Wenn man auf Svalbard unterwegs ist, gehört die Überquerung eines Gletschers normalerweise mit dazu. Meist trifft man dort im allerhöchsten Fall andere Wanderer und Naturliebhaber, vielleicht auch mal einen Forscher. Doch wenn Letzterer mit einem Fischernetz und orangen Ballons dasteht und in seine Gedanken versunken ist, wirkt dies schon etwas merkwürdig. Dabei handelt es sich aber um einen harmlosen, aber spannenden Zeitgenossen, der sich Gedanken darüber macht, wie und wohin das Wasser der schmelzenden Gletscher deren Dynamik beeinflusst. Folgen wir den Gedanken, die beim Fischen auf dem Gletscher im Kopf eines Forschers entstehen.
Ein Spalt öffnet sich und breitet sich rasend schnell in Richtung des Glaziologen aus, der auf einem antarktischen Eisschelf Eiskerne bohrt. Alarmiert von dem Knacken, schreckt er auf. Gerade noch rechtzeitig, um zu sehen, wie sich das Eis überall um ihn herum öffnet. Nur wenige Augenblicke später verschwindet sein Bohrgestell in der gähnenden Tiefe einer gewaltigen Spalte, welche sich bis zum Horizont erstreckt. Mit dieser dramatischen Eröffnungsszene beginnt der Hollywood Blockbuster „The Day After Tomorrow“. Was folgt, sind viele weitere, teilweise weit hergeholte Szenarien von Naturkatastrophen. Doch manchmal kann die Natur selbst die wildesten Fantasien von Drehbuchautoren übertreffen. So dauerte es 2002 gerade einmal eine Woche bis eine Fläche des Larsen B Eisschelfs von der Grösse des Saarlandes (2‘300 km2), in tausende kleine Eisberge zerbrach. Was mehr als 10’000 Jahre lang stabil gewesen war, ist innerhalb weniger Tage verloren gegangen.
Mehr als 14’000 Kilometer weiter nördlich an einem typischen Morgen irgendwo in Europa. Du wachst auf, machst das Licht und die Kaffeemaschine an, packst Fisch auf dein Frühstücksbrötchen und beginnst diesen Artikel auf deinem Smartphone zu lesen. Was du dabei vermutlich nicht ahnst, ist wie deine soeben ausgeübten Tätigkeiten mit dem zusammenhängen, was im tiefen Süden passiert und mit dem, woran Wissenschaftler wie ich im hohen Norden arbeiten. Wie das?
Mitternacht in der hohen Arktis. Die Sonne bricht durch die Wolken, nach einem spätabendlichen Regenschauer auf Spitzbergen. Es wird wieder wärmer, aber die ganze Nacht über auf einem Gletscher zu stehen und ein Fischernetz zu beobachten, fühlt sich nach wie vor kalt an. Dann endlich taucht ein kleiner oranger Ballon an dem Schmelzwasserfluss auf, an dem ich stehe. Er treibt, der Strömung folgend, an mir vorbei, verfängt sich im Netz, schwappt jedoch nur Augenblicke später bereits über das Netz hinweg und verschwindet in den Fluten. Fluchend renne ich hinterher, versuche den Ballon zu fangen, bevor er in den Tiefen des Gletschers verschwindet. Puh, gerade noch so geschafft. Erschöpft, aber nicht mehr länger frierend, halte ich den orangen Ballon in meinen Händen. Was an eine Kindergeburtstagsfeier erinnert, ist in Wirklichkeit fortschrittliche und teure Unterwasserrobotiktechnologie: An dem Ballon hängt nämlich eine kleine zwölf Zentimeter lange Kapsel, randvoll gestopft mit hochmoderner Sensortechnologie
Skandinavien und Nordamerika waren einst von großen, massiven Eisschilden bedecket, welche die Berge und Fjorde, so wie wir sie heute kennen, geformt haben. Scheinbar stabil für tausende von Jahren, deuten dennoch Hinweise darauf hin, dass nicht alle dieser Eisschilde immer so stabil waren. Einige von ihnen sind möglicherweise innerhalb sehr kurzer Zeit verschwunden, was die Frage aufwirft, ob sich das, was wir am Larsen B Eisschelf beobachtet haben, wiederholen kann. Wissenschaftler werfen beunruhigte Blicke auf das westantarktische Eisschild, welches der perfekte Kandidat für einen schnellen Kollaps zu sein scheint: Das Land unter dem Eis hat die gleiche Form wie eine Frühstücksschüssel und gibt warmem Meerwasser somit die Möglichkeit bis tief in das Innere des Kontinents vorzudringen, sobald es einmal über den Rand hinweggeschwappt ist. Mit dem Potenzial, den weltweiten Meeresspeigel um 4,3 Meter ansteigen zu lassen, würde ein Kollaps des westantarktischen Eisschildes selbst in Europa deutliche Spuren hinterlassen.
