In Bremerhaven verbringt die Polarstern zweimal jährlich ein paar Wochen in der Lloyd Werft. Die Expeditionsfracht geht hier von und an Bord, Material und Verbrauchsgüter werden geladen und standardmäßige Wartungs- und Reparaturarbeiten halten die „alte Dame“ in Schuss. Der Heimathafen bietet zusätzlich die Gelegenheit, die Polarstern Medien vorstellen, die nicht die Möglichkeit haben, Expeditionen zu begleiten. So war kürzlich ein Kamerateam vom ORF zu einem Gespräch mit Heinz Miller an Bord. Der Leiter des wissenschaftlich-technischen Ausschusses im Polarstern II-Team zeigte seinen Landsleuten vom österreichischen Fernsehen die Besonderheiten auch im Trockendock – eine seltene und beeindruckende Gelegenheit, den zwölf tausend Tonnen Koloss von unten zu betrachten.

Nach gut siebenmonatiger Antarktisexpedition sind wir heute mit dem Morgenhochwasser wieder in unserem Heimathafen Bremerhaven angekommen. Die kommenden Wochen verbringt die Polarstern für routinemäßige Wartungs- und Reparaturarbeiten in der Lloyd Werft, bevor es Ende Mai Richtung Arktis geht. Während dieser Zeit ist die Schiffscrew an Bord und arbeitet mit dem Werftpersonal und externen Firmen zusammen. Meeresforschung findet dabei jedoch nicht statt, so dass wir die Frequenz unserer Berichte ein wenig herunterfahren. Und die Temperatur- und Windangaben sind in den kommenden Wochen ein Wetterbericht aus Bremerhaven.

Die Osterfeiertage auf der Polarstern waren in diesem Jahr etwas ganz Besonderes. Während wir das Osterfest auf traditionelle deutsche Art feierten, nutzten wir diese Gelegenheit auch, um den WASCAL-Studenten und Studentinnen etwas deutsche Kultur näherzubringen.

Auf dem Außendeck wurden bemalte, hartgekochte Eier versteckt und die Studierenden suchten sie mit großer Begeisterung. Es war ein lustiger und einprägsamer Moment für alle an Bord.

Während die Reise langsam zu Ende geht, blicken wir auf eine aufregende Zeit zurück! Es war ein toller kultureller Austausch und wir sind dankbar dafür, dass wir gemeinsam mit unseren WASCAL-Studierenden an Bord arbeiten durften. Wir haben alle sehr viel gelernt über die letzten zwei Wochen und wir hoffen, dass die Studierenden viele positive Eindrücke und reichlich Wissen mit nach Hause nehmen.

Frohe Ostern!

Dr. Svenja Christiansen, leitende Ausbilderin an Bord für Zooplanktonuntersuchungen von der Universität Oslo, machte während der wissenschaftlichen Arbeiten eine spannende Entdeckung. Beim Sammeln von Proben aus den Tiefen des Nordatlantiks fanden Svenja und die WASCAL-Studierenden einen Phronima, einen parasitischen Amphipoden, der seine Eier in Salpen und Pyrosomen legt. Diese Art war die Inspiration für den Film “Alien”. Svenja und ihr Team waren begeistert, sie in ihren Proben gefunden zu haben. Das Team nutzt die gesammelten Proben, um die Verteilung und Zusammensetzung des Zooplanktons und seine Veränderungen in verschiedenen Wassermassen zu untersuchen, wobei der Schwerpunkt auf der täglichen vertikalen Wanderung zwischen dem tiefen Ozean und der Oberfläche liegt. Dieser Prozess spielt nicht nur eine wichtige Rolle für die marinen Nahrungsnetze, sondern stellt auch eine Komponente des marinen Kohlenstoffkreislaufes dar.

Argo Floats, autonome Roboter, die mit den Meeresströmungen treiben, bewegen sich vertikal zwischen der Oberfläche und 2000 Metern Tiefe, um wichtige Messungen über den Zustand unseres Ozeans vorzunehmen. Etwa 4000 dieser Datenerfassungsgeräte treiben in den entlegensten Teilen der Weltmeere und liefern Wissenschaftler:innen wichtige Daten wie Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoffgehalt und Chlorophyll. Ozeanograph:innen verlassen sich auf diese und andere autonome Instrumente, um den Zustand des Ozeans besser zu verstehen und Veränderungen wie zum Beispiel Temperaturanstiege auch im Inneren des Ozeans zu quantifizieren. Während unserer Expedition legen wir insgesamt 5 solcher Floats aus und bergen zwei alte. Die Arbeiten an Bord werden vom EU-Projekt EuroSea unterstützt. Ziel des Projektes ist es, die Ozeanbeobachtung, -überwachung und -vorhersage nachhaltig zu verbessern. Ein wichtiger Baustein dessen ist das internationale Argo-Programm.

In den vergangenen Tagen haben sich die Studierenden an Bord in Gruppen aufgeteilt und mit der Arbeit in den verschiedenen wissenschaftlichen Modulen begonnen, die Teil des Ausbildungsprogramms sind: physikalische Ozeanographie, Biogeochemie, Meeresökologie, Mikrobiologie und Wissenschaftskommunikation. Obwohl sie in getrennten Gruppen arbeiten, treffen sich alle täglich am Rosetten-Wasserschöpfer, der die Proben aus dem Inneren des Ozeans auf das Deck der Polarstern bringt. Ein Student aus dem Senegal hat einen Vormittag damit verbracht, mit seinem Team Flaschen an der Rosette zu füllen, um den Sauerstoffgehalt in der Wassersäule zu messen und stellte fest: „Wenn ich den gesamten Prozess der Entnahme und Analyse einer einzigen Probe durchlaufe, verstehe ich jetzt wirklich, woher die Daten kommen, und weiß zu schätzen, welcher Aufwand in den globalen Datensätzen in jeder Messung steckt. Es ist wirklich erstaunlich.“

Am Dienstag hat die Polarstern Mindelo auf den Kapverden erreicht, um ganz besondere Fracht einzusammeln! Zwölf Studierende des WASCAL Masterstudienganges „Climate Change and Marine Sciences“ und 9 Wissenschaftler:innen vom GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung Kiel, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), dem Leibniz-Institut für Ostseeforschung in Warnemünde (IOW), der Universität Oslo aus Norwegen (UiB) und der Universidade Técnica do Atlântico aus Mindelo, Cabo Verde (UTA). Die nächsten zwei Wochen auf dem Weg zurück nach Deutschland werden die Forscher:innen an Bord der Polarstern verschiedene wissenschaftliche Arbeiten mit den Studentinnen und Studenten, die aus 10 verschiedenen Westafrikanischen Ländern zu uns gekommen sind, durchführen. Wir sind schon sehr gespannt und werden über diese aufregenden Aktivitäten berichten!

Der erste Fahrtabschnitt neigt sich dem Ende zu. Das heißt für den Kommunikationsoffizier Andreas Müller, dass er sich unter anderem um die Post kümmern muss. Die Polarstern hat eine eigene Poststelle, von der aus nicht nur die Briefe der Besatzung und der Wissenschaftler:innen versendet werden, sondern auch vorfrankierte Briefe von Polarstern-Fans und Briefstempelsammler:innen. Wenn wir wieder in Bremerhaven sind, übergibt die Reederei die Briefe der Postsammelstelle zum normalen Austragen. Nicht die schnellste Post, daher wird sie an Bord auch liebevoll Schneckenpost genannt, aber auf jeden Fall etwas Besonderes.

Ab Mindelo, Kap Verde, beginnt der zweite Fahrtabschnitt PS135/2. Wir bleiben weiterhin an Bord und führen unsere Messungen durch, aber ab dann werden hier die Neuankömmlinge von ihren Arbeiten an Bord berichten. Wir möchten uns jetzt schon mal herzlichst bei der Besatzung bedanken, ohne die unsere Arbeiten nicht möglich gewesen wären.

Wer sich eine topographische Weltkarte anguckt, bekommt den Eindruck, dass wir ziemlich gut wissen, wie es unter der Meeresoberfläche aussieht. Jedoch ist weniger als ein Viertel des globalen Meeresbodens durch direkte Messungen mit Echoloten kartiert. Wo es keine Messungen gibt, behilft man sich oft mit Satellitendaten und Modellen. Diese geschätzten Tiefen können jedoch zu gemessenen teilweise mehrere hundert Meter abweichen. Treue Leser:innen werden sich vielleicht noch erinnern, dass auf dem letzten Transit von Punta Arenas nach Bremerhaven das damalige Bathymetrie-Team Untiefen vor Brasilien vermessen hat, wo genau solche Abweichungen auftraten. Das jetzige Team schließt an diese und andere frühere Messungen an, um Datenlücken zu füllen. Die Daten fließen später unter anderem in die frei verfügbare Meereskarte GEBCO (General Bathymetric Charts of the Oceans) ein.

Unsere beiden Chemiker:innen, Freya Debler und Zhiyong Xie, wollen der Verteilung und dem Transport von Schadstoffen in der Luft über dem Atlantik mittels Luftprobensammlern auf die Spur kommen: Die Geräte saugen die Luft mit Hilfe einer Pumpe durch einen Filter und eine mit Adsorbermaterial gefüllte Glaskartusche. Auf den Filtern sammelt sich die partikuläre Phase der Luft und auf den Kartuschen die Gasphase. Über einen Zeitraum von 1-3 Tagen werden bis zu 1000 m³ Luft beprobt. Wieder zu Hause, wird Freya die Proben auf unterschiedliche Pflanzenschutzmittel und Zhiyong auf mehrere Gruppen neu auftretender organischer Chemikalien analysieren. Dies gibt uns einen Überblick darüber, inwieweit die Stoffe auf dem Luftweg von kontinentalen Quellen in abgelegene Gebiete transportiert werden.

