Währenddessen in Bremerhaven: Das Leg 4-Team bereitet sich für den nächsten Expeditionsabschnitt vor. Der nächste Wechsel läuft jedoch wegen der COVID-19-Pandemie anders ab als erwartet! Der Coronavirus hatte bisher erhebliche Auswirkungen auf den Ablauf der Expedition. Damit alle Expeditionsteilnehmenden gesund und sicher an Bord gehen, wurde eine strikte Quarantäne im Hotel angeordnet. Gestartet wurde mit einer Einzel-Quarantäne. Keiner durfte das Zimmer verlassen, Essen wurde drei Mal pro Tag vor die Zimmertür gestellt. Das Team konnte über Online-Plattformen untereinander kommunizieren. Trotz örtlicher Distanz brachte dies alle ein Stück näher und entwickelte eine positive Stimmung. Regelmäßige Abstriche kontrollieren den Gesundheitszustand der Mitfahrenden und bestätigt die bisherige Vorgehensweise. Ein weiterer Test wartet noch, bis es dann endlich nächste Woche für das neue Team an Bord der Sonne und Maria S. Merian geht. Die beiden Forschungsschiffe werden vor Spitzbergen auf die Polarstern treffen.

Das Projekt über Ablagerungen von Be-7 aus der Atmosphäre kommt zu einem Ende. Be-7 ist ein natürlich auftretendes radioaktives Isotop des Elements Beryllium. Für die letzten zwei Abschnitte haben Wissenschaftler des Bio-Geo-Chemie-Teams an Bord Be-7 in Schnee-, Eiskern- und Meerwasserproben gemessen, um die Menge an Ablagerungen atmosphärischen Ursprungs zu bestimmen. Diese Ergebnisse werden dann mit den Aerosolproben kombiniert, aus denen sowohl Be-7 als auch die Konzentrationen anderer chemischer Elemente ermittelt werden. Daraus ergibt sich ein einzigartiger Datensatz zur atmosphärischen Deposition von biologisch wichtigen Elementen (z.B. Eisen) im Winter in der zentralen Arktis. Dies ist ein Datensatz, den es so noch nie gab.

Eine Frage, die uns nach wie vor beschäftigt, ist „Woher kommen Aerosole über dem Meereis?“. „Das ist wichtig, weil Meereis ein natürliches Material ist, um den Weg von Aerosolen in der fernen Arktis zu verfolgen. Außerdem ist es ein enormes Reservoir für verschiedene chemische Elemente“, sagt Markus Frey vom British Antarctic Survey. „Diese Verbindungen sind als Kondensations- und Eispartikel für die Wolkenbildung sehr wichtig und spielen eine Schlüsselrolle in der Chemie der unteren Atmosphäre“, fügt Julia Schmale vom EPFL in der Schweiz hinzu. Um dieser Fragestellung auf den Grund zu gehen, wurde eine Vielzahl von Aerosol-Instrumenten auf der Scholle installiert, welche diese Konzentrationen kontinuierlich messen. Kombiniert werden diese Messungen dann mit dem umfangreichen Programm zur Beprobung der Schneeoberfläche, von Eisblumen und sogenanntem Schneewasser. All diese Proben werden später im Labor analysiert und geben dann Aufschluss über ihren chemischen Fingerabdruck.

Unsere Scholle verändert sich in dieser Zeit mehr denn je. Die kleinen Risse und Rinnen im zentralen Observatorium werden täglich mehr. Auch das Eis um uns herum ist und bleibt sehr dynamisch, was sich ebenfalls in der sehr starken Bewegung der Insel zeigt, die MetCity beheimatet – ein gern genutzter Referenzpunkt bei einem Blick aus den Fenstern auf der Brücke. Aber noch etwas fällt hier in den letzten Tagen auf: Die Scholle wird langsam leerer. Denn die WissenschaftlerInnen an Bord bereiten in langsamen Schritten das temporäre Ablegen des Schiffes von unserer MOSAiC-Scholle vor. Dazu zählt nicht nur, letzte Messungen durchzuführen, sondern auch einen Teil der Geräte von der Scholle abzubergen. Damit bleibt nicht nur das Eis in Bewegung – sondern auch wir.

Zooplankton ist ein wichtiger Teil der arktischen Nahrungskette von Phytoplankton zu Fischen über Seevögel sogar bis hin zu marinen Säugern. Kopepoden (Ruderfußkrebse) sind eine Unterart des Zooplanktons und wurden hier an Bord darauf hin untersucht, wie viel Phytoplankton sie aufnehmen. Bis zum jetzigen Zeitpunkt war das Phytoplankton-Level aber zu niedrig, um ein nennenswertes „Abgrasen“ zu detektieren. Trotzdem gibt es eine Kopepodenart (Metridia longa), die scheinbar unermüdlich etwas isst. Mikroskopische Untersuchungen haben gezeigt, dass diese voll mit hellen orange-gefärbten Eiern sind, die von ihrem großen Cousin, den Calanus hyperboreus, produziert werden. Wir haben daher diese Woche ein Experiment durchgeführt, bei dem wir die Calanus Eier an einige der sehr hungrigen Metridia verfüttert haben. Sie waren verrückt nach den Eiern! Der Raub der Calanus-Eier durch die Metridia könnte somit ein wichtiger Grund für die hohe Calanus-Sterblichkeit im arktischen Frühjahr sein.

Obwohl viele Messungen hier auf der MOSAiC-Expedition nahe der Eisoberfläche genommen werden, können sie wiederum zu Messungen viele hundert Kilometer über uns in Bezug gesetzt werden. Steven Fons, Doktorand an der University of Maryland und dem NASA Goddard Space Flight Center, sammelt dafür Freibord-Daten des Meereises, die dann genutzt werden, um Messungen des NASA-Satelliten ICESat-2 zu validieren. ICESat-2 benutzt einen sehr präzisen Laserstrahl zur Bestimmung des Eisfreibords, also der Höhe des Meereises über dem Wasserspiegel, um Meereisdicken in den polaren Breiten zu bestimmen. Auf dem dritten Fahrtabschnitt von MOSAiC haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler umfangreiche Messungen des Eisfreibords durchgeführt – sowohl auf dem Eis, als auch mit einem Laserscanner am Helikopter. Vergleicht man nun diese Daten von der Scholle mit denen von ICESat-2, ist es möglich, die MOSAiC-Daten in einen Kontext mir größeren Skalen zu setzen und damit ein weiträumiges Verständnis des arktischen Meereises zu erhalten.

Wolken sind ein wichtiger Bestandteil des arktischen Klimasystems und unterscheiden sich von Wolken in niedrigeren Breiten. „Wolken bestehen aus kleinen Wassertropfen, Eiskristallen oder einer Mischung aus beidem. Bei Temperaturen bis -38 °C bildet sich zunächst die flüssige Phase. Wann, ob und wie viele Eiskristalle entstehen, hängt von vielen Variablen, wie Temperatur, Feuchte, Turbulenz und Aerosolpartikeln ab“, erklärt Martin Radenz. Chris Cox führt weiter aus: „Wolken modifizieren die atmosphärische Grenzschicht und die Oberflächenenergiebilanz. Wir interessieren uns besonders für Mischphasenwolken, die sowohl Eispartikel als auch Wassertropfen enthalten. Die Flüssigschicht wirkt isolierend und schattet die Oberfläche ab. Beides beeinflusst Wachstum und Schmelze des Meereises. Ab dem späten Frühjahr erhöht sich die Häufigkeit dieser Schichten bis zum Herbst.“

Die Wärme des Ozeans wird durch die sogenannte ozeanische Deckschicht zum Meereis und zur Atmosphäre transportiert. Während des dritten Fahrtabschnittes konnte Team OCEAN eine einmalige Zeitserie der Veränderungen in der ozeanischen Deckschicht und der darin auftretenden Turbulenzen im Bereich des Spätwinters gewinnen. Unsere Messungen zeigen, dass seit dem Beginn der MOSAIC Drift die Deckschicht um 80 m dicker geworden ist. Starke Änderungen sind insbesondere während der kalten Wetterperiode Anfang März aufgetreten. Zudem konnten wir erhöhte Turbulenzraten während des Durchzugs von Stürmen messen, die vermutlich zu der Verdickung der Deckschicht beigetragen haben. Herauszufinden, welche Prozesse genau die starken Veränderungen der Deckschicht während der MOSAIC Drift hervorgerufen haben, wird eine spannende Herausforderung werden.

