Forschen an der Riviera der Antarktis

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Anja Mödl ist Doktorandin in der Gruppe Schneeprozesse am SLF. Sie verbringt eineinhalb Monate auf der italienischen Station Mario Zucchelli in der Antarktis. Zusammen mit ihrer finnischen Kollegin Roberta Pirazzini möchten sie die Eigenschaften von der Oberflächenstreuschicht bestimmen. Im Logbuch-Blog berichtet sie über ihre Arbeit und ihren Aufenthalt in der Antarktis. Teil 1.

Die Mario Zucchelli Station liegt am Rossmeer in der Terra Nova Bucht auf einem eisfreien Felsen unweit der Küste. Durch ihre Lage in der Bucht und von den umliegenden Hügeln geschützt, ist es an der Station meist relativ windstill und dementsprechend angenehm. Die Stationsbewohner sagen, hier sei die Riviera der Antarktis. Landschaftlich funktioniert der Vergleich sicherlich. Wir sind hier unmittelbar an der Küste aber gleichzeitig auch schon in den Bergen von Viktorialand. Innerhalb weniger Meter kann sich der Blick von felsigen Hängen und gewaltigen Gletschern zu Meereis oder zur offenen See ändern.  Besonders gerade jetzt, wo das Meereis von der Küste bricht und vom Wind ins offene Meer geblasen wird, verändert sich die Umgebung ständig. Auf meiner ersten längeren Laufrunde bin ich aus dem Staunen gar nicht mehr rausgekommen. Dass ich die Gegend auch auf meinen Laufschuhen erkunden kann, ist besonders praktisch und nur möglich, weil sich die Station nicht auf der Eisdecke, sondern auf Felsen befindet. Es gibt mehrere Strassen ins Landesinnere, um nahegelegene Forschungsstellen mit dem Pickup zu erreichen. Aber natürlich kann ich hier nicht einfach meine Laufschuhe anziehen und loslaufen. In dieser abgeschiedenen Region ist Sicherheit an erster Stelle, deshalb ist es Pflicht, stets, wenn ich das Gelände verlasse, ein Funkgerät mitzunehmen und in der Zentrale Bescheid zu geben. Ausserdem möchte ich mich auch nicht alleine weiter als ca. 3 km von der Station entfernen und bleibe auch immer auf den Wegen. Trotzdem bekomme ich beim Laufen ein starkes Gefühl für die Unberührtheit dieses Ortes. 

Das Stationsgebäude ist ein blau-oranger T-förmiger Containerbau. Das Gebäude ist zweistöckig und beinhaltet Schlafräume (Vierbettzimmer), Labore und andere Arbeitsplätze, die Cafeteria, eine Bar sowie zwei Freizeiträume. Daneben umfasst das Gelände noch zwei Montagehallen mit Werkstätten und Lagermöglichkeiten. Ausserdem gibt es eine Holzhütte für Freizeitaktivitäten, ausgestattet mit Mini-Fitnessstudio, Tischtennisplatte und einer kleinen Bühne; sowie eine Reihe weiterer Lagercontainer. Zurzeit befinden sich neben mir noch 69 weitere Personen auf der Station. Davon sind 17 Wissenschaftler, die an neun unterschiedlichen Projekten arbeiten, die übrigen 52 sind Betriebspersonal. Insgesamt sind wir neun Frauen. Die Station selbst istkeine Schönheit, aber sie ist zweckmässig und darauf kommt es an. 

In Bezug auf das Essen haben wir hier richtig Glück im Vergleich zu anderen Forschungsstationen in der Antarktis, so wurde mir zumindest berichtet. Es gibt unter anderem eine Siebträger-Kaffeemaschine und sogar eine Eismaschine. Freitags ist ausserdem immer Pizza-Tag und Donnerstagabend und Sonntagmittag gibt es sogar italienischen Wein zum Essen. Ich als Veganerin, die weder Kaffee noch Alkohol trinkt, kann mit all diesen Vorzügen leider sehr wenig anfangen. Doch auch ich muss mich nicht nur von trockenem Reis oder Pasta mit Olivenöl ernähren, sondern es gibt immer auch eine Gemüsealternative. Sehr dankbar bin ich auch den beiden Köchen, die teilweise extra für mich Tofu oder eine Pizza ohne Käse zubereiten. 