Nach einer ereignisreichen Antarktis-Saison ist es nun Zeit unsere geliebte Dame in ihren Heimathafen Bremerhaven zu bringen, um sie für die Arktis-Saison fit zu machen: In Punta Arenas, Chile, wurden die Besatzung und die Wissenschaftler:innen ausgetauscht. Während wir, die Teilnehmer:innen der Expedition PS135/1, uns schonmal einrichten konnten, hat die Mannschaft noch Proviant und Ladung verstaut. Nach Beendigung des Bunkerns von notwendigem Treibstoff für die lange Fahrt geht es erstmal Richtung Mindelo, Kap Verden, wo weitere Wissenschaftler:innen und Studenten:innen aufgenommen werden. Auf dem Weg dorthin werden wir bathymetrische, atmosphärische und meteorologische Messungen durchführen sowie Wasser- und Luftproben sammeln. Diese, teilweise Langzeit-Beobachtungen, sind wichtig für akkurate Modellierungen und Vorhersagen. Wir werden euch hier in den nächsten Wochen einen ausführlicheren Einblick in unsere Arbeit an Bord geben.

Mit einem Rucksack voller neuer Erfahrungen, Proben und Daten haben wir heute morgen wieder festen Boden unter unseren Füßen gespürt. Unsere vertraute Polarstern ist durch die wunderschöne Magellanstraße gefahren und hat uns sicher im Hafen von Punta Arenas abgesetzt. Hier trennen sich nun unsere Wege wieder und es geht nach Hause und zurück in unsere verschiedenen Labore. Nun ist die Zeit gekommen, sich auf die Analysen der gewonnenen Daten und Proben zu fokussieren und die Wissenschaftler:innen können es nicht erwarten sich auf die Ergebnisse dieser erfolgreichen Reise zu stürzen. Es war eine faszinierende Expedition, und obwohl draußen meist Temperaturen unter dem Gefrierpunkt herrschten, war die Atmosphäre an Bord immer herzerwärmend. Mit dem Abschied von der Polarstern verabschieden wir uns auch von den Leser:innen unseres Expeditionsblogs. Wir hoffen, wir konnten euch einen Einblick in unsere Forschung verschaffen und euch an den vielen unglaublichen Momenten der letzten Monate teilhaben lassen.

Müde aber zufrieden machen sich die Crew und die Wissenschaftler:innen der PS134 nach zehn Wochen harter Arbeit nun endlich wieder auf den Weg nach Hause. Wir haben geophysikalische Daten, biologische und geologische Proben gesammelt, Flugsurveys durchgeführt und den westantarktischen Meeresboden vermessen. Für die meisten Wissenschaftler:innen sind die Arbeiten abgeschlossen und wir fangen langsam mit dem Packen an. Nur das gemütliche Bathymetrie- und Parasoundlabor bleibt noch eine Weile aktiv. Es wird oft gesagt, dass wir die Oberfläche des Mondes besser kennen als den Meeresboden unserer Erde, daher ist es immer eine gute Idee, die bathymetrischen Vermessungen auch auf Transitstrecken weiterzuführen – insbesondere auf einem Schiff wie der Polarstern, das oft Gewässer durchquert, die nur wenige andere Schiffe befahren.

Bei Wissenschaftler:innen, die bis in die Antarktis reisen, würde man das vielleicht nicht vermuten, aber Mareen und Caroline sind auf der Suche nach Wärme, viel Wärme! Das Duo, welches das Wärmestrom-Team an Bord der PS134 bildet, war die letzte Woche damit beschäftigt die Messungen in der Eltanin-Bucht abzuschließen. Sie verwenden dafür ein Instrument, das im weiten Sinne einem langen Thermometer gleicht, um einen Einblick in die vorherrschenden Temperaturunterschiede im Sediment und somit dem geothermischen Wärmestrom aus dem Erdinneren in dieser Region zu bekommen. Hohe Werte für den Wärmestrom könnten auf tektonische Riftzonen hinweisen, also Stellen, an denen warmes Mantelmaterial Richtung Erdoberfläche transportiert wurde. Der Wärmestrom spielt eine wichtige Rolle bei Schmelz- und Gleitprozessen an der Unterkante des Eisschildes, daher können die Messungen zur Verbesserung von Meeresspiegelvorhersagen beitragen.

Sieht man die Brücke als Hirn eines Schiffs, so ist der Maschinenraum definitiv das Herz. Chefingenieur Ole und sein Team verbringen den Großteil ihrer Zeit unterhalb der Wasserlinie in den wärmsten Räumen an Bord und betreuen die Maschine. Sie versorgen uns somit nicht nur mit Elektrizität und Trinkwasser, sondern helfen auch den Wissenschaftler:innen und der Crew bei Reparaturen. Hilfe von außerhalb ist nämlich schwer zu bekommen in den fernen Polarregionen. Hier müssen wir uns selbst helfen können. Die Expedition PS134 ist glücklicherweise in guten Händen. Ole arbeitet seit mehr als 30 Jahren auf der Polarstern und kennt das Schiff in- und auswendig.

Polarstern trotzt in diesen Tagen mal wieder dem stürmischen Wetter, mit Wellenhöhen bis zu 8 Metern. Daher scheint nun die geeignete Zeit, das Personal der Bordwetterwarte vorzustellen. Jeden Tag erstellen Jens und Christian vom Deutschen Wetterdienst eine Reihe verschiedener Wettervorhersagen für Schiffsführung, Expeditionsleitung, Helikopter-Piloten, wissenschaftliches Personal und Schiffscrew. Basierend auf verschiedenen Messungen atmosphärischer Parameter an Bord, täglichen Wetterballonaufstiegen, eigenen Wetterbeobachtungen, Satellitenbildern und einem begrenzten Umfang an meteorologischen Daten, welche die Bordwetterwarte per E-Mail aus Deutschland erreichen, werden unter anderem Temperatur, Windstärke, Seegang, Sichtweite und Bewölkung für die kommenden Tage vorhergesagt. Diese Vorhersagen bilden die Grundlage für wichtige Entscheidungen, wie die Planung von Fahrtroute und wissenschaftlichen Stationen, sowie die sichere Durchführung von Hubschrauberflügen.

In den letzten Wochen ist Polarstern durch ein ungewöhnlich eisfreies Bellingshausenmeer gefahren. Die Meereisausdehnung in der gesamten Antarktis ist zu dieser Zeit äußerst gering, was den Trend zu einer sich weiter entwickelnden unterdurchschnittlichen Ausbreitung des antarktischen Meereises seit 2016 verstärkt. Der Zusammenhang zwischen der globalen Erwärmung und dem Verringern der Meereisbedeckung im Südozean ist nicht eindeutig klar, aber der Klimawandel kann als antreibender Faktor nicht ausgeschlossen werden. Normalerweise erreicht das Meereis seine maximale Ausbreitung im September oder Oktober. Danach beginnt das Eis bis in den Südsommer hinein zu schmelzen, wobei es im Februar seine kleinste Ausbreitung erreicht. Bei durchschnittlichen Bedingungen beträgt die maximale Ausbreitung des antarktischen Meereises 18 bis 20 Millionen Quadratkilometer. Im Südsommer zieht es sich auf rund 3 Millionen Quadratkilometer zurück. Aber jetzt im Februar 2023 sind nur 2,2 Millionen Quadratkilometer gemessen worden, und das Schmelzen kann sich noch bis Ende des Monats fortsetzen.

Trefft Dani und Anne, unsere Landgeologinnen an Bord! Die beiden fliegen mit dem Helikopter an Land, sobald es die Entfernung der Polarstern zur Küste und die Wetterbedingungen zulassen (was sich nicht immer als einfach herausstellt im von Tiefdruckeinflüssen geplagten Bellingshausenmeer). Sie nutzen diese Gelegenheiten, um Gesteine vom Küstenbereich des westantarktischen Festlandes sowie vorgelagerter Inseln entlang unserer Route zu beproben. Während kurzer Landaufenthalte suchen sie nach magmatischen oder sedimentären Gesteinen, deren Minerale sie analysieren. Aus den Kristallen gewonnene Analysedaten ermöglichen es ihnen zu erkunden, was unter dem Eis verborgen liegt: Sie geben Einblick in die tektonische Entwicklung des kontinentalen Untergrunds der Antarktis.

Obwohl inzwischen wohl alle Teilnehmenden der Expedition PS134 viele Meerestiere beobachten konnten, haben Johannes, Luca und Nadya wohl die meisten gesehen. Auf die Erforschung von Meeressäugern spezialisiert, begleiten sie die Helikopterflüge zur Eiserkundung im Arbeitsgebiet, um die Tiere visuell zu erfassen. Auf diesem Wege hoffen sie, die Verteilung mariner Säugetiere, insbesondere Wale, in der Region zu verstehen. In einer Region, die erst seit kurzem nicht mehr von Meereis bedeckt ist, haben sie schon fünf Arten beobachten können, darunter Bartenwale (Antarktische Zwergwale und Buckelwale), Schwertwale und Robben. Das Team möchte auch herausfinden, ob die Anwesenheit des Schiffes und die hydroakustischen Vermessungen in dieser Region irgendwelche Auswirkungen auf das Verteilungsmuster und Verhalten der marinen Säugetiere haben.