Durch die sich ändernde Eisdynamik im März wurde aus Sicherheitsgründen entschieden, unsere schnelle LWL (Lichtwellenleiter) Datenverbindung zu der meteorologischen Station (Met City) einzuholen. Das kabelgebundene Netzwerk wurde durch das RadioLan-System ersetzt, das wie ein WLAN für weite Flächen ist. Zur Zeit wird das kabellose System auch für die Stationen Ocean City und Remote Sensing Site erfolgreich eingesetzt. Unser Data-Team an Bord (Heidi Turpeinen und Frederic Tardeck, Firma FIELAX GmbH) kümmert sich nicht nur um die Datenverbindung auf dem Eis, sondern auch um die Dateninfrastruktur, das Datenmanagement sowie um Server und Sicherung der wissenschaftlichen Daten. Auf dem Bild sieht man die beiden beim Ausrichten der RadioLan-Antenne in Ocean City.

Für das „Atmospheric Radiation Measurement“ (ARM, dt. „Atmosphärische Strahlungsmessung“) Team an Bord ist jeder Tag voller neuer Herausforderungen. John Bilberry, der technische Projektleiter von ARM, erzählt: „Mit 44 Instrumenten auf dem Schiff und 12 Instrumenten in MetCity messen wir alle erdenklichen atmosphärischen Parameter. Die regelmäßige Wartung und Kontrolle der Geräte beschäftigen uns tagtäglich.“ Alle Geräte laufen kontinuierlich, 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche. Die Messungen der Geräte erlauben es nicht nur die Atmosphäre noch besser beschreiben zu können, sondern auch ihre Wechselwirkungen mit dem Meereis. Dean Greenamyer fügt hinzu: „Ob es das Finden des Weges zu MetCity bei schlechtem Wetter über die Eisrücken ist, das Überqueren von Rinnen im Eis, der Radiosondenaufstieg um Mitternacht oder das Reparieren von Instrumenten – wir machen alles, damit die Daten fließen.“

Zu ersten Mal während Fahrtabschnitt 3 fand ein Besuch an den sogenannten M-Sites statt, genauer gesagt an den Stationen M3 und M5, die derzeit etwa 20 Seemeilen von Polarstern entfernt driften. Die M-Sites sind ein Teil des weitverzweigten Netzwerks von Messstationen und damit die Heimat von autonomen Bojen. Diese messen, seitdem sie zu Beginn von Fahrtabschnitt 1 ausgebracht wurden kontinuierlich Meereis- und Ozeanparameter. Während der sonnigen und ruhigen Bedingungen flogen Natalia und Torsten vom Team OCEAN gemeinsam mit Hannes und Delphin dorthin. Wir bohrten jeweils ein Loch durch das 2 Meter dicke Meereis, um dann mit unserer extrem kompakten Angelruten-CTD, einem ozeanographischen Messinstrument, Profile der Temperatur und des Salzgehaltes bis zu einer Wassertiefe von 250 Metern zu messen. Diese Daten werden dringend benötigt, um die Qualität der Messungen der ozeanischen Bojen zu überprüfen.

Um zu beobachten, wie sich die Schnee- und Eisdicke unterschiedlicher Eistypen unserer Scholle verändert, laufen die beiden AWI-Meereisphysiker Robert Ricker und Stefanie Arndt regelmäßig festgelegte Transekt-Schleifen innerhalb des zentralen Observatoriums. Dabei ziehen sie für die Eisdicken-Messung einen Schlitten mit einem elektromagnetischen Sensor hinter sich her, der kontinuierlich die totale Eisdicke, also Schnee- plus Eisdicke misst. Mit einer Schneesonde wird zusätzlich alle 2 Schritte die Schneedicke gemessen. Die Ergebnisse der Messungen zeigen eindrucksvoll: Trotz Schneefall und starker Schneedrift über die vergangenen Wochen und Monate, hat die Schneedicke in Bereichen des zweijährigen Meereises im Mittel nur um 10 cm seit Oktober zugenommen. Auf einjährigem Eis immerhin um 15 cm. Den Neuschnee finden wir dabei an den gebildeten Eisrücken und auf der Vielzahl neuer Eisrinnen auf unserer Scholle wieder.

Seit dem Ende der dunklen Polarnacht wartet Team ECO gespannt darauf, dass wir wieder ein Wachstum des Phytoplanktons beobachten können. Diese einzelligen Algen stellen die Basis des arktischen Nahrungsnetzes dar. Anfang April haben wir in unseren täglichen Messungen einen ersten Anstieg in den (nach wie vor sehr niedrigen) Chlorophyll-Konzentrationen ausmachen können, die ein guter Marker für Phytoplankton-Biomasse sind. Dank der Daten mehrerer Tage und zusätzlicher ozeanographischer Messungen kamen wir zu dem Schluss, dass der beobachtete Anstieg nicht mit einem Algenwachstum, sondern mit unserer Drift in andere Wassermassen zusammenhängt. Wir werden zurzeit stärker durch atlantische Wassermassen beeinflusst, und die Zusammensetzung der Phytoplankton-Arten spiegelt dies wieder. Es treten Kieselalgen-Arten wie Thalassiosira auf. In der letzten Woche konnten wir einen weiteren leichten Anstieg beobachten und wir sind gespannt, was die nächsten Tage bringen werden.

Normalerweise sind wir tagtäglich auf unserer MOSAiC-Scholle, um ihre Eigenschaften und Wechselwirkungen mit dem Ozean und der Atmosphäre zu verstehen. Nur am Mittwoch- und Sonntagabend ist der Grund für das Gewusel auf der Scholle ein anderer. Dann wird eine willkommene Abwechslung geschaffen und viele Wissenschaftler*innen und Besatzungsmitglieder treffen sich für verschiedenste Freizeitaktivitäten auf dem Eis. Dabei kann man zum Beispiel bei einem kleinen Spaziergang entlang der beflaggten Wege auf der Scholle die Messinstrumente der anderen Arbeitsgruppen auf dem Eis besuchen. Oder aber man packt die Sportschuhe aus und trifft sich zum Fußball- oder Frisbee-Spielen im Logistik-Bereich am Schiff. Die gemeinsame Freizeit und Bewegung auf dem Eis sorgen nicht nur für rosige Wangen bei allen Beteiligten, sondern vor allem für viel neue Energie für die anstehenden Arbeiten am nächsten Tag.

Seit Beginn der Expedition ist ein Kamerateam der UFA Show&Factual an Bord, um Leben und Wissenschaft zu dokumentieren. Als Medienschaffende sind das quasi zwei Exoten unter den internationalen Wissenschaftlern, erfahrenen Seeleuten und hochsensiblen Messinstrumenten. Unser Team auf dem dritten Fahrtabschnitt, Dieter Stürmer und Manuel Ernst, arbeitet jeden Tag hart daran, die sensible Filmtechnik unter Extrembedingungen am Laufen zu halten, um die Forschung von MOSAiC ins richtige Bild zu setzen. Und doch friert mal die Optik zu, mal verirrt sich die Drohne auf die falsche Scholle und immer sind die Finger klamm. Aber es lohnt sich. Im Schneideraum entstehen aus hunderten Stunden Drehmaterial schon jetzt verschiedene Dokumentationen für ein internationales Publikum.

