Instrumente und Forschende sind darin nicht enthalten.

Wie war das Leben in der Arktis?

Für die Forschenden und Besatzungsmitglieder an Bord der "Polarstern" hielt die Expedition immer wieder besondere Momente, aber auch Herausforderungen bereit – wissenschaftlich, persönlich, gruppendynamisch und psychologisch. Fernab von Familie und Freunden wurden gemeinsam Weihnachten und Silvester gefeiert. Es gab Grill-, Quiz- und Filmabende, Tischtennisturniere und Wissenschaftsvorträge. Und es gab die unendlich dunkle Polarnacht zwischen Dezember und Februar ohne jegliches natürliches Licht.

Auch immer im Hinterkopf: die Gefahr durch Eisbären. Besonders bei einer Zeltübernachtung im Forschungscamp auf dem Eis, erinnert sich AWI-Meereisphysikern Stefanie Arndt. In ihrem Abschnitt im April habe es einen Eisbärenbersuch im Camp gegeben, in anderen teilweise täglich. Es sei beeindruckend einen Eisbären zu sehen und damit, wer dort eigentlich zu Hause sei. "Man hat immer im Kopf, was für unfassbar gefährliche Tiere das sind", so Arndt. "Aber wenn wir sie sehen sind sie in der Regel einfach sehr, sehr neugierig." AWI-Fotografin Esther Horvath gelang es, einen solchen Besuch vor Ort festzuhalten. Sie wurde im April für ihr Bild mit dem "World Press Photo Award" ausgezeichnet.

Man sieht eigentlich fast nichts. Und dann weiß man genau, das Schiff ist die einzige Ecke, wo ich hier heute Nacht gescheit schlafen kann. Denn für die nächsten paar tausend Kilometer gab es da nur Meereis. Ein bisschen beängstigend.

Stefan Hendricks, AWI-Meeresphysiker

Warum ließ Corona die Expedition fast scheitern?

Anfang März wurde erstmals von dem Coronavirus im Zusammenhang mit der Mosaic-Expedition berichtet. In einer Gruppe Forschender, die sich in Bremerhaven auf ihren Einsatz in der Arktis vorbereiteten, hatte sich ein Infizierter befunden. Die Folgen waren Quarantäne und eine verschobene Abreise. Ende März führten dann Reise- und Flugbeschränkungen zu Problemen mit dem Crewwechsel. Rund 100 Forschende durften nicht über Norwegen zum Schiff reisen. Gleichzeitig konnte die aktuelle Besatzung nicht von Bord gehen. Expeditionsleiter Markus Rex gab zu, für vieles Notfallpläne in der Schublade zu haben, aber nicht für eine weltweite Pandemie. Zwar seien sie in der Arktis sehr sicher, hieß es im April. Doch die Gesundheit Daheimgebliebener und die Frage nach der Rückkehr beschäftigte die Forschenden.

Ende April unterbrach die "Polarstern" ungeplant ihre Eisdrift, um für den Austausch zwei Schiffen aus Bremerhaven entgegen zu fahren. Um Corona nicht mit an Bord zu bringen, hatte sich das neue Personal dort zunächst für zwei Wochen in Hotel-Quarantäne begeben. Mit zweimonatiger Verspätung fand der Wechsel schließlich Anfang Juni statt. Zwischenzeitlich habe die größte Arktis-Expedition aus logistischen Gründen vor dem Aus gestanden, sagte AWI-Leiterin Antje Boetius. Alle vorhandenen Pläne seien dahin gewesen. Dass der Crewwechsel schließlich doch gelang, habe an zwei Corona bedingt frei gewordenen Schiffe gelegen. "Ich bin so glücklich, dass wir nicht abbrechen mussten. Es ist 2020, das Jahr, in dem wir eigentlich weltweit ganz wichtige Klimaziele erreichen wollten, die wir leider nicht erreicht haben", so Boetius. "Wir müssen hinschauen, was das mit uns macht, was das mit der Arktis macht."

Was hat die Expedition gebracht?

Zwischenzeitlich vermeldeten die Forschenden immer wieder aktuelle Erkenntnisse. Darunter, dass die Atmosphäre der Zentralarktis mit menschlich erzeugtem Feinstaub aus Sibirien und Nordamerika verschmutzt ist – offenbar von Waldbränden. Die Klimaveränderungen in der Arktis sind bereits dramatisch, sagte Expeditionsleiter Markus Rex. Die Erwärmungsraten seien mehr als doppelt so groß wie im Rest der Welt. Im Juli berichtete Rex per Satellitentelefon von enorm hohen Temperaturen und 21 Grad in Spitzbergen. Auch konnten die Forschenden ungewöhnlich weit zurückgezogenes Eis feststellen. "Das dunkle Meer nimmt jetzt natürlich mehr Energie auf, es erwärmt sich schneller", so Rex. "Das heißt, es wird auch für den Rest des Sommers das Schmelzen des Eises weiter beschleunigen." Dies habe Auswirkungen auf das Klima im Rest der Welt. Die Erkenntnis: Klimawandel ist bedrohliche Realität.

Ein Großteil der Forschung liegt aber noch vor den Wissenschaftlern. Die gesammelten Daten werden vom Mosaic-Konsortium nun zwei Jahre direkt untersucht und laut AWI-Sprecher Sebastian Grote noch etwa zehn Jahre lang Basis für weitere Forschung sein. Aus den "echten" Ergebnisdaten der "Polarstern" ergibt sich so in der Folge ein noch höherer Wert. Das Konzept der Expedition bewertete Rex nach dem Zerbrechen der Eisscholle im Juli als vollständig aufgegangen. "Wir füllen wirklich einen weißen Fleck auf der Landkarte der Klimaforschung. Und deswegen lohnt sich auch dieser wahnsinnige Aufwand."