Die Hauptarbeitsgruppe dieser Expedition besteht aus neun Geophysikerinnen und Geophysikern mit großen Zielen. Das seismische Team arbeitet an der Rekonstruktion der Dynamik des westantarktischen Eisschildes während der letzten 30 Millionen Jahre. Mittels seismischer Pulse, die von einem 3000 Meter langen, hinter dem Schiff geschleppten Hydrophonkabel aufgenommen werden, wird der Untergrund des Bellingshausenmeeres abgebildet. In Abhängigkeit von Art und Struktur des Untergrundes können die Signale mehrere Kilometer in den Untergrund eindringen. Weiterhin erlauben die sedimentären Strukturen Rückschlüsse auf die Entwicklung der ozeanischen Zirkulation und somit die klimatischen Änderungen während der letzten zehner Millionen Jahre.

Nachdem unser Quallen-Forschungsteam bereits auf der Überfahrt von Kapstadt zur Neumayer-Station III Proben von Quallen nahm, haben sie jetzt im Bellingshausenmeer erneut mit ihrer Beprobung begonnen: Trotz der bekannten Bedeutung von gelatinösem Zooplankton (allgemein als Quallen bekannt) für das marine Ökosystem, sind diese Tiere bisher in dieser Region kaum untersucht worden. Das Team beabsichtigt, verschiedene Arten sowie Wasserproben zu DNA-Analysen von unterschiedlichen Lokationen zu sammeln, um die Verteilung, Diversität und Ökologie der Quallen in dieser Region in Zukunft besser abschätzen zu können.

Am Samstag, den 28. Januar, überschritten wir die Halbzeit unserer Expedition, ein Ereignis, das wir mit dem traditionellen “Bergfest” würdigten: Unser Koch Sven und sein Team stellten ein hervorragendes Grillbuffet aus den Vorräten bereit, die wir nach mehr als fünf Wochen auf See noch gelagert haben. Gestärkt und mit erneuter Energie gehen wir jetzt in den zweiten Teil unserer Expedition. In den nächsten Tagen beendet die geophysikalische Gruppe die erste ihrer seismischen Vermessungen im Bellingshausenmeer. Anschließend werden die Meeresgeolog:innen und das Quallenforschungsteam eine Vielzahl von Beprobungen durchführen.

In den vergangenen Tagen waren die Meeresgeolog:innen auf Polarstern rund um die Uhr damit beschäftigt, verschiedene Sedimentkerne vom inneren Schelf des Bellingshausenmeeres zu bergen. Insgesamt sammelten sie acht Kerne vom Meeresboden des Ronne Entrance auf der Grundlage detaillierter dreidimensionaler Bilder sowohl des Meeresbodens als auch der darunter liegenden Sedimentschichten. Diese wurden zuvor mit den akustischen Sonarsystemen an Bord aufgezeichnet. Die Geologinnen und Geologen werden die wertvollen Kerne nun auf eine Vielzahl unterschiedlicher Parameter analysieren, die ihnen helfen werden zu verstehen, wie sich der westantarktische Eisschild über Tausende von Jahren zurückgezogen hat. Dieses Wissen ist wichtig, um die aktuellen schnellen Eisveränderungen in der Region besser einschätzen zu können und um zukünftige Projektionen des Meeresspiegelanstiegs zuverlässiger zu machen.

Mittlerweile hat die Stationsarbeit im Ronne Entrance begonnen, wobei vier Arbeitsgruppen aktiv geworden sind. Die bathymetrische Vermessung des südöstlichsten Teils des Ronne Entrance hat interessante Meeresbodenstrukturen aufgezeigt, welche dem meeresgeologischen Team helfen, geeignete Standorte für Sedimentbohrungen zu finden. Die Quallen- und Wärmeflussteams haben Proben im gleichen Gebiet genommen, und die Landgeologinnen konnten zu ihrer ersten Beprobung an Land ausgeflogen werden. Die Wissenschaftler:innen der Expedition PS134 sind die ersten, die in diesem Teil des Ronne Entrance arbeiten können; der südöstliche Teil wurde erst vor kurzer Zeit durch einen Eisschelfabbruch zugänglich.

Wir können freudig mitteilen, dass wir endlich unser Arbeitsgebiet erreicht haben: das Bellingshausenmeer! Unser Weg hierher führte uns durch die wunderschöne Gerlache Straße, welche nach dem belgischen Forscher Adrien de Gerlache benannt ist. Vor 125 Jahren leitete De Gerlache die berüchtigte Belgica Expedition. Um ungünstiges Wetter mit starken Winden und Seegang im südöstlichen Pazifik zu vermeiden, hat die Polarstern den Weg zwischen den Inseln der Antarktischen Halbinsel gewählt; eine inzwischen eisfreie Route, die sie bisher noch nicht befahren hatte, die aber nicht mehr Zeit kostet. Da bisher nur wenige Schiffe einige dieser engen Seewege befahren haben, nutzten wir die Gelegenheit, um die Vermessung des Meeresbodens zu ergänzen. Eine auf diese Weise verbesserte Datenbasis wird zukünftigen Expeditionen in diesen Gewässern helfen, einen sicheren Weg zu finden.

Während wir alle aufgeregt sind und voller Vorfreude auf die Umrundung der Antarktischen Halbinsel in diesen Tagen schauen, ist es ein guter Moment, um euch ein paar unserer wertvollsten Crewmitglieder auf der Polarstern vorzustellen: Das sind Petra und ihr Team aus Stewardessen und Stewards: Martina, Romy, Erik und Christoph, der Kochsmaat! Sie stehen jeden Morgen mit einem breiten Lächeln auf, nicht nur, um uns viermal am Tag Essen zu servieren, sondern sie halten auch das Schiff sauber und frisch. Wir können uns sehr glücklich schätzen, sie hier an Bord zu haben. In der Zwischenzeit genießen wir es, durch das letzte beständige Meereis zu fahren, da wir auf dem Weg in das, womöglich fast eisfreie, Bellingshausen Meer sind.

Nach einem langen Transit sind wir endlich angekommen in der Antarktis: In diesem Fall nicht auf dem Land, aber auf dem Eis, wo wir am 6. Januar am Atka-Eishafen am Rande des Ekström Schelfeises anlegen konnten. Während die Crew mit dem Ausladen von Containern und Kraftstoff für die Neumayer-Station III beschäftigt war, hatten die Wissenschaftler:innen die Chance, die Station zu besuchen. Dort gab es ein sehr nettes Zusammentreffen mit der Stationscrew. Wir haben eine Führung durch das beeindruckende Gebäude und zugehörige Anlagen bekommen und die Geophysiker:innen unter uns erhielten sogar einen Blick in das magnetische Observatorium. Um die zwei intensiven Tage der Logistikarbeiten und Besuche gebührend abzuschließen, hatten wir ein traditionelles Abschiedstreffen auf dem Eis. Mittlerweile befinden wir uns im Weddellmeer, auf dem nächsten langen Transit bis in unser Hauptarbeitsgebiet: das Bellingshausenmeer.

Sehr stürmisches Wetter mit teilweise bis zu 10 Meter Wellenhöhe hatten wir in der letzten Woche erlebt. Aber nach den sogenannten “Brüllenden Vierzigern” und “Rasenden Fünfzigern” erreichten wir am 1. Januar den Breitengrad 60° Süd und somit formell die antarktischen Gewässer. Ab jetzt gilt das Regelwerk des Antarktisvertrages, der 1959 unterzeichnet wurde. Dieser Vertrag erklärt das Antarktische Territorium, also das gesamte Land und die Ozeane südlich des 60°S Breitengrades, zu einem Gebiet für Frieden, internationale Kooperation und wissenschaftliche Forschung.

Nachdem wir vom alten Jahr und den auferlegten Covid-Masken Abschied genommen und mit einem festlichen Empfang auf der Brücke das neue Jahr begrüßt haben, sind wir am nächsten Morgen bei leckerem Duft von Neujahrswaffeln ostfriesischer Art aufgewacht. Andreas, unser IT-Systemmanager an Bord, überraschte alle mit 200 frisch gebackenen Waffel-Rollen am 1. Januar. In der Zwischenzeit sind unsere Meeresbiologen sehr gut mit ihrem Beprobungsprojekt über die Verteilung von Quallen des Südozeans und der Antarktis vorangekommen. Sie sammelten an verschiedenen Lokationen entlang unserer Fahrtroute in Richtung Neumayer-Station. Auch die Ozeanographen waren beschäftigt und haben alles für das Aussetzen und Einsammeln von ozeanographischen Verankerungen vorbereitet.

Nachdem die letzte Frachtangelegenheit gelöst werden konnte, haben wir den Hafen von Kapstadt schon am Abend des 23. Dezember verlassen. Wir müssen aber weiterhin die Covid-Hygieneregeln für einige Tage an Bord beachten, weshalb das Weihnachtsfest nicht wie sonst üblich stattfinden konnte. Glücklicherweise hat uns unser Chefkoch Sven mit seiner Küchen- und Service-Mannschaft mit leckeren Festmahlzeiten in der festlich dekorierten Messe verwöhnt. Jetzt sind wir bereit, mit vollem Elan an die Arbeiten für die kommende Woche zu gehen, während wir den stürmischen Südatlantik durchqueren. Unzählige Gerätschaften müssen aus den Fracht-Containern ausgestaut und in den verschiedenen Laboren bzw. an Deck installiert werden. Die Teams der Meeresbiologie und der Ozeanographie haben ein intensive Woche vor sich, denn wir beginnen die Forschung mit der Entnahme von Wasserproben aus großer Tiefe sowie dem Aufsammeln und Auslegen von ozeanographischen Messsystemen an verschiedenen Stationen entlang der langen Transitstrecke zur Neumayer-Station III.