Um besser zu verstehen, wie sich der Ozean vermischt, kommt täglich unser kleiner „Hippie“ in Ocean City zum Einsatz. „Wir verbringen so viel Zeit mit ihm, dass ich ihn irgendwann einfach taufen musste!“, erklärt Janin Schaffer vom Team OCEAN. Der kleine rothaarige Hippie taucht täglich mehrmals von der Ozeanoberfläche bis in 400 Meter Wassertiefe ab. Auf seinem Weg misst er nicht nur hochfrequent die Ozeantemperaturen und Salzgehalte, sondern er ist auch mit speziellen Sensoren bestückt, anhand derer wir berechnen können, wie turbulent es im Ozean zugeht – genauer gesagt ob und wie stark sich Wasser vertikal vermischt. Erhöhte Vermischungsraten konnten wir zum Beispiel während eines Sturms in der vergangenen Woche messen. Der Wind hat nicht nur bewirkt, dass uns der Schnee ordentlich um die Ohren flog, sondern eben auch, dass sich Wasser in den oberen 70 Meter gut durchgemischt hat.

Für MOSAiC waren der März und April geprägt von stetiger nördlicher Luftströmung, die unter anderem für den schnellen Drift Richtung Süden verantwortlich war. "Aus atmosphärenwissenschaftlicher Perspektive", sagt Julia Schmale, "heißt das, dass wir sehr alte arktische Luftmassen gesehen haben. Alt heißt, dass die Luft mehrere Wochen in der hohen Arktis verbracht hat und deshalb die Zusammensetzung von Spurengasen und Aerosolpartikel sehr homogen ist und sich nur langsam ändert." Die Warmluftintrusion Mitte April brachte einen abrupten Wandel: Die Luft wurde über den Nordatlantik herangeströmt, wo um diese Jahreszeit schon Algenblüten passieren. "Wir haben Spuren von Methansulfonsäure, einem Emissionsprodukt von Phytoplankton, gemessen. Die Wolken waren auch anders mit vielen flüssigen Tröpfchen im Gegensatz zu den Eiskristallen sonst. Das ist ein erster Ausblick in die spannenden Zeiten für Atmosphärenchemie und Mikrobiologie in den nächsten Wochen."

In den vergangenen Wochen haben sich immer viele Wissenschaftler auf der Brücke eingefunden, um sich einen Überblick über die neuen Eisrinnen und -rücken auf unserer Heimatscholle zu verschaffen. Am Mittwoch kam nun eine neue Aufregung hinzu: In den frühen Morgenstunden wurde das erste Mal seit Anfang Januar wieder ein Eisbär in unserem Observatorium gesichtet. Der gut genährte Eisbär hat dabei eine interessierte Tour zwischen den Aufbauten auf der Scholle genommen. Auf seinem Streifzug von Remote Sensing City zu DroneVille hat sich der neugierige Besucher sogar weitgehend an den gut beflaggten Wegen orientiert. Auch schien er sich mit unseren Instrumenten in „seinem Wohnzimmer“ gut arrangieren zu können – und nichts ist durch seinen Besuch kaputt gegangen.

Durch die Corona-Pandemie wird die MOSAiC-Expedition vor ungeahnte Herausforderungen gestellt. Die massiven Einschränkungen des weltweiten Verkehrs verhinderten den dritten Austausch des Expeditionsteams, der ursprünglich für Anfang April als Flugzeug-Transfer geplant war. Da aus diesem Grund auch für Versorgungsfahrten vorgesehene internationale Eisbrecher derzeit keinen Personaltransfer durchführen können, wurde innerhalb weniger Wochen ein komplett neuer Alternativplan entwickelt: Der kommende Austausch erfolgt mit den beiden deutschen Forschungsschiffen Sonne und Maria S. Merian von Bremerhaven aus. Die Schiffe sind in Folge der weltweiten Pandemie-Maßnahmen gerade nach Deutschland zurückgekehrt. Die Polarstern wird sich mit den beiden Schiffen in ruhigen Gewässern um Spitzbergen für einen vollständigen Teamwechsel von etwa 100 Personen sowie Austausch von Fracht und Versorgungsgütern treffen. Anschließend wird die Polarstern mit ihrem neuen Team wieder ins Eis fahren und die Expedition im Arktischen Ozean fortführen. Während der letzten Monate ist die Polarstern mit der Drift innerhalb des prognostizierten Korridors zügig vorangekommen, sodass sie sich bereits zwischen dem Nordpol und der Framstraße und damit relativ weit südlich befindet. Für die anstehenden Logistikoperationen ist diese Position von Vorteil. Bis zur Rückkehr der Polarstern messen nun einige Geräte autonom weiter, andere werden rückgebaut. Je nachdem wie die Drift weiter verläuft, wird das Forschungscamp anschließend eventuell weiter in Richtung Nordpol verlegt. Ein möglicher Abbau und das Verlegen des Eiscamps waren stets Teil der Planungsszenarien für den Fall, dass die Drift schnell verläuft. Das hätte nur geringe Auswirkungen auf den Zeitplan der Expedition.

Seit Mittwoch vergangener Woche durchleben wir hier auf der Scholle ein Wechselbad der Temperaturen: Von knapp -30 Grad Celsius ist die Temperatur auf über minus 2 Grad Celsius gestiegen, bevor sie wieder auf knapp minus 20 Grad Celsius gefallen ist – um im direkten Anschluss schließlich in Bodennähe die 0 Grad Celsius zu knacken. Und das Ganze innerhalb von nur einer Woche. Dieser Wärmeeinbruch hat nicht nur uns Wissenschaftler, sondern auch den Schnee auf der Scholle zum Schwitzen gebracht. Durch die niedrigen Temperaturen zwischen diesen Warmphasen durchläuft der Schnee sogenannte Schmelz-Gefrier-Zyklen, die die Kristalle in der Schneeauflage wachsen lassen und sogar zur Eiskristall-Bildung beitragen. Um sich diese Prozesse im Detail anzuschauen, nutzen wir hier an Bord einen speziellen Computertomographen, der uns einen Einblick in diese vielfältigen Schneekristall-Strukturen gibt, wie im Bild zu sehen ist. Wir sind gespannt zu beobachten, wie sich unsere Schneekristalle in den kommenden Wochen verändern.

Seit kurzem gibt es eine neue ATMOS-Messstelle nahe Polarstern. Durch den Stromausfall bei Met City am 11. März musste eines der Doppler Lidar (namens "Flossy") umziehen. An seinem neuen Ort bei Ocean City konnten die Wind-Messungen am 5. April weitergehen. Auch für den 23 Meter-Mast musste eine neue Position gefunden werden. Am 14. April konnte die "Newdle" an der Ecke einer BGC sampling site wieder aufgebaut werden. Ihre meteorologischen Messungen sind wichtig, um die Wechselwirkungen zwischen Eis und atmosphärischer Grenzschicht zu verstehen. Der Aufbau wurde zusätzlich durch eine einst autonome Station zur Messung bodennaher Flüsse (repariert von L3 und nun strombetrieben) sowie eine Eis-Massenbilanz-Boje erweitert. Zusammen mit Ocean City ist diese Kombination an verschiedenen Instrumenten bestens geeignet, um viele der atmosphärischen und ozeanograpischen Prozesse im Zentrum der MOSAiC-Scholle zu erfassen - gerade rechtzeitig für eine Serie an interessanten Wetterereignissen Mitte April.

Eine Seefahrt wie diese haben Uwe Grundmann, Igor Hering und Tibor Fischer trotz der geballten Seemannserfahrung von über 90 Jahren noch nicht unternommen. Die Drei gehören zum Führungs-Team der Polarstern und sind auf der Brücke eigentlich für die sichere Navigation des Schiffes zuständig. Auf MOSAiC ist die Polarstern allerdings in einer Eisscholle eingefroren. Dennoch ist die Brücke, wie immer, von den drei Herren besetzt. In diesem Fall, um die sichere Lage der Polarstern auf der Scholle zu gewährleisten. Dafür beobachten sie rund um die Uhr Veränderungen des angrenzenden Eises. Das ist wichtig, um rechtzeitig die Leinen anzupassen, mit denen die Polarstern an den Eisankern fixiert ist. Auch der sichere Stand der Gangway gehört zu den Aufgaben der Brücke, damit die Wissenschaftler jederzeit ohne Gefahr das Eis betreten und verlassen können.

