Wieder Arktis-Messflüge des AWI | Polarjournal
Die Forschungsflugzeuge «Polar 6» und «Polar 5» sind zum Start der Flugkampagnen in Spitzbergen angekommen. (Foto: AWI, Esther Horvath)

Nach einer fünfmonatigen Corona-bedingten Zwangspause starteten die beiden deutschen Polarforschungsflugzeuge Polar 5 und Polar 6 am Sonntag, den 30. August von Spitzbergen aus zu ihren ersten Arktis-Messkampagnen des Jahres. Die wissenschaftlichen Messflüge bis weit in die zentrale Arktis hinein dienen der Erforschung von Atmosphäre und Meereis und ergänzen das umfangreiche Forschungsprogramm der MOSAiC-Expedition.

Jakob Belter vom Alfred-Wegener-Institut arbeitet auf dem Flugplatz von Longyearbyen am „EM Bird“, der am Forschungsflugzeug «Polar 6» montiert ist. (Foto: AWI, Esther Horvath)

Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen die Wolkenbildung über dem Arktischen Ozean sowie die Frage, ob das im Rahmen der MOSAiC-Expedition untersuchte Meereis eher dicker oder dünner war als in den zurückliegenden zwei Jahrzehnten und wie sich die überdurchschnittlich hohen Sommertemperaturen auf die arktische Eisdecke ausgewirkt haben.

Ursprünglich sollten im Rahmen der MOSAiC-Expedition vier Flugkampagnen stattfinden – zwei im Frühling und zwei im Sommer. Aufgrund der Corona-Pandemie aber mussten die Messflüge im Frühling ausfallen. Umso größer ist jetzt die Vorfreude der 26 beteiligten Wissenschaftler und Techniker. „Wir sind sehr erleichtert, dass unsere beiden Sommer-Kampagnen trotz der Corona-Pandemie stattfinden können und wir danken sowohl der Regierung Norwegens als auch der Gouverneurin von Spitzbergen für die gute Zusammenarbeit im Vorfeld. Ohne ihre Unterstützung wäre ein Forschungsvorhaben dieser Größe unter den gegebenen Bedingungen nicht möglich gewesen“, sagt Atmosphärenforscher und Kampagnenleiter Dr. Andreas Herber vom AWI.

Die Forschungsflugzeuge «Polar 6» und «Polar 5» in Spitzbergen. Im Vordergrund steht der „EM Bird“ der „IceBird“-Kampagne, der auf der Polar 6 montiert ist. (Foto: AWI, Esther Horvath)

Auf welche Weise entstehen Wolken in der Arktis?

Die deutschen Forschungsflugzeuge «Polar 5» und «Polar 6» sind die ersten beiden ausländischen Flugzeuge auf Spitzbergen seit dem Lockdown. Sie werden vom Flughafen Longyearbyen aus in die zentrale Arktis starten und bei jedem Flug etwa vier bis fünf Stunden in der Luft verbringen. Die dabei durchgeführten Messungen konzentrieren sich auf zwei wissenschaftliche Kernfragen. Die beteiligten Atmosphärenforscher wollen herausfinden, auf welche Weise sich Wolken über dem Arktischen Ozean bilden und welche Rolle Aerosolpartikel und Luftwirbel dabei spielen. Dazu haben die Wissenschaftler «Polar 5» mit verschiedenen meteorologischen Messinstrumenten wie einem Lichtradar, einem Photometer und mehreren Radiometern ausgestattet.

Von vorhergehenden Untersuchungen weiß man, dass Wolken maßgeblich zur rasanten Erwärmung der Arktis beitragen. Moderne Atmosphärenmodelle aber unterschätzen bislang den Einfluss der Wolken und simulieren ihn noch nicht richtig. Aus diesem Grund wird das Team aus Forschenden des Alfred-Wegener-Instituts, der Universitäten Leipzig, Bremen und Köln sowie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) die Luftmassen über dem Arktischen Ozean großräumig vermessen und alle für die Wolkenbildung relevanten Faktoren im Detail untersuchen. Geplant ist zudem, dass das Flugzeug jener Route folgt, die zuvor der Forschungseisbrecher «Polarstern» genommen hat. Auf diese Weise können die in der Luft erhobenen Messdaten die MOSAiC-Forschung auf dem Schiff und auf dem Meereis ergänzen und vervollständigen.

War das MOSAiC-Eis besonders dick oder dünn?

Während «Polar 5» die Atmosphäre vermisst, konzentrieren sich die Meereisphysiker an Bord von «Polar 6» auf die Meereisdecke des Arktischen Ozeans. Ihr Kampagnenziel lautet, die Mächtigkeit und Oberflächeneigenschaften des Meereises in der Framstraße sowie im zentralen Arktischen Ozean zu dokumentieren. Zum Einsatz kommt dabei vor allem der sogenannte EM-Bird – ein elektromagnetisches Messsystem, welches vom Flugzeug in 15 Metern Höhe über die Eisoberfläche geschleppt wird.

Tiefflug des Messflugzeuges «Polar 5» mit einer geschleppten EM-Bird Sonde zur Bestimmung der Dicke des Meereises. (Foto: AWI)

Die Eisdickenmessungen sind Teil des IceBird-Langzeitdatenprogrammes, in welchem AWI-Meereisphysiker seit fast 20 Jahren zweimal jährlich die Meereisdecke in der Arktis untersuchen – einmal zum Ende des Winters, wenn das Eis seine maximale Ausdehnung erreicht hat und einmal im Sommer, wenn es auf sein Jahresminimum zusammenschrumpft. „In diesem Sommer stellt sich uns außerdem die spannende Frage, ob der Zustand der Meereisflächen, welche im Rahmen der MOSAiC-Expedition untersucht wurden, im Vergleich zu unseren Langzeitdaten irgendwie hervorstechen. Sprich: Ob das Eis im Vergleich zu früher eher dünner oder dicker war; ob ihm die hohen Sommertemperaturen in einem besonderen Maße zugesetzt haben oder aber ob sich aufgrund seiner schnellen Drift auffallend viele Eisrücken gebildet haben“, sagt AWI-Meereisphysiker und IceBird-Kampagnenleiter Dr. Thomas Krumpen.

Quelle: AWI, Bremerhaven

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