Gestern ist ein neues Team von Wissenschaftler:innen an Bord der Polarstern angekommen: Nach einem Tag der Selbstisolation in einem Hotel in Kapstadt haben uns die Besatzungsmitglieder des Schiffes herzlich an Bord begrüßt. Während sich alle einrichtet haben, wurde das Schiff mit genügend Treibstoff für die lange Reise in die Bellingshausensee der Westantarktis versorgt. Da wir jedoch immer noch auf Treibstoff warten, um die Neumayer-Station III zu versorgen, verzögert sich unsere Abfahrt um mindestens einen Tag. Wir hoffen, dass wir bis Heiligabend auf See sein werden! Unsere Fahrt “PS134” ist eine Expedition unter der Leitung von Fahrtleiter Karsten Gohl, die sich auf marine Geophysik, Geologie und Biologie konzentriert. Durch den Vergleich des Verhaltens der Eisschilde aus warmen Perioden der geologischen Vergangenheit mit Daten aus dem heutigen Klima, werden wir den Unterschied zwischen natürlichen Schwankungen und dem vom Menschen verursachten Klimawandel analysieren. Letztendlich werden diese Daten dazu beitragen, die Vorhersage des künftigen Meeresspiegelanstiegs zu verbessern.

Nachdem wir von unseren Forschungsstationen rund um Südgeorgien Abschied nehmen mussten, hieß es Kurs auf Südafrika. Mehrere Sturmtiefs kündigten sich an, aber unsere Meteorologen haben sehr gute Arbeit geleistet und durch das rechtzeitige „Anker lichten“ haben wir jeweils nur die Ausläufer der Sturmtiefs mitbekommen. Nach dem Verlassen unseres Arbeitsgebietes begannen sofort die umfangreichen Pack- und Aufräumarbeiten – alle Labore und Arbeitsbereiche mussten für die folgenden Expeditionsteilnehmenden, die in Kapstadt aufsteigen, gereinigt werden: es hieß im wahrsten Sinne „klar Schiff“ machen und Deck schrubben. Auch diese Arbeiten waren durch den Teamgeist und die gemeinsame Freude an der Expedition schnell erledigt. Es war eine wunderbare Reise, wir haben viele Proben und Daten mit im Rückreisegepäck! Wir laufen nun mit einem sauberen Schiff in Kapstadt ein, freuen uns alle sehr auf zu Hause und danken Kapitän und Schiffsbesatzung der Polarstern für die perfekte Unterstützung.

Mikroalgen sind die Grundlage des marinen Nahrungsnetzes und daher von großer Bedeutung für das marine Ökosystem. Allerdings gibt es unter ihnen ein paar giftige Spielverderber, die bei Meeresvögeln und -säugern Vergiftungen verursachen können. Diese Algengifte kommen in Südpatagonien aufgrund menschlicher Aktivitäten immer häufiger vor. In der Antarktis wurden sie bereits in Spuren nachgewiesen. Südgeorgien stellt eine ideale Vergleichsregion zu Südpatagonien dar, weil einerseits beide Regionen in der subantarktischen Zone liegen, aber Südgeorgien im Gegensatz zu Südpatagonien praktisch frei von menschlichen Einflüssen ist. Um einen Überblick über das Vorkommen von Algengiften im Bereich Südgeorgiens zu bekommen, haben wir regelmäßig Planktonproben mit speziell dafür gefertigten Netzen gewonnen. Aus diesen Proben werden wir am AWI die Algengifte extrahieren und massenspektrometrisch bestimmen. Dieses werden die ersten jemals im Bereich Südgeorgiens gemessenen Algentoxin-Daten sein.

Am vergangenen Freitag, den 9. Dezember, konnten wir im Blauen Salon der Polarstern den 40. Geburtstag unseres stolzen Forschungseisbrechers würdig begehen! Die Crew hatte den Salon zuvor liebevoll geschmückt und wir tauschten die Arbeitskleidung gegen Uniform oder einen festlichen Zwirn. Kapitän Moritz Langhinrichs hielt eine sehr schöne Rede auf das Schiff und wir bekamen das Geburtstagsvideo zu sehen, das POLARSTERN im Laufe der Jahrzehnte ihres beeindruckenden Schaffens zeigt. Unsere Fahrtleiterin Sabine Kasten überreichte anschließend die Geschenke des AWI-Direktoriums für alle an Bord: Der Jubiläumsschal und die Pins kamen bei allen sehr gut an. Es war ein gelungenes Fest in einem sehr schönen und festlichen Rahmen!

Beindruckend türmen sich die Eismassen des Nordenskjöld Gletschers im Cumberland Bay East Fjord auf, als sich ihm die Forscher:innen auf Schlauchbooten nähern. Polarstern führt derweil die Wasser- und Sedimentbeprobung in Bereichen des Fjordes mit größeren Wassertiefen fort. Mit einer handgeführten CTD-Sonde werden die Wasserschichten direkt vor dem Gletscher untersucht und entsprechend ihrer Unterschiede im Salzgehalt, der Temperatur und des Sauerstoffgehaltes charakterisiert. Zudem werden in verschiedenen Tiefen Wasser- und Sedimentproben genommen, die später in den Heimatinstituten der Forscher:innen weiter untersucht werden. Man erhofft sich so die Interaktion zwischen Gletscher und Meer besser zu verstehen und daraus Rückschlüsse für regionale und überregionale Transportwege von Wassermassen und von Land eingetragenen Stoffen zu erlangen.

Die Polarstern hat Geburtstag! Heute, am 9. Dezember 2022, jährt sich die Indienststellung unseres Forschungseisbrechers Polarstern zum vierzigsten Mal. Das Flaggschiff des AWI hat über 130 erfolgreiche Expeditionen in Arktis und Antarktis durchgeführt und war ein Zuhause auf Zeit für tausende Forschende aus Deutschland und der ganzen Welt. Dabei hat die Polarstern 1,8 Millionen Seemeilen sicher zurückgelegt – das entspricht rechnerisch nahezu 86 Erdumrundungen auf Höhe des Äquators. Zu diesem feierlichen Anlass senden Fahrtleiterin Sabine Kasten und Kapitän Moritz Langhinrichs eine Grußbotschaft von Bord.

Gletscher liefern in ihrem Schmelzwasser große Mengen an Sediment, die sogenannte Gletschermilch. Ein Großteil davon setzt sich als Sediment am Boden der Fjorde ab und bildet einen ganz besonderen Lebensraum, besonders für Mikroorganismen. Sauerstoff wird in den obersten Sedimentschichten aufgezehrt, darunter veratmen Mikroben organisches Material, zum Beispiel mit Sulfat oder Eisen anstatt mit Sauerstoff. Wieder andere Mikroorganismen nutzen die Endprodukte der Sulfat- und Eisenatmung als Energiequelle, um Kohlendioxid zu fixieren. So treiben diese Mikroorganismen nicht nur wichtige biogeochemische Kreisläufe an, sie verändern auch die Eigenschaften von Eisenmineralen, die von den Gletschern eingebracht werden und beeinflussen deren Verfügbarkeit für andere biologische und geochemische Prozesse. Die Mikrobiologen:innen an Bord bestimmen und untersuchen diese Mikroorganismen, um ein besseres Verständnis ihres Beitrags zum Umsatz des glazialen Eintrags in Fjordsedimente zu erhalten.

Das Spurenelement Eisen und andere Mikronährstoffe wie Mangan und Vitamin B12 sind essentiell und oft limitierend für das Wachstum von einzelligen Algen – dem Phytoplankton – im Südpolarmeer. Die beim Algenwachstum stattfindende Photosynthese ist der zentrale Prozess, der der Atmosphäre und dem Oberflächenwasser der Ozeane Kohlendioxid entzieht. Um potentielle Quellen von Eisen und anderen Spurenelementen zu ermitteln, kommt auf unserer „Island Impact“-Expedition ein ganz besonderes Geräte-Set-up zum Einsatz: Dieses besteht aus einem Ultra-Clean-Wasserschöpfer, einem „State of the Art“ Reinraum-Container und einem Winden-Container mit einem metall-freien Winden-Kabel. Zum ersten Mal in seiner Geschichte, ist es dem AWI damit möglich, die komplette Wassersäule kontaminationsfrei zu beproben und somit Spurenelemente auch im geringsten Konzentrationsbereich zu analysieren – eine große Herausforderung, da die Polarstern selbst aus 11.000 Tonnen Eisen besteht.

Mit dem Schlauchboot ging es im King Haakon Bay Fjord für Biolog:innen und Geochemiker:innen in Islas Georgias del Sur / Island of South Georgia an Land: Umgeben von See-Elefanten, Pinguinen und Robben wurden Wasser- und Sedimentproben genommen, um den Einfluss des Gletschereintrags und der Vegetation auf das marine Ökosystem näher zu untersuchen. Eisen als limitierendes Spurenelement im Südozean ist essentiell für das Wachstum von Algen und bestimmt daher in hohem Maße die Kohlendioxid-Aufnahme des Ozeans. Daher ist es wichtig, die Quellen von Eisen an Land zu identifizieren, um ein besseres Verständnis für den Einfluss auf die Biogeochemie und Ökosystemstruktur im atlantischen Sektor des Südozeans zu erhalten. Höchste Priorität hat dabei, den Lebensraum der einheimischen Tiere zu respektieren, zu schützen und nicht zu stören.