Es gibt viele Möglichkeiten, wie wir hier an Bord feststellen, welcher Wochentag ist. So zum Beispiel anhand des Speiseplans: Am Donnerstag und Sonntag gibt es zum Nachtisch Eiscreme. Am Freitag steht Fisch auf dem Speiseplan und am Samstag Eintopf. Wenn man dazu weiß, dass montags und donnerstags die Sauna für Frauen geöffnet ist, dienstags und freitags für Männer und an den restlichen Tagen für alle, kann mit den Wochentagen fast nichts mehr schief gehen. Oder man geht das Ganze wissenschaftlich an: Am Montag werden Eiskerne gezogen, am Dienstag und Donnerstag kommt der Unterwasser-Roboter in ROV City zum Einsatz, am Donnerstag ist Wassertag in Ocean City für Team ECO, am Freitag dasselbe für Team OCEAN - und am Sonntag ist vormittags für alle frei. Um wirklich sicher zu sein, welcher Tag denn nun ist, bleibt der Blick auf den Kalender aber dennoch empfehlenswert.

ROV steht für Remotely Operated Vehicle, ein speziell für das AWI entwickelter Tauchroboter, der ferngesteuert unter dem Meereis entlang tauchen kann. Dabei erfasst er die Eis-Topografie unter dem Meeresspiegel und misst die Sonnenstrahlung, die durch Schnee und Eis in die oberen Wasserschichten vordringt. Drucksensoren gewährleisten zudem die exakte Bestimmung der Tauchtiefe. Neben einem Zelt, indem der 140 Kilogramm schwere Roboter durch ein Eis-Loch ins Wasser gelassen wird, steht ein kleines Kontrollzentrum, aus dem heraus das ROV gesteuert und die Messfunktionen der Sensoren überwacht werden. Ein 280 Meter langes Glasfaserkabel sichert die Stromversorgung und gewährleistet die Datenerfassung. Das Areal wurde „ROV City“ getauft und die Hauptverantwortung für ROV City trägt Philipp Anhaus, der dabei tatkräftig von der ICE Team-Leitung Stefanie Arndt (beide AWI) unterstützt wird.

Distickstoffmonoxid (N2O) ist besser bekannt als Lachgas und wird als solches nicht nur in der Küche zum Sahne aufschlagen, im Krankenhaus zur Anästhesie oder in der Werkstatt zum Verbessern der Motoren verwendet. Denn es ist vor allem ein wichtiges Treibhausgas, welches im Weltklimabericht (IPCC) auf Platz 3 aufgeführt ist – direkt hinter Kohlenstoffdioxid und Methan. Eine seiner natürlichen Quellen sind mit 20 Prozent unsere Weltmeere. Über den Arktischen Ozean ist dabei sehr wenig bekannt – besonders im Winter. Daher wurde für den dritten Fahrtabschnitt von MOSAiC ein System an Bord installiert, was die N2O-Konzentration im oberen Ozean misst – betreut von Liyang Zhan, einem Wissenschaftler vom „Third Institute of Oceanography“ (Xiamen, China). Mit den neu gewonnenen N2O-Daten aus unserer Driftregion können wir damit ein weiteres lang ersehntes Puzzle-Teil zum globalen ozeanographischen N2O-Atlas beisteuern.

Eine Eisbärin und ihr Jungtier erkunden neugierig im Scheinwerferlicht der Polarstern das MOSAiC-Forschungscamp – mit diesem Motiv hat Esther Horvath den World Press Photo Award in der Kategorie „Umwelt“ als Einzelbild gewonnen. „Für mich als Fotografin fühlt sich das fast so an wie der Oscar in der Filmbranche“, sagt die Fotografin des Alfred-Wegener-Instituts. Das ausgezeichnete Foto dokumentiert eine der ersten Eisbärensichtungen während der MOSAiC-Expedition und damit einen aufsehenerregenden Moment während der ersten Wochen der Expedition.

Um den möglichen Verlauf der Drift im Vorfeld der Kampagne abschätzen zu können, wurden mit Hilfe von Satellitendaten die Wege rekonstruiert, die das Eis vom MOSAiC-Startpunkt aus in den vergangenen Jahren eingeschlagen hat. Nach rund 180 Tagen Drift lässt sich das erste Resümee ziehen: Die Drift ist bislang tatsächlich innerhalb des Driftkorridors verlaufen, der sich aus diesen Daten ergeben hat. Ein Vergleich der Daten aus den Vorjahren mit dem chronologischen Verlauf zeigt aber, dass die Drift etwa seit dem Jahreswechsel ziemlich geradlinig und zielstrebig erst nach Westen und dann nach Süden verlaufen ist, ohne große Umwege oder Schlaufen. Eine Analyse der GPS-Daten des Schiffes zeigt, dass Polarstern mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 0,23 Knoten (0,43 km/h) gedriftet ist. So hat sie ihre jetzige Position früher erreicht, als es die meisten Driftszenarien vermuten ließen. Spannend werden nun die kommenden 180 Tage: Ein Team von Meereisforschern beschäftigt sich derzeit mit der Frage, wie sich das Eis um Polarstern in den nächsten Monaten verändern wird und wann die Eiskante erreicht werden könnte. Laufend aktualisierte Vorhersagen für die Drift der kommenden 120 Tage, die auf Modelldaten mehrerer Vorhersagezentren basieren, können Interessierte hier abrufen:

Bereit für eine Kaffeepause? Im Format „Coffee Break“ berichten Rückkehrer der MOSAiC-Expedition auf der Plattform Instagram live von ihren spannenden Erlebnissen in der zentralen Arktis! Den Anfang machen die Fotografin Esther Horvath und die Wissenschaftlerin Maria Josefa Verdugo morgen Nachmittag, 16. April, um 16 Uhr (MESZ) auf dem MOSAiC-Instagram-Kanal @mosaic_expedition. Beide waren auf dem ersten Fahrtabschnitt der Expedition dabei und erzählen bei „Coffee Break“ von ihren einmaligen Erfahrungen auf der Polarstern und der MOSAiC-Eisscholle. Wir freuen uns auf euch, seid live dabei!

Es hat etwas gedauert – um genau zu sein 21 Tage. Nachdem sich die erste Rinne zwischen Polarstern und Met-City am 11. März gebildet hat, gab es dort keine elektrische Stromversorgung mehr. Die Kabel mussten ausgesteckt werden. Stattdessen wurde ein Generator betrieben, gespeist von einem Fass. Deshalb wurde «Treibstoff nachfüllen» zu einem festen Punkt in der Met-City-Routine. Die Lösung hat sehr gut funktioniert, allerdings konnten die Leistungs-hungrigen Geräte nicht weiterbetrieben werden. Deshalb hat Team ATMOS, zusammen mit der Besatzung und dem Logistikteam, diverse Versuche unternommen, um die Stromleitung wieder zu etablieren. Das Eis war allerdings so dynamisch, dass dies lange Zeit nicht möglich war. Erst kürzlich ist die Mission geglückt und wir haben sie mit einem selbstgebrauten Kaffee in der Met-City-Hütte gefeiert. Mittlerweile läuft die Leitung über vier Risse und entlang einer Rinne mit Pressrücken. Wir beobachten die Situation genau und können auch nachts für eine Rettungsaktion angerufen werden. Die Mühe lohnt sich, alle Geräte laufen wieder in Met-City.