Ein grösseres Problem ist dagegen die Sprachbarriere. Ich selbst spreche kein Italienisch (oder sagen wir mal die Grundlagen, die man mit einem halben Jahr Babble lernt), auf der Station sprechen aber eigentlich nur die Wissenschaftler fliessend Englisch. Glücklicherweise habe ich aber Roberta, welche gebürtige Italienerin ist, und stets für mich übersetzt. Ansonsten verständige ich mich mit Händen und Füssen oder lasse Google übersetzen. Denn dank Starlink haben wir hier sogar einigermassen schnelles WLAN, nur Social Media und Streaming sind geblockt. 

Eigentlich wäre es nicht möglich, dass Roberta und ich auf der italienischen Station forschen können, da wir keinem italienischen Forschungsinstitut angehören. Doch seit diesem Jahr gibt es das Polarin (Polar Research Infrastructure Network) ein EU-Projekt, das es uns ermöglicht als Gastwissenschaftler unabhängig der Nation auf den Stationen innerhalb des Netzwerkes zu arbeiten. Wir sind demnach nicht direkt dem italienischen Antarktis-Forschungsprogramm PNRA angegliedert, und werden für unsere Arbeit durch das Polarin-Projekt gefördert. Da wir der erste Jahrgang in dieser Konstellation sind, hat dies im Vorfeld schon zu einigen Problemen geführt. So gab es zunächst ein Missverständnis bezüglich unserer Kleidung. Es war nicht sicher, ob wir unsere Kleidung von der italienischen Antarktis-Logistik bekommen oder das gesamte Equipment selbst organisieren müssen. Glücklicherweise konnte das Missverständnis schließlich geklärt werden und wir wurden auf gleiche Weise wie die PNRA-Leute ausgestattet. 

In unserem Projekt möchten wir die Oberflächenstreuschicht näher erforschen. Oberflächenstreuschicht ist eine schneeähnliche Struktur, die an der Oberfläche aus blankem Eis entsteht, wenn das Eis schmilzt. Dabei zersetzt sich das Eis durch Metamorphose und wird zu einer granularen weissen Struktur. Hier in der Antarktis wurde diese Umwandlung erst kürzlich zum ersten Mal auf dem Nansen-Eisschild dokumentiert, deshalb führen wir unsere Messungen auch dort aus. Der gleiche Prozess ist aber auch auf dem Meereis in der Arktis und auf Gletschern in den Alpen und Grönland zu beobachten. Dadurch, dass sich die Struktur und Farbe des Eises ändern, verändert sich auch die Oberflächenreflektivität, was einen direkten Einfluss auf die Oberflächenenergiebilanz hat. Was die genauen Ursachen für die Entstehung der Oberflächenstreuschicht sind, das möchten wir mit unseren Messungen bestimmen.  Dazu messen wir neben der Reflektivität auch die Oberflächenrauheit und die strukturellen Eigenschaften wie Dichte, Temperatur und Grösse der Kristalle. Ausserdem haben wir eine automatische Wetterstation und eine Mini-Strahlungsstation installiert, welche die atmosphärischen Variablen wie Lufttemperatur, Windstärke, Windrichtung, eingehende und reflektierte Strahlung in Breitband und spektraler Auflösung, sowie die turbulenten Flüsse, kontinuierlich misst. Die Daten und Erkenntnisse, die wir hier sammeln, sollen unter anderem dazu dienen, die Oberflächenstreuschicht auch in Klimamodellen darzustellen. Bis jetzt ist das nämlich nicht der Fall. 

So viel zu den Rahmenbedingungen, jetzt noch ein paar Impressionen von meiner Reise und den ersten Tagen in der Antarktis. 