Am 1. Dezember 1959 unterzeichneten zwölf Nationen den Antarktisvertrag, ein Dokument, in dem erklärt wird, dass die Antarktis ein Ort des Friedens und der wissenschaftlichen Entdeckungen ist. Das UK Polar Network arbeitet mit Wissenschaftler:innen und Schulen zusammen, um ein internationales “Antarktis-Flaggen”-Projekt durchzuführen: Schüler:innen, die sich mit den Polen und dem Antarktisvertrag beschäftigen, entwerfen eine Antarktisflagge und senden die Flaggen an Wissenschaftler:innen in der Antarktis. Die Biologinnen Mads Anderson vom British Antarctic Survey und Isabella Wilkie vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, haben an Bord der Polarstern eine der Tausenden Flaggen im Gepäck, die in diesem Jahr entworfen wurden.

Während einer kurzen Liegezeit an der Pier des Hafens in Punta Arenas wurden dank der guten Organisation der Schiffsführung, des Vertreters der Reederei und des Einsatzes der Crew die erforderlichen Container-Verladearbeiten und das Bunkern erfolgreich durchgeführt. Mit nur geringer Verspätung konnten wir am 20. November zu unserer Expedition PS133-2 „Island Impact“ auslaufen. Unser Dank geht an alle, die dies möglich gemacht haben! Unser Ziel sind nun die Schelfgewässer der Islas Georgias del Sur / Island of South Georgia. Hier und auch weiter stromabwärts im antarktischen Zirkumpolarstrom wollen wir die wichtigsten von der Insel stammenden Quellen von Eisen, Nährstoffen, Spurenelementen und verschiedenen Kohlenstoffverbindungen untersuchen. Wir freuen uns sehr auf die Expedition und erreichten kürzlich unsere erste Station westlich der Insel.

Nach sieben Wochen, in denen wir den Winden des Südpolarmeeres ausgesetzt waren (unsere Bordmeteorologin schätzt einen Durchschnitt von 7 Beaufort mit Extremen über 12 Beaufort), sind wir alle froh, den Hafen von Punta Arenas zu erreichen, ein paar Stunden an Land zu verbringen, uns die Beine zu vertreten und nun zu unseren Familien zurückzukehren. Wir haben eine Expedition voller unerwarteter Wendungen hinter uns, die uns deutlich vor Augen führt, dass unsere Forschung in extremen Umgebungen stattfindet, die auch die besten Pläne durchkreuzen können. Trotz der rauen Bedingungen können wir jedoch stolz darauf sein, dass wir jede Gelegenheit genutzt haben, um wertvolle Daten zu sammeln und wichtige Entdeckungen in dieser erstaunlichen Region des Weltozeans zu machen.

Die 2019 gegründete AWI-Nutrient-Facility vertreten durch Kai-Uwe Ludwichowski und Matthias Woll unterstützt die wissenschaftlichen Teams auf dieser Fahrt mit Nährstoffanalysen: Makronährstoffe sind wichtig für das Algenwachstum im Meer und können bei der Charakterisierung von Wassermassen helfen. In tieferen Wasserschichten sind die Nährstoffkonzentrationen in der Antarktis die höchsten im Vergleich zu den Weltmeeren. Wir nehmen Meereswasserproben aus den 24 großen Wasserschöpfern der CTD-Sonde und analysieren diese Stoffe (Nitrat, Nitrit, Ammonium, Silikat und Phosphat) direkt an Bord mit unserem neuesten Autoanalyser-System. Die Daten, die hier gesammelt werden, werden mit Daten früherer Expeditionen in die Gebiete um diese Inseln herum verglichen, um saisonale und jährliche Veränderungen im Zusammenhang mit klimatischen Veränderungen aufzeigen zu können.

Eines unserer Ziele während Island Impact ist es, die Auswirkungen des Eiseneintrags auf die Produktivität im Südlichen Ozean zu untersuchen: Mithilfe von Langzeitaufzeichnungen in Satellitenbildern und Ergebnissen früherer Expeditionen fuhren wir zum Georgia-Becken, einem Gebiet, in dem das Plankton zu einer erheblichen Senkung des CO2 in der Atmosphäre führen kann. Was wir fanden, übertraf alle unsere Erwartungen: In einer 80 Meter tiefen durchmischten Oberflächenschicht registrierten wir einen Chlorophyllbestand (ein Indikator für die Biomasse des Phytoplanktons) von über 370 mg pro Quadratmeter. Diese Werte sind deutlich höher als frühere Messungen in diesem Gebiet und auch als die Werte, die in den produktivsten Küsten- und Hochseegebieten der Weltmeere gefunden wurden. Ein kurzer Blick auf die Zusammensetzung der Gemeinschaft lässt vermuten, dass eine Mischung mit der koloniebildenden Mikroalge “Phaeocystis antarctica” sowie allen Kieselalgenarten, die im Südlichen Ozean bekanntermaßen Blüten bilden, fröhlich nebeneinander wachsen.

Wegen des selbst für diese Gegend ungewöhnlich schlechten Wetters entnimmt unser Team seit Tagen seine Proben hauptsächlich aus dem Moonpool. Der Moonpool, eine etwa 1 Meter große, untere Öffnung im Schiffsrumpf, bietet direkten Zugang zu dem Wasser, das darunter liegt. Für das Moonpool-Team gibt es keine Zeit zum Ausruhen: Wir nehmen rund um die Uhr Proben, während das Schiff von Position zu Position fährt. Mit unserer Arbeit liefern wir hochauflösende Daten zu einer Reihe von Parametern wie Algenpigmenten, partikulärem und gelöstem organischen und anorganischen Kohlenstoff sowie Nährstoffen und vielem mehr. Wir nehmen auch Proben, um die Artenzusammensetzung des Phytoplanktons zu untersuchen. Darüber hinaus sind diese Daten wichtig, um andere Wissenschaftler:innen an Bord bei der Kalibrierung von Online-Instrumenten zu unterstützen.

Um uns herum ist nichts als Wasser. Gerade in wenig befahrenen Regionen sind Satelliten besonders wichtig, denn sie helfen uns, den Ozean von der Ferne aus zu beobachten. Astrid und Moritz verwenden optische Sensoren, um Licht in der Wassersäule zu messen. Durch kleine Algen oder andere Partikel wird das Licht verringert oder verändert. Ähnlich wie Pflanzen an Land wachsen Algen in ganz verschiedenen Grüntönen. Nützlich für uns, denn so können wir ihre Konzentration im Wasser messen und Algengruppen unterscheiden. Wir verbessern durch Messungen vor Ort die Satellitenprodukte und können die Expedition dann in einen größeren Rahmen einbetten.

Die menschlichen Emissionen von Treibhausgasen, insbesondere von Kohlendioxid (CO2), haben unser Klima eindeutig verändert. Der Ozean nimmt etwa ein Viertel des überschüssigen CO2 auf, das durch menschliche Aktivitäten ausgestoßen wird. Wir wissen aus früheren Messungen und Modellierungsstudien, dass das Südpolarmeer in diesem Zusammenhang besonders relevant ist. Allerdings sind unsere Schätzungen aufgrund der unzureichenden Datenerfassung noch immer mit großen Unsicherheiten behaftet, da in dieser abgelegenen Region der Weltmeere nur wenige Studien durchgeführt wurden. Während unserer Expedition messen wir daher auch die CO2-Konzentrationen im Meerwasser von der Oberfläche bis in die Tiefsee. Mit diesen Daten können wir besser eingrenzen, wie viel CO2 aus der Atmosphäre aufgenommen wird und wie viel “menschliches” oder “überschüssiges” CO2 das Südpolarmeer bereits aufgenommen hat.

Als physikalische Ozeanographen interessiert uns, welche Wassermassen hier zu finden sind, wo sie herkommen und in welche Richtung sie sich bewegen. Die Wassermassen lassen sich anhand von Temperatur und Salzgehalt bestimmen, um eine besonders gute räumliche Auflösung zu haben versuchen wir alle ein bis drei Kilometer die beiden Größen zu messen. Dazu nutzen wir auf dieser Expedition ein sogenanntes Triaxus, welches bei langsamer Fahrt hinter Polarstern durchs Wasser geschleppt wird. Das Messgerät bewegt sich dabei zwischen 300 Meter Tiefe und der Wasseroberfläche rauf und runter und zeichnet neben Temperaturwerten und dem Salzgehalt eine Vielzahl von weiteren Messparametern auf. Für einen Testlauf ging das Triaxus jetzt das erste Mal hier im Südpolarmeer zu Wasser.

Das Wetter in unserem Arbeitsgebiet ist vor allem zu dieser Jahreszeit besonders stürmisch, eine Herausforderung für alle wissenschaftlichen Arbeiten. Darum hält der Wetterdienst jeden Morgen um 08:15 Uhr ein Wetterbriefing mit dem Kapitän, der Fahrtleiterin und den Helikopterpiloten ab. Auch Wissenschaftler:innen, die an dem jeweiligen Tag ihre Forschungsvorhaben durchführen wollen, nehmen daran regelmäßig teil. Die Meteorologin Sonja Stöckle zeigt die aktuelle Wettersituation auf und gibt einen Ausblick auf die kommenden Tage. Hier ziehen häufig starke Windfelder durch, die das Arbeiten mit Geräten an Deck verhindern. Die „Schönwetter-Fenster“ halten meist nur ein bis zwei Tage an. Daher wird jeden Morgen von allen zusammen abgewogen, welche Arbeiten in den nächsten Tagen am besten durchgeführt werden können.