Wir senden herzliche Ostergrüße an unsere Lieben daheim und alle Freunde von MOSAiC. Das freundliche Wetter hat uns in den vergangenen Tagen viele Sonnenstunden beschert, so dass wir trotz eisiger Temperaturen langsam das Herannahen des Frühlings erahnen können. Wie begehen wir die Ostertage? Am Samstagabend gab es ein geselliges Zusammensein auf der Scholle für Wissenschaft und Schiffsbesatzung und am Sonntagabend fand ein gemeinsamer Grillabend statt. Wir sind uns darüber bewusst, dass dies in diesen außergewöhnlichen Zeiten ein Privileg darstellt.

Bundesforschungsministerin Anja Karliczek hat uns eine Grußbotschaft an Bord geschickt.

Ludovic Bariteau, Wissenschaftler am CIRES und NOAA in Boulder, Colorado, und Hans-Werner Jacobi, Seniorwissenschaftler am Französischen Nationalen Forschungszentrum CNRS in Grenoble, sind Teil eines Teams, das vom vertikalen Mast am Bug der Polarstern Treibhaus- und Spurengase in der Atmosphäre misst. “MOSAiC ermöglicht zum ersten Mal, solche Messungen in der gesamten Winterperiode in der zentralen Arktis durchzuführen”, sagt Ludovic. Zu den Spurengasen gehört auch Ozon, das allgegenwärtig in der Erdatmosphäre ist und eine Hauptkomponente für die Atmosphärenchemie darstellt. “Seit Mitte März erleben wir längere Perioden mit niedrigem oder gar keinem Ozon. Das ist sehr spannend”, berichtet Hans-Werner. Die Wissenschaftler erwarten, dass am Ende von MOSAiC ihre Messungen zu neuen Erkenntnissen über atmosphärenchemische Prozesse in der Arktis beitragen.

„Man sollte nicht vergessen, dass unsere MOSAiC-Scholle auf dem hier 4000 Meter tiefen Ozean schwimmt“ sind die einleitenden Worte von Janin Schaffer vom Team Ocean. Das wird einem schnell wieder bewusst, wenn man das Zelt von „Ocean City“ betritt und Janin dabei beobachtet, wie sie die sogenannte CTD-Rosette, bestückt mit zwölf großen Probenflaschen, im Wasser versenkt. „Ocean City“ ist quasi der Wassertreffpunkt der MOSAiC–Teams Ocean, BGC und ECO. Hier im Zelt ist immer etwas los, wenn sich die Wissenschaftler um das CTD-Loch herum gruppieren und ihre Wasserproben zapfen. Doch es wird nicht nur Wasser für Laboranalysen abgefüllt. Das eigentliche Herzstück der CTD sind all die Messinstrumente, die unter anderem die Temperatur, den Salzgehalt, gelösten Sauerstoff und den Nährstoffgehalt kontinuierlich von der Ozeanoberfläche bis in die Tiefe messen.

Wolken sind ein wesentlicher Steuerungsfaktor des Klimas. Doch um verlässliche wissenschaftliche Klima-Modelle zu entwickeln, gilt es, die Prozesse der Wolkenbildung in den polaren Reinluftgebieten besser zu verstehen. Das Forschungsprojekt von Markus Frey (British Antarctic Survey) kann innerhalb von MOSAiC einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Wolkenbildung leisten. Für die Wolkenbildung benötigt man Wasserdampf und sehr kleine Partikel oder Aerosole, sogenannte Kondensations- oder Eiskeime, an die sich der Wasserdampf anlagern kann und die dann zu Wassertropfen oder Eiskristallen anwachsen. So begibt sich Markus Frey auf die Suche nach dem Ursprung und dem Schicksal dieser Eiskeime im arktischen Packeis, indem er Schnee- und Eisproben sammelt, aber auch Aerosolproben in bis zu 1000 Meter Höhe mit Hilfe eines Fesselballons.

Der Schriftzug auf dem Overall von Andreas Winter ist Programm: "Sysman". Eigentlich ist Andreas studierter Elekro-Ingenieur. Einen ähnlich komplexen beruflichen Hintergrund muss man wohl haben, wenn man auf die Idee kommt, sich als Systemadministrator auf der Polarstern zu bewerben. Genau das hat Andreas vor elf Jahren gemacht und seitdem ist er an Bord als Systemadministrator „Mädchen für alles“, ob es nun um das Netzwerk, einzelne PCs, den Server oder die Sicherung und Bereitstellung unglaublicher Menge an Daten geht. Kaum zu glauben, dass bei diesem vielfältigen Job noch Zeit bleibt, ein Kinderbuch über die Polarstern zu schreiben, in dem Kinder der 4. Klasse durch die Pinguine Fritz & Pitt für die Arbeit auf der Polarstern begeistert werden.

Zu MOSAiC gehört nicht nur die Beprobung unserer Heimatscholle, sondern auch die Beschreibung des umliegenden Meereisgebietes. So wollen wir zum Beispiel verstehen, wie sich die Meereisdicke unserer Scholle im Vergleich zur Umgebung verhält und über den Zeitraum der Drift verändert. Ende der vergangenen Woche kam dafür das erste Mal seit Oktober der sogenannte EM-Bird zum Einsatz. Das wie ein Torpedo-aussehende Messgerät wird unter dem Helikopter über die Eisschollen hinweg geschleppt und bestimmt dabei mithilfe elektromagnetischer (EM) Induktion die Dicke des Meereises. Dank hervorragender Wetterbedingungen konnten wir sogar gleich zwei Flüge absolvieren. Bei den jeweils ca. 2-stündigen Messflügen konnten wir gen Norden und Süden jeweils ein Dreieck mit einer Gesamtkantenlänge von 160 nautischen Meilen abfliegen. Dabei haben wir nördlich von uns viele offene Leads beobachtet, während das Meereis im Süden wesentlich kompakter erschien.

Der Mond oder die Arktis? -18 m/s Wind und 50 Meter Sichtweite aufgrund von driftendem Schnee in der Luft sind gewohnte Wetterbedingungen für die WissenschaftlerInnen an Bord. Um zu verstehen wie sich diese auf die Schnee- und Eisbedingungen auswirken, ist eine Möglichkeit regelmäßig gleiche Messungen auf gleichen Messfeldern durchzuführen. Diese Messungen müssen nicht immer hochtechnologisch sein. Manchmal reicht es auch einen zwei Wochen alten Fußabdruck im Schnee wieder zu finden und daran seine Wissenschaft zu erklären – genau wie Amy Macfarlane. „Wenn man einen Fußabdruck in einer frischen Schneedüne hinterlässt, wird der Schnee dadurch nicht nur kompakter, sondern auch widerstandfähiger gegenüber dem angreifenden Wind. Während der Wind den Schnee der Umgebung umverteilt, bleibt der Fußabdruck als klar erkennbare Erhöhung zurück.“ In dem Foto kann man dazu die Windrichtung des letzten Sturms ablesen, da sich oben links eine kleine Schneedüne im Lee von Amys Fußabdruck gebildet hat.

David Clemens-Sewall ist einer der häufigsten Besucher unserer MOSAiC-Scholle und hat ein sehr großes Interesse an der Veränderung ihrer Massenbilanz – und das bei jedem Wetter: „Heute war das perfekte Wetter für die Arbeit mit meinem Laserscanner: wolkenfreier Himmel, kein Wind und -29 Grad Celsius warm. Wir benutzen den Laserscanner um hochauflösende 3D-Karten der Schneeoberfläche zu erstellen, mit deren Hilfe wir dann detailliert analysieren, wo und wie sich der Schnee verändert. Denn die Schneeauflage hat für den Austausch von Wärme und Impuls zwischen Meereis und Atmosphäre eine wichtige Bedeutung. Der Scanner selbst befindet sich in einer selbstgebauten Hülle – denn genau wie der bedienende Wissenschaftler will auch das Gerät nicht frieren. Um die Messungen aufzunehmen, arbeite ich an einem Laptop mit derselben Software, wie Zuhause in meinem Büro, wenn ich die Daten bearbeite. So fühlt es sich manchmal so an, als würde ich im Büro sitzen – bis ich aufschaue.“

„Miss Piggy“ ist die liebevolle Bezeichnung für unseren Messballon. Auf der MOSAiC-Expedition wurde für Miss Piggy eine eigene Basis aufgebaut: „Balloon Town“. Neben den eigenen Messungen stellt sich das AWI-Team um Jürgen Graeser und Ralf Jaiser in Balloon Town quasi als Dienstleister für andere Wissenschaftler zur Verfügung, die an Miss Piggy ihre Messinstrumente anbringen dürfen - so für das British Antarctic Survey zur Messung von Aerosolen, für die University of Colorado Boulder zur Messung troposphärischen Ozons und nicht zuletzt für die Turbulenzmessungen des Institutes für Troposphärenforschung in Leipzig. Ein bisschen wählerisch ist Miss Piggy allerdings schon, zumindest was die Einsatzbedingungen angeht: Die Windgeschwindigkeit darf am Boden 20 Kilometer pro Stunde und in der Einsatzhöhe 40 Kilometer pro Stunde nicht überschreiten.