In der Zwischenzeit stellen kollabierende und sich beschleunigende Gletscher auf der ganzen Welt die wissenschaftliche Gemeinschaft vor Rätsel und hinterfragen unser derzeitiges Verständnis des „ewigen Eises“. Trotz all der unterschiedlichen Faktoren, die bei den verschiedenen Geschehnissen an unterschiedlichen Orten eine Rolle zu spielen scheinen, scheint es doch eine Gemeinsamkeit zu geben: Wasser spielt eine entscheidende Rolle. Was uns zu einer weiteren Herausforderung führt: Wir sind nach wie vor kaum in der Lage, Wasserfluss unter Gletschern und Eisschilden zu messen, geschweige denn zu modellieren. Neue Technologien und Methoden sind notwendig, um sowohl die Gegenwart als auch die Zukunft der Eismassen unseres Planeten zu verstehen.
Die Antwort zu einigen der Herausforderungen, die uns von den sich schnell ändernden Eismassen unseres Planeten gestellt werden, liegt möglicherweise in unseren Händen. Nicht nur bildlich, sondern auch wortwörtlich. Viele von uns verbringen mittlerweile sehr viel Zeit mit einem Smartphone in ihren Händen, drehen es hin und her, der Bildschirm immer schön ausgerichtet. Aber woher weiss das Smartphone eigentlich, dass es gedreht worden ist?
Ein kleiner Sensor, die „inertiale Messeinheit“, im Innern eines Smartphones ist in der Lage, das Magnetfeld, die Rotationsrate und die Beschleunigung des Gerätes aufzuzeichnen und ermöglicht es intelligenten Computerprogrammen somit, seine Orientierung und Bewegung zu berechnen. Schlaue Wissenschaftler haben diese Sensortechnologie genommen und in wasserdichte Gehäuse verpackt. Dadurch können Sensoren auf dem Wasser treiben und dabei die Bewegung des Wassers auf ihrem Weg zu den Ozeanen aufzeichnen. Das ist sehr praktisch auch beispielsweise für Fische. Denn so konnte man die Kräfte, welche auf Fische einwirken, wenn diese durch die Turbinen von Wasserkraftwerken schwimmen, zu messen. Letztlich hat das dabei geholfen, diese Kraftwerke, von denen wir unseren Strom für unseren morgendlichen Kaffee beziehen, fischfreundlicher zu machen.
Wie so oft in der Wissenschaft, stellen wir uns auf die Schultern von Riesen und bauen auf solchen bisherigen Erkenntnissen auf. So kommt es, dass ich um Mitternacht auf einem Gletscher irgendwo in der Arktis stehe und beobachte, wie die Fusion von Smartphone- und Unterwassertechnologie an mir vorbeitreibt. Technologie, die Fischen dabei hilft die Durchquerung einer Turbine zu überleben hilft auch mir und uns allen, unser Verständnis über die Eisdynamik unseres sich rasch verändernden Planeten, zu vertiefen, indem sie uns völlig neue Einsichten über den Fluss des Wassers durch die Gletscher liefert. Die ersten vielversprechenden Schritte, welche wir in einer diese Woche veröffentlichten Studie präsentieren, sind getan. Doch es wir noch viel Wasser den (Schmelz)-Bach hinunterfließen und es werden noch viele weitere Nachtschichten auf Gletschern vergehen, bis wir wirklich in der Lage, sind die Dynamik unseres schnell schwindenden Eises und somit die Zukunft unserer Küstenregionen zu verstehen.
Zum Autor Andreas Alexander
Andreas Alexander ist Doktorand in der Gletscherforschung an der Universität in Oslo. Der Maschinenbauingenieur und Geologe studierte in Deutschland, Alaska, Japan, Grönland und Spitzbergen, wo er auch mehrere Jahre verbrachte. In seiner Doktorarbeit beschäftigt er sich mit der Gletscherhöhlenforschung, sowie mit der Entwicklung neuer Technologien für die Messung in unzugänglichen, überfluteten und hochturbulenten Gletscherhöhlen. Dies dient der Erkenntniserweiterung im Bereich des glazialen Hydrologie und letztlich einer besseren Vorhersage künftiger Meeresspiegeländerungen. Neben seiner Tätigkeit in Wissenschaft und Lehre arbeitet er auch als Guide in der Arktis und Antarktis.