Von Davos aus bin ich zunächst nach Christchurch in Neuseeland geflogen (25 Stunden). Dort habe ich auch Roberta und weitere Teilnehmende der italienischen Antarktis-Expedition getroffen Wir hatten zwei Tage Aufenthalt, bevor es weiter in die Antarktis ging, wobei sich der Abflugtermin ständig geändert hat.  Schließlich ging es weiter mit einem neuseeländischen Militärflieger, zunächst bis zur US-Station McMurdo. Der Flug mit dem Militärflugzeug war eine Erfahrung für sich. Es war eng, laut und anfangs zu warm, später ist es immer kälter geworden. Besonders an den Füssen und am Po ist es ganz schön frostig geworden, denn wie war das nochmal, ‘warme Luft steigt nach oben’. Das konnte man in dem Flugzeug deutlich spüren. 

Von dort ging’s weiter mit einer Basler BT-67 zur Mario-Zucchelli-Station. Am Anfang der Saison im November können die Flugzeuge auch direkt von Christchurch nach Mario-Zucchelli fliegen und landen dort auf dem Meereis. Doch bei unserer Ankunft war das Eis schon zu dünn, weshalb wir den Zwischenstopp bei McMurdo gemacht haben und mit einer leichteren Maschine weitergeflogen sind. Mittlerweile ist von Landebahn auf dem Meereis nicht mehr viel übrig. Innerhalb weniger Tage mit starkem Wind wurde ein Grossteil des Meereises in Richtung Ozean geblasen. Für unseren Rückflug Ende Januar werden wir von einer anderen Landebahn an Land starten, welche gerade bereit gemacht wird. 

Auf der Station haben wir in den ersten Tagen erstmal unsere Ausrüstung geordnet und getestet, und darauf gewartet, dass wir zu unserem Messfeld fliegen können. Das Messfeld ist etwa 37 km von der Station entfernt und nur mit einem Helikopter erreichbar. Für mich war es das erste Mal, dass ich in einem Helikopter fliege – eine weitere interessante Erfahrung. Die Station verfügt zwar über zwei Helikopter, doch wir sind nicht die einzige Gruppe, die diese für ihre Forschung braucht. Deshalb sind wir für unsere Messungen stets davon abhängig, wann ein Helikopter für unser Projekt zur Verfügung steht und zusätzlich das Wetter einen Flug erlaubt. Die ganze Logistik wird von einem Team an der Station koordiniert. Ich stelle es mir sehr anspruchsvoll vor, allen Bedürfnissen gerecht zu werden. 

Am dritten Tag konnten wir schliesslich zum ersten Mal ins Feld, beinahe wäre der Flug kurzfristig aufgrund des starken Windes abgesagt worden. Vor Ort war es dann mit etwa 36 km/h doch sehr windig. Das hat dazu geführt, dass die Messinstrumente, die wir mitgebracht haben, nicht richtig aufheizen konnten und deshalb gar nicht oder nicht richtig gemessen haben. Ein weiteres Problem, das uns erwartet hat, war, dass beide festen Stationen nicht mehr geradestanden, wodurch die Messungen quasi unbrauchbar sind. Der Grund dafür ist, dass die Sonne das Metall für die Verankerung erwärmt hat und das Eis aussenrum geschmolzen ist. Dadurch ist die ganze Verankerung lose geworden und kann die Station nicht mehr halten.  Vor Ort konnten wir aber leider nicht viel dagegen tun, da wir dazu mehr Equipment bräuchten. Also haben wir vor allem Fotos gemacht, um später genau planen zu können, was wir brauchen, um die Stationen wieder zu stabilisieren. Das war ein ernüchternder erster Messtag. Aber diese Erfahrungen haben mir auch vor Augen geführt, dass in der Antarktis andere Gesetze herrschen, und wir uns daran anpassen müssen. Ich hoffe, dass wir die Kampagne trotzdem erfolgreich meistern können. Wie es weitergeht, werde ich im nächsten Blog erzählen können.  

Bis dahin alles Gute.

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