Der Mann mit der Fliege: Auf Fahrtabschnitt 3 ist Tomasz Krause der Chef-Steward an Bord. Sein äußeres Erscheinungsbild ist adrett. In weißem Hemd mit schwarzer Fliege, immer frisch rasiert - so könnte er auch als Steward auf Schiffen wie der Queen Elizabeth II eine gute Figur abgeben. Aber das Herz von Tomasz Krause schlägt für Expeditionen auf der Polarstern. Der gelernte Restaurantfachmann fährt bereits acht Jahre zur See und gehört seit 2016 zur festen Besatzung der Polarstern, mit der er bereits auf rund zehn Expeditionen in arktischen und antarktischen Gewässern unterwegs war. Als Chef-Steward ist er zusammen mit seinem Team nicht nur dreimal am Tag für den Essens-Service zuständig. Ihm obliegt auch der Betrieb von drei Kiosks an Bord. Hier gibt es alles zu kaufen, was das Herz der Teilnehmer begehrt: von Getränken aller Art über Süßigkeiten und Salzstangen bis hin zu einem reichhaltigen Angebot an Drogerie-Artikeln und Souvenirs.

Gina Jozef ist Doktorandin an der University of Colorado Boulder und beschäftigt sich hier auf MOSAiC mit Drohnen – aus rein wissenschaftlichen Gesichtspunkten. „Für jemand Außenstehenden sieht es vermutlich so aus als würden wir den ganzen Tag mit einem Spielzeug-Flugzeug spielen. Und vielleicht ist das sogar so, aber währenddessen sammeln wir wertvolle atmosphärische Daten in der Grenzschicht. Unsere Drohnen, auch DataHawks genannt, können bis zu 1000 Meter hochfliegen und messen dabei Temperatur, Luftdruck, Feuchtigkeit, Wind und Turbulenz. Unser wissenschaftliches Interesse ist es dabei zu lernen, wie die arktische Grenzschicht der Atmosphäre auf Veränderungen an der Erdoberfläche reagiert. Die vielen Risse rund um unsere MOSAiC-Scholle erlauben uns zum Beispiel den Effekt dieser Wasserrinnen auf die windabwärts-gerichtete Umgebung zu studieren. Wenn wir fliegen, benötigen wir nur circa zehn Minuten bis wir startklar sind. Sobald die Drohne in der Luft ist, können wir uns zurücklehnen und entspannt aus dem neuen MOSAiC-Vorort 'Droneville' zuschauen, wie der Autopilot sie für 40 Minuten durch die vorab geplante Route bringt. Es ist ein schönes Leben hier.“

Noch vor fünf Wochen war es hier stockdunkel. Anfang März haben dann wunderschöne Dämmerungsfarben den Himmel eingenommen, bis schließlich am 12. März die Sonne erstmals wieder über den Horizont gestiegen ist. Und nun, keine 2,5 Wochen später, geht sie schon nicht mehr unter. Seit gestern erleben wir den Polartag. Die Stirnlampen können eingepackt und die Sonnenbrillen ausgepackt werden. Das beeinflusst auch das Arbeiten auf dem Eis. Während in den dunklen Monaten der sichtbare Bereich auf die Leuchtweite der Stirnlampen und Schiffs-Scheinwerfer reduziert war, können wir nun mit bloßen Augen die Weite der Eiswüste um uns herum wahrnehmen. Die unzähligen Reflektionen der Sonnenstrahlen an den Rinnen und Eisblöcken laden dabei nicht nur zum Träumen ein – sondern lassen auch Wissenschaftler-Herzen höherschlagen.

Angekommen! Die MOSAiC-Teilnehmer von Fahrtabschnitt 2 sind heute in Tromsø eingelaufen. Dreieinhalb Wochen nach dem Aufbruch an der MOSAiC-Scholle hat der russische Eisbrecher Kapitan Dranitsyn heute gegen 7:00 Uhr Ortszeit angelegt. Nach einem viertägigen Auftank-Stopp im Eis mit einem weiteren russischen Eisbrecher, der Admiral Makarov, hatte das Team von Abschnitt 2 Mitte März noch eine Woche nahe der Eiskante auf passende Wetterbedingungen für die Durchquerung der Barentssee warten müssen. Die Wellenhöhe musste erst unter fünf Meter absinken, bevor die Kapitan Dranitsyn in den letzten beiden Tagen zur Fahrt durch offenes Wasser aufbrechen konnte. Während dieser Wartezeit kamen Eisbären zu Besuch vorbei und die Teilnehmer beobachteten, wie die Schollen an der Eiskante unter der starken Dünung zerbrachen. Nach dem Anlegen haben die norwegischen Behörden bereits die Pässe kontrolliert. Morgen soll es per Charterflug von Tromsø nach Bremen gehen, von wo aus alle in ihre Heimatländer und -orte weiterreisen. Dankeschön an die Crew der Kapitan Dranitsyn für die sichere Reise und die großartige Gastfreundschaft! Dankeschön, alle Teilnehmer von Abschnitt 2, für unvergessliche gemeinsame vier Monate in der Arktis! Und großer Dank gilt auch dem Norwegischen Polarinstitut (NPI) und den Behörden von Tromsø für ihre große Unterstützung in diesen herausfordernden Zeiten!

Harold Jager aus den Niederlanden ist der Chef-Pilot an Bord. Nach seiner Pilotenausbildung hat er sich Ende der 1990er Jahre zum Helikopter-Piloten ausbilden lassen und ist in den vergangenen 20 Jahren unzählige Einsätze geflogen. Seit 2015 steht er in intensivem Kontakt mit dem AWI und konnte seitdem bereits 16 Polarstern-Expeditionen begleiten. Während des aktuellen Expeditionsabschnittss von MOSAiC obliegen Harold Jager und seinem „Heli-Team“ der reibungslose Flugbetrieb der beiden Bordhelikopter vom Typ BK117-C1. Die vielfältigen Aufgaben sind dabei bestens verteilt. Neben Harold ist als zweiter Pilot Sebastien Drach aus Frankreich im Team, weiterhin als Chefmechaniker Daniel Fuchs aus Österreich - der insbesondere für die Wartung und umfangreichen technischen Prüfungen hauptverantwortlich ist - und last-but-not-least, als Technikerin und Flugassistentin, Elena Maria Prieto Turienzo aus Spanien. Ein wahrlich internationales Team mit einer zentralen Funktion für die gesamte Expedition: Denn alle Helikopterflüge ermöglichen wichtige wissenschaftliche Projekte und Messungen!