Makrozooplankton und Mikronekton sind Gruppen von pelagischen, schnell schwimmenden Organismen, deren Größe zwischen einer Haselnuss und einer ausgewachsenen Sardelle liegt. Sie kommen im gesamten Weltozean in großer Zahl vor, sind aber aufgrund ihrer Fähigkeit, kleinen Netzen und großen Schleppnetzen auszuweichen, schwer zu erfassen. Sie sind in der Lage, über große Entfernungen zwischen der Oberfläche und der Tiefsee zu wandern, tragen zum vertikalen Kohlenstoffkreislauf bei und sind ein wichtiger Teil der marinen Nahrungskette. Makrozooplankton und Mikronekton – darunter Krill, Tintenfische, Quallen und Ruderfußkrebse – kann mit speziell für diesen Zweck entwickelten Netzen gesammelt und quantifiziert werden. Bei uns an Bord ist das das Hauptanliegen von dem Team rund um Evgeny Pakhomov, der schon lange das Südpolarmeer erforscht. Begleitet wird er von Alexis Bahl, Larysa Pakhomova und Florian Lüskow, die beim Ausbringen des Netzes und der Analyse des Fangs helfen.

Unser zweiter Tag auf See war ein Tag der intensiven Vorbereitung. Die Decks, Gänge und Labore der Polarstern waren voll mit Wissenschaftler:innen, die ihre Ausrüstung auspackten und testeten, um die Biologie und Chemie des Südatlantiks zu untersuchen. Auf dem Foto montieren der Zoologe Dr. Jörg Dutz und die Studierenden Delove Asiedu und Jonas Bolduan ein großes Zooplanktonnetz und überprüfen dessen Unversehrtheit. Wir verwenden Netze wie diese, um die Zusammensetzung und Verteilung von “Weidegängern” wie kleinen Ruderfußkrebsen zu verstehen, die sich von Phytoplankton, einem anderen kleineren Zooplankton und einer Reihe anderer Schwebeteilchen ernähren. Durch ihre Weideaktivität können sie die Phytoplanktonpopulationen und den ozeanischen Kohlenstoffkreislauf beeinflussen.

Gestern begann unsere Expedition im größten Meeresstrom der Erde, dem Antarktischen Zirkumpolarstrom. Die sogenannten roaring forties umfassen das Gebiet der Westwindzone zwischen dem 40. und 50. Grad südlicher Breite und bezeichnen eine der stürmischsten Regionen unseres Planeten. Unser Untersuchungsgebiet ist durch große Schwaden mit hoher Produktivität gekennzeichnet, die sich vom Weltraum aus betrachtet wie Flüsse stromabwärts von Landmassen und Inseln bewegen. Während der Expedition PS133/1 will unser internationales Team von 48 Wissenschaftler:innen diese Muster verstehen, die mit dem Eiseneintrag von Land zusammenhängen. Nach einem Jahr der Vorbereitung sind wir froh und aufgeregt, unsere Quarantänequartiere in Kapstadt zu verlassen und mit unserem wissenschaftlichen Programm zu beginnen.

Nach 30 Tagen auf See und 6970 Seemeilen sind wir in Kapstadt angekommen. Unsere letzte CTD-Station, nur zwei Tage vor unserer Ankunft, war etwas ganz Besonderes. Das Wetter spielte mit – ein schöner, warmer, sonniger Tag und ruhige See. Mit den auf der NoSoAT-Reise der Polarstern erworbenen Fähigkeiten organisierten und führten die Stipendiat:innen die CTD-Probenahme von Anfang bis Ende durch, ohne Aufsicht durch die Lehrkräfte. Ihnen wurde durch demokratische Abstimmung eine Rolle zugewiesen. Die Besatzung ist immer unverzichtbar, aber die Stipendiat:innen brauchten ihre Lehrer nicht, um die CTD sicher nach oben zu bringen. Jetzt ist es an der Zeit, die Labore zu reinigen und alles zusammenzupacken. Wir haben einen engen Zeitplan, um unsere Fracht in die Schiffscontainer zu bekommen. Wir haben eine erfolgreiche Expedition hinter uns, die wir ohne die Besatzung nicht hätten durchführen können. Vielen Dank an die Crew für eine tolle Reise! Wir sind traurig, dass dies unser letzter Blog ist, und müssen uns verabschieden. Danke, dass ihr unsere Reise auf der PS132 verfolgt habt!

Einige der erstaunlichsten Lebewesen des Meeres kann man nur mit einem Mikroskop sehen. In der oberen Schicht des Meeres treibt das Phytoplankton – einzigartige, vielfältige und oft wunderschöne einzellige Mikroorganismen. Die meisten Phytoplanktonarten betreiben Photosynthese, produzieren so viel Sauerstoff wie Landpflanzen und bilden die Grundlage der marinen Nahrungskette. Zwei wichtige Gruppen sind die Kieselalgen, die sich durch ihre Silikat-Zellwände auszeichnen, und Dinoflagellaten, die zwei Geißeln haben. Entlang unseres Nord-Süd-Atlantik-Transekts beproben wir das Phytoplankton mit einem feinmaschigen Netz und beobachten Arten, von denen einige recht eigentümlich sind. Dazu gehört eine sehr langgestreckte Dinoflagellatenart, die dem Blatt einer Windturbine ähnelt, Amphisolenia bidentata. Ein anderer Dinoflagellat, Ornithocercus magnificus, macht seinem Namen mit seinen kunstvoll gefiederten flügelartigen Strukturen alle Ehre. Diese Art ist nicht in der Lage, Photosynthese zu betreiben, trägt aber Cyanobakterien in sich – ob es sich dabei um eine symbiotische Beziehung oder eine Nahrungsquelle handelt, ist noch nicht geklärt. Es gibt noch viel zu entdecken über den Ozean und seine Bewohner!

Winzige Partikel, die in der Luft schweben, können von Land aus Tausende von Kilometern in die Weite des Ozeans geweht werden. Diese Partikel, die so genannten Aerosole, stammen aus einer Vielzahl natürlicher und anthropogener Quellen und enthalten Stoffe, die von den mikroskopisch kleinen Pflanzen im Meer genutzt werden. Als wir Westafrika passierten, sammelten wir Aerosole aus der Sahara-Wüste, die dem Ozean Eisen und Phosphor zuführen. Weiter südlich fanden wir Aerosole, die bei Bränden im südlichen Afrika entstanden sind. Zusammen mit Ruß bringen diese Partikel Stickstoff und Phosphor in die Gewässer des Südatlantiks.

Carbonylsulfid (COS) ist das am häufigsten vorkommende schwefelhaltige Gas in der Atmosphäre. Dieses Gas gibt uns Auskunft über die terrestrische Primärproduktion, eine der wichtigsten Senken für atmosphärisches Kohlendioxid. Um die Dynamik des Klimawandels zu verstehen, müssen wir die Größenordnung der terrestrischen Photosynthese kennen. Allerdings bestehen große Unsicherheiten bei der Abschätzung der Größenordnung der COS-Flüsse. Eine neue analytische Methode wurde entwickelt, um die Flüsse dieser schwefelhaltigen Gase zu verbessern und damit auch die Abschätzung der Bruttoprimärproduktion. Auf dieser Fahrt untersuchen wir die räumliche Verteilung von COS als häufigste marine Quelle des atmosphärischen COS-Budgets.

Eine begeisterte Debatte zum Nagoya-Protokoll füllte den Abend. Die Scholars hatten sich intensiv vorbereitet, um in zwei Gruppen argumentativ gegeneinander anzutreten. Gruppe 1 war “Pro Unterzeichnung und Ratifizierung des Nagoya-Protokolls”, Gruppe 2 argumentierte “Contra”. Doch worum geht es im Nagoya-Protokoll? Es geht um den Zugang zu genetischen Ressourcen und die gerechte Aufteilung der sich aus ihrer Nutzung ergebenden Vorteile im Rahmen des Übereinkommens über die biologische Vielfalt. Es umfasst alle Arten von genetischem Material, DNA und RNA bis hin zu Proteinen und Enzymen, sowie biochemischen Verbindungen. Dies gilt auch für alle Arten von Organismen, Mikroben, Pflanzen, Pilzen und Tieren. Das Nagoya-Protokoll wurde von 136 Ländern ratifiziert. Wenn man in einem anderen Land, welches das Protokoll unterzeichnet hat, Proben nehmen möchte, muss man sich eine Genehmigung einholen, bevor man Organismen oder genetisches Material aus dem Land bringt. Wichtig ist auch, dass alle Vorteile, die sich aus der Nutzung von genetischem Material und traditionellem Wissen ergeben, mit dem Land und der Gemeinschaft geteilt werden müssen, aus der das Material stammt. Ziel unserer Debatte war es, das Bewusstsein für den verantwortungsvollen Umgang mit Probenmaterial aus anderen Herkunftsländern zu schärfen, über die rechtlichen Folgen der Zugehörigkeit zur internationalen Forschungsgemeinschaft aufzuklären und globale Verantwortung zu übernehmen.

