Glaziologie Die große Lust auf Eis

Im März starten 50.000 Forscher eines der größten Projekte aller Zeiten, das Internationale Polarjahr. Ein Überblick

Die Pole prägen unser Schicksal. Der Treibhauseffekt wirkt hier besonders stark, und in den Gletschern lagern gigantische Süßwassermengen. Ihr Abschmelzen ließe den Meeresspiegel um Dutzende Meter steigen, ganze Völker verlören ihre Heimat. So weit ist es noch lange nicht. Der jüngste Weltklimabericht der Vereinten Nationen prognostiziert einen maximalen Meeresspiegelanstieg bis zum Jahr 2100 von 60 Zentimetern. Aber er verweist auf große Unsicherheiten beim Einschätzen der Schmelze, insbesondere in Grönland.

Solch gewaltige Kenntnislücken will die Wissenschaft im Internationalen Polarjahr schließen. Es beginnt am 1. März. 50.000 Forscher aus 60 Nationen verfolgen über 200 Projekte, um endlich mehr über den Zustand und die künftige Entwicklung der noch weitgehend unbekannten Polarregionen zu erfahren. Ein Schwarm von Satelliten, Flugzeugen und Motorschlitten, Forschungsschiffen und Unterwasserrobotern soll klären helfen, was sich über, im und unter dem Eis abspielt.

Über die Rückseite des Mondes wissen wir mehr als über manche Bereiche der Geologie und des Lebens unter den polaren Eisdecken. So gedeiht am finsteren antarktischen Meeresboden eine Artenfülle, die jene in der Nordsee weit übertrifft. Wie das Leben dort unten gedeiht, ist rätselhaft. Ähnliches gilt für die Biologie des Krills, einer der erfolgreichsten Tierarten der Erde. Aus Hunderttausende Jahre alten Eisablagerungen erfahren die Glaziologen Erstaunliches, etwa dass Nord- und Südpol eine »Klimaschaukel« bilden. Erwärmt sich der Norden, kühlt sich der Süden ab – und umgekehrt. Die beiden Pole erzählen Geschichten und liefern spektakuläre Bilder. Das Wissen über sie könnte die Zukunft des Planeten entscheiden.

Wachsen und Schmelzen

Das Foto eines Elefantenfußgletschers (oben) zeigt die komplexe Eisdynamik: Der Ursprung des Gletschers liegt hoch oben im Gebirge Ostgrönlands. Durch eine Lücke fließt er in einen flachen Binnensee. Dort liegt seine runde Zunge auf Grund und bricht daher nicht ab. Sie wird unten dunkler, dort schmilzt erwärmtes Eis. Oben hingegen wächst der Gletscher und ist weiß, in der Kälte bleibt der Schnee liegen. Wer nun den Gletscherschwund bestimmen will, muss komplexe Fließ- und Massenbilanzen erstellen. Für Riesengebiete wie Grönland, die größte Insel der Welt, und einen Kontinent wie die Antarktis ist dies extrem schwierig. Die Eisgebirge an den Polen erreichen jeweils Höhen um 4000 Meter, die Antarktis ist im Mittel der welthöchste Kontinent. Gute Satellitendaten für die Polregionen sind spärlich. Die Bestimmung von Eisdicken versagt (wegen zu grober Messraster von 30 mal 30 Kilometern) bei stark abschüssigem Gelände. Doch just da liegen die aktivsten Gletscher. Ein neuer Satellit, Cryosat, ist im Bau. Er soll die Eismassen bald wesentlich präziser messen. Kaum bekannt sind auch die mächtigen Schmelzwasserströme und Seen unter den Gletschern, etliche neue wurden erst jüngst in der Antarktis entdeckt. Wie beeinflussen sie die Gleitdynamik der Gletscher? Gibt es primitives, seit Äonen abgeschirmtes Leben unter dem Eis? Ein tief im Eis verborgener See, Lake Vostok, soll nun daraufhin untersucht werden.

Walnahrung

Der Krill ist eine der erfolgreichsten Tierarten der Welt. Im marinen Ökosystem spielt er eine zentrale Rolle, insbesondere in der Antarktis. Fische und Tintenfische, Seevögel und Pinguine, Robben und Wale haben ihn zum Fressen gern – das norwegische Wort Krill bedeutet »Walnahrung«. Doch all die Klein- und Großmäuler kriegen die Krillbestände nicht klein. Unfassbare Mengen der Kleinkrebse wimmeln in den Ozeanen. Allein die bekannteste der insgesamt 85 Arten, der antarktische Krill Euphausia superba, bringt es auf eine geschätzte Biomasse von bis zu 800 Millionen Tonnen. Das übertrifft den jährlichen Fangertrag der Weltfischerei (100 Millionen Tonnen) deutlich, auf jeden Menschen kämen mehr als 50.000 dieser Krustentiere.

So viel Krebsfleisch weckt Begehrlichkeit. Warum nicht mit einigen Megatonnen »Walnahrung« die eiweißhungrige Menschheit verköstigen? Wertvolle Proteine, aus Wildfang im klaren Eiswasser, schockgefroren und dann cocktailfrisch auf den Tisch – das klingt verlockend. »Alle Pläne, diese scheinbar unerschöpfliche Eiweißquelle im großen Stil für die menschliche Ernährung zu nutzen, wurden fallen gelassen«, sagt Ulrich Bathmann, Biologe und Krillfachmann am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. Zwei Faktoren erschweren die Nutzung. So ist der Fluorgehalt im Krebspanzer giftig hoch. Der Übergang von Fluor ins Fleisch lässt sich zwar durch sofortiges maschinelles Pulen des fangfrischen Krills umgehen. Doch es bleibt ein zweites Problem. »Der Verdauungstrakt der Tiere enthält aggressive Enzyme. Diese verwandeln den Fang in kürzester Zeit in einen ungenießbaren Brei«, erklärt Bathmann. Deshalb wird der gesamte Magen-Darm-Trakt weggeschnitten, um die Selbstverdauung zu vermeiden. Das führt zu Verlusten von 80 bis 90 Prozent. Schon die alten Wikinger kannten die fleischzersetzende Wirkung von Krill, sie heilten damit schwärende Wunden. Inzwischen nutzt auch die moderne Wundmedizin solche Enzyme.