Diesem Tag hat Jennifer Hutchings von der Oregon State University, USA, seit Monaten entgegengefiebert. Jennifer setzt Bojen aus, um die Eisbewegungen im Umfeld der MOSAiC-Expedition zu erfassen und die Interaktionen zwischen Ozean, Eis und Atmosphäre besser zu verstehen. Sie unterstützt mit ihrer Arbeit das „Sea Ice Dynamics Forecasting Experiment“, kurz SIDFEX genannt. Die ausgesetzten Bojen liefern neben meteorologischen Messungen wichtige Daten, die zu einem besseren Verständnis des Klimawandels in der Arktis beitragen. Endlich ist das Flugwetter so gut, dass die Helikopter-Crew um Chefpilot Harold Jager die langen Flüge freigibt. Jennifer wird insgesamt sechs neue Bojen in der Eiswüste aussetzen, die weiteste von ihnen rund 80 Meilen von der Polarstern entfernt. Diese Bojen werden in den nächsten Monaten mit den Eismassen nach Süden driften, in den Sommermonaten im Nordatlantik landen und insgesamt ein Jahr wertvolle Temperaturdaten, Luftdruck und GPS-Positionen durchgeben.

David Clemens-Sewall ist Doktorand am Dartmouth College in Amerika und ist für den dritten und vierten Fahrtabschnitt Teil des MOSAiC-Teams. Hier an Bord ist er für die Frage bekannt, wann Zeit für den Wechsel von Batterien ist – ein Running Gag. Aber natürlich geht es in seiner Arbeit nicht um Batterien, sondern um Eisstress-Sensoren: „Am 21. März war bei uns Tag-Nacht-Gleiche und ich konnte den letzten Batterie-Wechsel für meine Stress-Sensoren feiern. Stress-Sensoren messen kontinuierlich den Druck im Eis und tragen damit zum Verständnis von Bewegung im Eis bei. Sie sind über die gesamte MOSAiC-Scholle verteilt – oder sollte ich sagen Schollen? In den vergangenen zwei Wochen haben wir beobachtet, wie die Scholle in immer kleiner werdende Teile zerbrochen ist, so dass die einst vereinten neun Stress-Sensoren nun auf sechs einzelnen Schollen verteilt stehen. Auch wenn diese dynamische Veränderung im Eis die Logistik nun wesentlich aufwendiger macht, da wir den Helikopter nutzen müssen, so helfen sie uns zu verstehen, wie und warum das Eis aufbricht. Das trägt zum Verständnis für zukünftige Klimaveränderungen und die Navigation durchs Eis bei.“

Auch nach zwei Wochen kommt unsere Scholle nicht zur Ruhe. Die einst mehrere Kilometer große Scholle wird durch die Kräfte der Natur immer kleiner. Tiden im Ozean und starke Winde in der Atmosphäre drücken die Scholle zusammen. Gleichzeitig umgeben uns viele Wasserrinnen, welche Platz erlauben, wenn durch dieselben Kräfte eine Art Entspannung des Eises einsetzt. Diese anhaltende Dynamik hält uns alle in ständiger Spannung: Wie wird die Scholle nach dem Aufstehen aussehen? Können wir auf dem Eis arbeiten? Welche Installationen auf dem Eis müssen gesichert werden? Können wir die Stromverbindung zwischen Schiff und Eisscholle benutzen? Letzteres war in den vergangenen Tagen nicht immer möglich, da sich das Schiff zu viel bewegt hat. Dazu haben sich kleine „Inselstaaten“ gebildet, die nicht mehr von der Hauptscholle zu Fuß zugänglich sind. Dank der Helikopter an Bord können auch diese Außenstellen beforscht werden, wenn auch mit Einschränkungen. Der Expeditionsname „MOSAiC“ ist hier Programm!

Eine Polarexpedition beruht auf viel Planung und verläuft doch nie nach einem genauen Fahrplan. Doch die Corona-Pandemie bedeutet mit ihren massiven Einschränkungen der weltweiten Infrastruktur auch für die MOSAiC-Expedition ganz besondere Herausforderungen. Jetzt kommen deshalb die Alternativpläne zum Einsatz. Ursprünglich war der nächste Crew-Austausch per Flugzeug von Spitzbergen aus geplant. Die Insel ist allerdings nun wegen der Pandemie abgeriegelt. Auch Tromsø fällt momentan als Abfahrthafen aus. Deshalb ist vorgesehen, die nächste Versorgungsfahrt mit dem schwedischen Eisbrecher Oden auf den 20. Mai vorzuziehen. Der Eisbrecher würde dann voraussichtlich in Helsingborg, Schweden, ablegen und Polarstern im Juni erreichen. Für das jetzige Team auf der Polarstern heißt das, dass es etwa acht bis zehn Wochen später ausgetauscht wird. Derweil ist bei den Rückkehrern von Expeditionsabschnitt 2 bald wieder Land in Sicht. Auf dem russischen Eisbrecher Kapitan Dranitsyn haben sie das Meereis fast hinter sich gelassen und befinden sich auf dem Weg nach Tromsø, wo sie den Hafen voraussichtlich Mitte nächster Woche erreichen werden.

Ohne das Logistik-Team um Monica Votvic wäre die tägliche Forschungsarbeit auf dem Eis nicht möglich. Dabei gehen die Aufgaben ihres Teams auf einer Expedition wie MOSAiC weit über normale Logistikfunktionen hinaus. Neben der Unterstützung der Wissenschaftler mit diversen Ausrüstungsgegenständen wie Motor- und Transportschlitten ist das Logistik-Team vor allem für die Sicherheit aller Expeditionsteilnehmer verantwortlich. Dazu gehört das Sicherheits- und Schießtraining, die tägliche Organisation der Eisbärwachen sowie die Ausgabe und Pflege von Gewehren und Signalpistolen. Doch damit nicht genug: Monica und ihr Team sind auch für die Instandhaltung und Aktualisierung der Fahr- und Gehwege auf dem Eis inklusive Beflaggung und Ausschilderung zuständig. Und wenn es wieder einmal größere Eisbewegungen gegeben hat, übernimmt das Team selbstverständlich die Erkundung neuer, sicherer Wege zu den einzelnen Forschungsstationen. Für diese anspruchsvollen Aufgaben sind alle Logistik-Mitglieder bestens qualifiziert. So hat Monica bereits 8 Jahre Berufserfahrung in der Sicherheit und Logistik für die „University of Svalbard“ und das „Norwegian Polar Institut“ vorzuweisen.

Dein Computer als Tor zur Arktis: Erkunde jetzt bequem von zu Hause aus eine der entlegensten, geheimnisvollsten Regionen der Erde mit einem neuen umfangreichen offenen Online-Kurs (MOOC): mit kurzen Vorträgen von Forschern über ihre Arbeit, atemberaubenden Aufnahmen von der Polarstern und der Akademik Fedorov, 360-Grad-Videos und vielem mehr. Mehr als drei Dutzend MOSAiC-Wissenschaftler und Arktis-Experten fassen den Kern ihrer Forschung zusammen und erklären, welche Arten von Daten sie während der MOSAiC-Expedition sammeln. Zudem haben unsere Leute an Bord einige der Aufnahmen selbst aufgenommen. Der Kurs wird über die Online-Kursplattform Coursera angeboten und ist zudem auf YouTube zu sehen. Er wurde von CIRES (Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences) produziert, einem Forschungsinstitut für Umweltwissenschaften an der University of Colorado Boulder in den USA.

Ganz ohne Frage ist MOSAiC eine einmalige Gelegenheit für jeden Expeditionsteilnehmer, nicht nur eine der einsamsten und lebensfeindlichsten Regionen unserer Erde kennenzulernen, sondern gleichzeitig einzutauchen in die verletzliche Schönheit der zentralen Arktis. Umso stärker wird jedem einzelnen täglich bewusst, wie weit er für eine lange Zeit von der Heimat entfernt ist. Besonders intensiv erleben das die Expeditionsteilnehmer, welche bereits seit dem Beginn des zweiten Fahrtabschnitts für nunmehr vier Monate an Bord sind. Gerade ihnen hilft es in besonderer Weise, wenn sie ein wenig heimatliche Normalität in ihren Tagesablauf integrieren können. Patric Simoes Pereiras Leidenschaft zu Hause ist das Klettern und so zögerte er nicht, sein „Hang-Board“ mitzubringen, um die so wichtige Kraft in den Fingern und Unterarmen nicht zu verlieren. Denn nach seiner Rückkehr in die Heimat warten bereits neue spannende Kletterabenteuer mit seinen Freunden und seiner Freundin auf ihn.