Was sagt uns der Salzgehalt über den Ozean und warum messen wir ihn in unseren Wasserproben? Meeressalze gelangen durch untermeerische Schlote oder die Verwitterung von Gestein mit Regenwasser in die Fließgewässer und schließlich ins Meer. Der Salzgehalt kann als Indikator für die verschiedenen Wassermassen dienen und ist an der Entstehung der Meeresströmungen beteiligt. Zusammen mit Druck und Temperatur bestimmt er die Dichte des Wassers. In den Meeren ist der Salzgehalt unterschiedlich: Während die Ostsee durch hohe Niederschläge und geringe Verdunstung gekennzeichnet ist und dadurch einen niedrigen Salzgehalt hat, ist das Mittelmeer durch hohe Verdunstung und geringe Niederschlagsmengen gekennzeichnet und hat somit einen hohen Salzgehalt. Das salzige und warme Mittelmeerwasser fließt bei Gibraltar in den Atlantischen Ozean und sinkt trotz seiner hohen Temperatur aufgrund des Salzgehaltes ab. Wir sehen diese Wassermasse nördlich und südlich von Gibraltar in Tiefen von 750 bis 1000 Metern Tiefe in unseren Profilen.

Während unseres Yogakurses – alle gerade in Position des herabschauenden Hundes, also kopfüber, entdeckten wir eine Gruppe von Orcas am Horizont. Der Yogakurs war unmittelbar beendet und alle liefen auf das Peildeck, um sich diese wundervollen Tiere anzusehen. Allseits große Freude, denn bisher hatten nur wenige von uns das Glück, Wale oder Delfine zu sehen. Marvin von der Crew, der in seiner Freizeit Yoga mit uns machte, holte schnell die Kamera und rief freundlich ins Treppenhaus, dass Delfine gesichtet wurden, damit andere sie auch sehen konnten. So konnten wir die Gruppe von Orcas beobachten, wie sie sich in ihrem Element tummelten. Ein besonderer Moment, den man schlicht genießt und nicht vergisst.

Auf unserer Fahrt entlang des Nord-Süd-Atlantik-Transekts können die festgelegten Stationen auf unterschiedliche Tageszeiten fallen, also auch mitten in der Nacht. Trotzdem hat das Leben an Bord einen gewissen Rhythmus. Das Frühstück beginnt um 7:30 Uhr, Mittagessen gibt es um 11:30 Uhr und das Abendessen um 17:30 Uhr. Es gibt täglich Trainingsangebote von Hannah und regelmäßige Pausen während der langen Arbeitstage. Abends um 19:30 Uhr versammeln wir uns im “Kino” bzw. Vortragsraum. Zu Beginn des Treffens präsentiert Vera die Wettervorhersage für den nächsten Tag, dann schauen wir uns die Fotos des Tages an. Der Hauptteil unseres Abendprogramms ist allerdings ein Vortrag eines Fahrtteilnehmers, das kann ein:e POGO-Stipendiat:in, ein:e Forschende:r oder ein Besatzungsmitglied sein. Wir haben ganz unterschiedliche wissenschaftliche und kulturelle Hintergründe, und dies spiegelt sich auch in unseren Seminaren wider.  Einige Beispiele von den fantastischen Präsentationen, die wir bisher genossen haben: Tauchen auf den Philippinen, Feldarbeit an der Küste von Bangladesch, peruanische Kultur und Gastronomie sowie aktuelle Themen wie der Anstieg des Meeresspiegels im Zusammenhang mit dem Klimawandel und das Nagoya-Protokoll. Unsere Seminare geben uns Einblicke in spezifische Themen, führen zu anregenden Diskussionen, entführen uns für einen Moment an weit entfernte Orte.

Inzwischen haben wir den Äquator überschritten und mehr als die Hälfte der Expedition liegt schon hinter uns. “Neptuns und Tethys‘ Next Top Model” war das Motto eines Kostümfestes, um Neptun und Thetis freundlich zu stimmen und uns die Überquerung des Äquators zu gewähren. Als hybride Gestalten halb Narwal halb Krebs, als Seeigel, Feuerfische, Meeresschildkröte, treibenden Sargassumteppich und diverse weitere Meeresorganismen sowie allerlei Meerjungfrauen kamen die Täuflinge zu Besuch. Sie hatten sich nicht nur mit den Kostümen viel Mühe geben, sondern auch persönliche Briefe an Neptun und Thetis verfasst. Alle Täuflinge wurden mit persönlichen äußerst kreativen Namen in Gedichtform getauft und erhielten eine besonders schön gestaltete Urkunde. Ein unvergessliches Erlebnis.

Seit ein paar Tagen sehen wir regelmäßig fliegende Fische. Manchmal sehen wir einen ganzen Schwarm, manchmal nur eine Gruppe mit wenigen Fischen, die plötzlich aus dem Wasser springen. Eigentlich “fliegen“ sie nicht wirklich, sie gleiten mit ihren flügelähnlichen Flossen durch Wasser und Luft. Wir können sie mit ausgebreiteten Flossen wie Vögel über die Wasseroberfläche gleiten sehen. Ihre Flüge dauern meistens nur ein paar Sekunden und sind üblicherweise ca. 50 m lang. Fliegende Fische können sogar mitten im Flug die Richtung ändern. Sie zählen zu den Knochenfischen aus der Ordnung der Hornhechtartigen (Beloniformes). Sie springen und gleiten erst ab einer Größe von 5 cm, sind sie kleiner ist die Oberflächenspannung zu groß. Das Gleiten ist vermutlich ein Fluchtverhalten z.B. vor Fressfeinden. Ein fliegender Fisch ist sogar so hochgesprungen, dass er versehentlich an Bord von der Polarstern gelandet ist. Wir haben ihn sanft wieder zurück ins Meer gegeben.

Wir sehen immer häufiger schwimmende bräunliche Inseln, die in Formation entlang einer Linie an uns vorbeitreiben. Es handelt sich dabei um die Meeresalge Sargassum der Gattung Braunalgen. Sie lebt festsitzend, oder wie in unserem Fall freischwebend an der Meeresoberfläche. Kleine mit Sauerstoff gefüllte Blasen sorgen für den Auftrieb. Sargassum verfügt über eine spezielle Pigmentzusammensetzung, die es der Alge ermöglicht, die hohe Lichteinstrahlung zu nutzen und sich gleichzeitig vor zu viel Strahlung zu schützen. Neben den Chlorophyllen sind dies vor allem verschiedene Fucoxanthine und Carotinoide. Mit ihrem unverwechselbaren Farbspektrum sind sie sogar aus dem All zu identifizieren. Sargassum bildet im offenen Ozean ein eigenes kleines Ökosystem, das Lebensraum für jede Menge Mitreisende bietet, die sich auf, zwischen oder unter der Makroalge ansiedeln: Ruderfußkrebse, Hzdroyoen, Bryozoen, Rotalgen, Grünalgen, Kieselalgen und Fische, die den schwimmenden Teppich als Futterquelle und Schutz nutzen. Algen werden durch Meeresströmungen und Wind an die Küste gespült. Bei sehr großen Mengen kann dies ein Problem für die Bewohner:innen der Küstengemeinden darstellen, da die Algen verrotten und dabei übelriechende Gase freisetzen. Ein internationales Monitoring-Programm sammelt Daten zum Vorkommen von Sargassum.

Wir haben drei „Miniboote“ mit an Bord, die von Schulkindern aus Deutschland, Irland und Spanien, die im Projekt Educational Passages zusammengebaut wurden. Sie sind mit Sensoren bestückt, die die Temperatur an der Wasseroberfläche und der Luft messen. Ein weiteres viertes Boot in diesem Projekt kommt aus Südafrika und wird auf dem südafrikanischen Forschungsschiff Algoa ausgebracht. Bevor wir das erste Boot zu Wasser gelassen haben, haben die Expeditionsteilnehmenden sie für ihren Einsatz vorbereitet: die Elektronik eingebaut, dann GPS aktiviert und getestet. Anschließend haben wir das Solarpanel mit den Sensoren verbunden, damit Daten übertragen werden können. Das erste Boot, die „schnelle Welle“, ist mittlerweile im Wasser: Die Sensoren in den Minibooten übermitteln die Temperatur und GPS-Daten per Satellit direkt an Educational Passages. Die Daten sind öffentlich zugänglich. Die Schülerinnen und Schüler können ihre Miniboote auf ihrem Weg über den Atlantik verfolgen und dabei über Ozeanströmungen, Wetter und Technologie lernen. Die Position und die vom Miniboot erhobenen Daten sind in Fast-Echtzeit hier verfügbar: https://educationalpassages.org/events/pogo/.

Eine gute Möglichkeit, eine Pause vom Labor, vom Computer oder den Vorlesungen einzulegen, ist ein Spaziergang an Deck von Polarstern. Je nach Tageszeit und Wolkenbedeckung haben wir einen weiten Blick auf den Ozean, der in verschiedenen Blautönen schimmert. Mit etwas Glück und zur richtigen Zeit am richtigen Ort, kann man vielleicht ein paar Delfine oder Wale erspähen. Wahrscheinlicher ist jedoch, einen Schwarm fliegender Fische und Seevögel zu sehen, die über die Meeresoberfläche gleiten und nach Fischen jagen, manchmal auch ein Frachtschiff in der Ferne. Von der Brücke aus hat man einen guten Blick auf die Tierwelt des Meeres. Am Abend sind es die großartigen Sonnenuntergänge und die Spiegelung des Mondes, der hell auf der Meeresoberfläche schimmert, die uns erfreuen. Ein paar Mal haben wir auch die Lichter der Küstenstädte in der Ferne gesehen, während wir durch den Ärmelkanal und die Kanarischen Inseln fuhren.

Wie kartiert man den Meeresboden in mehreren Tausend Metern Wassertiefe? Polarstern ist mit einem Fächerecholot ausgestattet, das an der Schiffsunterseite angebracht ist und Sonarstrahlen fächerförmig aussendet. Das Sonar sendet Schallwellen ins Wasser, und die Zeit, die die Schallwelle braucht, um zurückzukehren, wird zur Berechnung der Tiefe verwendet. Je tiefer der Ozean, desto breiter ist der Fächer der Strahlen, sodass ein größeres Gebiet kartiert werden kann. Die Sonardaten werden von Bordcomputern empfangen und mit spezieller Software ausgewertet. Bevor wir den Meeresboden eines anderen Landes scannen, müssen wir eine Genehmigung einholen. Die Scholars lernen, wie diese Vermessungsmethode genutzt wird, um daraus Karten vom Meeresboden zu erstellen. Diese sogenannten bathymetrischen Karten werden regelmäßig aktualisiert und in ihrer Auflösung verbessert.

Ozeanographen, die durchs Mikroskop schauen und Bakterien zählen? Ein Ökologe, der Aerosole sammelt und studiert? Ein Chemiker, der verschiedene Dinoflagellaten-Arten im Mikroskop bestimmt? Eine Ökologin, die Meeresströmungen, Fronten und Wirbel modelliert? Das passiert alles an Bord der Polarstern! Das Lehrprogramm ist in fünf Module unterteilt, von Mikrobiologie bis Bathymetrie, jeweils geleitet durch einen Experten/eine Expertin in einer der Disziplinen. Die Scholars, gefördert durch die Partnership for Observation of the Global Ocean (POGO) und die Nippon Foundation, durchlaufen die Module und gewinnen praktische Erfahrungen mit den verschiedenen Probenahme-Methoden und Instrumenten, Software und Modellierungs-Methoden. Das Training bietet ihnen Einblicke in die verschiedensten Themenfelder der Meereswissenschaften.

Ein weiteres ozeanographisches Instrument das wir nutzen, um die Temperatur im Ozean zu messen, ist der eXpendable BathyThermograph, kurz “XBT”. Für die XBT-Messung muss die Polarstern im Gegensatz zur CTD nicht anhalten, und wir können sie an jeder Position durchführen. Das XBT-Messgerät wird in der Hand gehalten und hat die Form einer Kinder-Wasserpistole. Nach dem Ausbringen rollt sich ein sehr dünner Doppel-Draht mit einem Thermistor (Widerstandsthermometer) und einem kleinen Anker bis zu einer maximalen Tiefe von 1830 m ab, dabei wird die Wassertemperatur pro Meter gemessen. Diese Daten werden elektronisch an das Aufzeichnungsgerät an Bord übertragen, bis der Draht abbricht oder der Meeresboden erreicht wird. Die mit XBT und CTD gewonnenen Temperaturdaten helfen uns zu verstehen, wie und warum die Temperatur des Meerwassers in verschiedenen Tiefen schwankt. Einige Temperaturschwankungen sind darauf zurückzuführen, dass sich verschiedene Wassermassen schichten. Der Aufbau eines Datensatzes, mit über viele Jahre hinweg gewonnenen Temperaturdaten ist wichtig, um Veränderungen im marinen System zu verfolgen, aber auch um zu verstehen und vorherzusagen, wie unsere Ozeane durch den globalen Wandel beeinflusst werden. Besonders wichtig ist, dass diese Daten offen zugänglich sind, so dass sie nicht nur von anderen Forschenden, sondern von allen anderen Interessierten genutzt werden können.

Ein einfacher Eimer – an einem Seil ins Meer geworfen, mit Meerwasser gefüllt und rausgezogen, birgt er eine Unmenge spannender Informationen. In der Meerwasserprobe messen wir Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Sauerstoffgehalt, Nährstoffkonzentration und organisches Material. Für Mikrobiologen ist dieser Eimer voller Leben, er enthält eine große Zahl von Organismen, insbesondere Bakterien. Die Anzahl und die Artenzusammensetzung der Bakterien können Auskunft über den ökologischen Zustand des Meerwassers geben. Die Wasserprobe wird durch mehrere Filter gepumpt, der kleinste Durchmesser beträgt 0,2 Mikrometer (2×10⁻⁷ m). Die Bakterien werden mit einem blau fluoreszierenden Farbstoff eingefärbt, sodass man sie im Mikroskop zählen kann. Unser Eimer von der ersten Station im Atlantik enthielt 1,5 Millionen Bakterien pro Milliliter!

Wir haben die Nordsee nach drei Tagen verlassen, die Ärmel hochgekrempelt, die Instrumente vorbereitet und konnten nun mit der praktischen Stationsarbeit loslegen. Unsere erste Station: Shamrock Canyon. Sicherheitsschuhe an, Life Jacket und Helm sicher festgezurrt, Sensoren kalibriert, waren wir bereit zum ersten Einsatz der CTD-Rosette. Ein Standard auf jedem Meeresforschungsschiff, welches Leitfähigkeit, Temperatur und Tiefe misst und Wasserproben nimmt. Wissenschaftler:innen nutzen sie, um Wasserkörper in ausgewählten Tiefen zu charakterisieren, von wenigen Metern unterhalb der Oberfläche bis zum Meeresboden. Heute hatten wir eine maximale Tiefe von 2000 m bei der CTD. Wofür werden die Daten und Proben genutzt? Durch Vergleich mit Daten von vorherigen Fahrten können wir sehen, ob sich Temperatur und Salzgehalt verändert haben. Nach der CTD-Messung, wird ein Fluoreszenz-Sensor zusammen mit dem Planktonnetz eingesetzt, um die Algenkonzentration in verschiedenen Pigmentklassen zu bestimmen. In den Wasserproben untersuchen wir insbesondere Bakterien und Phytoplankton. Diese Mess- und Probenahmen-Methoden sind ein Muss für ein Schiffstraining in den Meereswissenschaften.

Es gibt viele Möglichkeiten, sich an Bord fit zu halten. Erstens laufen wir ständig die Treppen rauf und runter, um zu den unterschiedlichen Decks zu gelangen. Zweitens, es gibt einen Fitnessraum, eine Sauna und sogar ein Schwimmbecken. Dann haben wir noch Hannah Hoffmann mit an Bord, sie ist Physiotherapeutin und Sport-Trainerin – sie motiviert uns alle. Ihr Repertoire ist riesig und ihr Fitness-Angebot abwechslungsreich: Pilates, Yoga, High Intense Training und auch moderates Training, so dass für jede/n etwas dabei ist. Und dann hat sich Hannah noch eine Gruppen-Herausforderung ausgedacht: Wir gehen über die Fahrtperiode die gleiche Strecke, die Polarstern zurücklegt. Wir zählen nun unsere Schritte ab Rotterdam, wo wir auf dem Weg nach Süden noch Treibstoff gebunkert haben. Von Rotterdam nach Kapstadt sind es 12.000 km. Unser Ziel ist, diese Strecke gemeinsam als Team mit allen an Bord mit Hilfe unserer täglichen Aktivitäten zu schaffen. Wir halten Euch auf dem Laufenden!

Viele von uns sind zum ersten Mal an Bord von FS Polarstern, daher war die Aufregung groß, als wir die Gangway erklommen. Unsere Pässe wurden geprüft und eingesammelt, wir schleppten unser Gepäck die steilen Treppen hinauf, bezogen unsere Kabinen und freuten uns über leckeres Mittagessen.
Dann kam der wichtigste Teil: Sicherheit! Wir wurden instruiert, wie man sich an Bord verhält. Die erste Sicherheitsübung wurde mit dem Generalalarmsignal eingeläutet: 7 kurze und ein langer Ton, keinesfalls zu überhören! Dann zügig in unsere Kabinen, um Schwimmweste und Überlebensanzug zu holen und zügig zum Sammelpunkt an Deck. Kaum die Schwimmwesten an, wurde der Alarm zum Verlassen des Schiffs ausgelöst: lang – kurz – lang – kurz, um auch diesen zu verinnerlichen. Jetzt sind wir bereit für die große Fahrt.

Nach einem kurzen Werftaufenthalt in Bremerhaven startete die Polarstern gestern in Richtung Kapstadt. Mit an Bord sind 14 wissenschaftliche Nachwuchskräfte aus aller Welt, die zu Expertinnen und Experten der Meeresforschung für Nachhaltigkeit ausgebildet werden. Auf dem sogenannten Nord-Süd-Atlantik-Training-Transekt erhalten sie Einblicke in die Meereswissenschaften und führen Kurzprojekte zu den Wechselwirkungen zwischen Ozean, Atmosphäre und Klima.Die Trainingsfahrt ist ein Beitrag zur UN Ozeandekade, die die Vision hat, die Wissenschaft zu nutzen, um den nachhaltigen Umgang mit dem Ozean zu gestalten, den wir für unsere Zukunft brauchen. Vor diesem Hintergrund widmet sich die Polarstern-Expedition PS132 mit der Datenerhebung, der Ausbildung junger Menschen und der Kommunikation ganz den folgenden Zielen der UN-Ozeandekade: Gesunder und widerstandsfähiger Ozean, Vorhersehbarer Ozean, Zugänglicher Ozean und Inspirierender Ozean.