Die sehr dynamischen Prozesse der vergangenen Wochen spiegeln sich auch in der Schneeoberfläche wieder: Seit Ende Februar beobachten wir vermehrt die Bildung von sehr charakteristischen Schneedünen sowie Erhebungen und Rillen im Schnee, welche sich durch die starken Winde gebildet haben. Der Schnee ist dadurch in den oberen Schichten sehr kompakt und stabil. Das erlaubt einfaches Laufen ohne Einsinken – es sei denn, es ist neuer Schnee gefallen. Bei der Analyse der Schneeeigenschaften beobachten wir in tieferen Schichten eine wunderschöne Tiefenreifbildung: ein spezieller Typus Schnee mit besonderer Kristallform.

Ein wichtiges Instrument für das EFICA-Projekt, das den Fischbestand in der zentralen Arktis studiert, ist die FishCam: ein Kamerasystem, das Bilder von Fischen und anderen Tieren in 250 bis 350 Meter Wassertiefe aufnimmt. Die FishCam wurde während des ersten Abschnitts von MOSAiC in der Nähe von Met City installiert und hat seitdem zuverlässig Bilder zur Polarstern geschickt – bis auch sie aufgrund der zunehmenden Risse im Eis sowohl vom Strom- als auch Datennetz getrennt werden musste. Da die Kamera mit einem Abstand von weniger als zwei Metern bis zur nächsten breiten Wasserinne nicht mehr sicher war, haben wir entschieden, die Kamera zu bergen. Nach zwei Tagen harter Arbeit und der großartigen Unterstützung von Thomas Sterbenz und Hannes Laubach kann das ECO-Team damit glücklich verkünden, dass die Kamera sicher zurück an Bord ist. Wie sich herausgestellt hat, war das gerade der richtige Zeitpunkt, da sich über Nacht an selber Stelle ein neuer Riss im Eis gebildet hat.

Anfang März haben wir eine vollfunktionale MOSAiC-Scholle übernommen – und waren hochmotiviert diese weiter zu pflegen und die Messungen gleichermaßen fortzuführen wie die WissenschaftlerInnen der vorhergehenden Abschnitte. Unsere Motivation ist nach wie vor ungebrochen. Nur die Bedingungen haben sich verändert. Seit Mitte vergangener Woche ist das Eis kontinuierlich in Bewegung und es hat sich nicht nur rund um, sondern auch inmitten des Eiscamps ein ausgedehntes Rinnen- und Spaltensystem gebildet. Diese Gebilde haben sich nachfolgend wieder zugeschoben und sogenannte Eisrücken gebildet. Da diese Veränderungen anhalten, ist unser Bewegungsradius auf der Scholle stark eingeschränkt. Während einige Forschungsstationen auf dem Eis nach wie vor nicht zugänglich sind, bieten die entstandenen Rinnen im Eis neue Möglichkeiten für spannende Forschung.

Es eilt der Polarstern der Ruf voraus, sich um das leibliche Wohl von Besatzung und Wissenschaftlern in ganz besonderer Weise zu kümmern. Tatsächlich lässt die Verpflegung hier an Bord keine Wünsche offen. Drei Mahlzeiten am Tag sowie Kaffee und Kuchen am Nachmittag – da ist schon so mancher Doktorand mit ein paar Kilogramm mehr nach Hause zurückgekehrt. Gutes Essen spielt aber im harten Expeditionsalltag eine nicht zu unterschätzende Rolle. Hält es doch alle Beteiligten bei guter Laune. Außerdem widersteht man Kälte und Sturm gut gesättigt einfach besser. Sven Schnieder ist in dem perfekt ausgestatteten Küchentrakt der Chef und für alles um die Verpflegung herum hauptverantwortlich, ob das den Einkauf betrifft oder die Zuteilung und Speiseplangestaltung. Besonderen Wert legt er dabei auf eine ausgewogene und gesunde Ernährung. Selbstverständlich gibt es immer eine vegetarische Alternative und zweimal wöchentlich Fischgerichte, um die Vitamin D-Zufuhr zu gewähren. Seit Svens Überwinterung als Koch auf der Neumeyer-Station III in der Antarktis vor einigen Jahren schlägt sein Herz für Polarexpeditionen – ein Glücksfall für die Polarstern. In besonderer Weise wird er beim dritten Fahrtabschnitt von Maren Zahn unterstützt, die uns als Bäckerin täglich mit wunderbarem Brot, leckeren Kuchen aber auch frischen Brötchen und sonntags Croissants verwöhnt. Weiterhin im Team, Ralf Viehaber als Kochsmaat, der sich vor allem um Beilagen und vegetarische Speisen kümmert und die beiden Stewards René Arendt und Dan Chen.

Kürzlich mussten wir ansehen, wie einige Teile unserer Scholle weggedriftet sind. Deswegen hieß es nun: Wir brauchen neue Strategien für die Schneeprobennahme! Wenn sich im Eis Rinnen bilden, geht das mit einzigartigen Bedingungen einher. Durch die Bildung von neuem Eis an der Oberfläche beginnt auch die Schnee-Akkumulation von Neuem. Und noch etwas macht die Bildung von Eisrinnen für mehrere MOSAiC-Teams spannend: Der Austausch von Treibhausgasen zwischen Ozean und Atmosphäre verändert sich stark. Im Teamwork haben wir diesen Austausch von Treibhausgasen in einer nahegelegenen Rinne untersucht. Das Team ATMO hat den Transfer von Kohlendioxid und Methan bestimmt. Gleichzeitig hat das Team ICE Proben genommen, um die Eis- und Schnee-Strukturen zu untersuchen. Und die Teams ECO und BGC widmeten ihre Messungen ganz der Konzentration von gelöstem Kohlendioxid und Methan. Schon vor Ort zeigte sich dabei, welche starke Isolationseigenschaft der Schnee hat. Eine nur ein Zentimeter dicke Schneeschicht führte dazu, dass sich die Temperatur zwischen Ober- und Unterkante um 7 Grad Celsius unterschied! Diese Messungen sind ein guter Start, um besser zu verstehen, wie Meereis und Schnee insbesondere zum Austausch von Spurengasen wie Methan beitragen.

Pistenwalzen kennen die meisten von uns eher aus dem Skiurlaub, wo sie für schön präparierte und angenehm befahrbare Pisten sorgen. Hier oben in der Nähe des Nordpols würde man sie nicht unbedingt vermuten und schon gar nicht mit einem Schiff wie der Polarstern im Hintergrund. Doch bereits seit Jahren und in einer Reihe von polaren Unternehmungen bewähren sich Pistenwalzen auch im harten Expeditionsalltag. So leisten sie für MOSAiC einen unverzichtbaren Beitrag zum Gelingen der Expedition. Ohne Pistenwalzen wäre es bisher zum Beispiel nicht möglich gewesen, in einer angemessenen Geschwindigkeit und Qualität die Start- und Landebahn zu bauen oder den logistischen Austausch von 43 Tonnen Expeditionsfracht zwischen dem zweiten und dritten Expeditionsabschnitt sicherzustellen. Aktuell sind Thomas Sterbenz (Foto) und sein Kollege Hannes Laubach als Technische Ingenieure und Fahrer hauptverantwortlich für den Einsatz und die Wartung der 15 Tonnen schweren Gefährte. Doch damit nicht genug: Sie betreuen hier oben einen ganzen Fuhrpark aus insgesamt zwei Pistenwalzen und acht Motorschlitten und nehmen zudem alle mechanischen und elektronischen Reparaturen eigenständig vor. Ein vielfältiger Job, der jeden Tag mit besonderen Herausforderungen unter extremen Bedingungen verbunden ist. Für die beiden nichts Neues: Sie haben bereits in der Antarktis auf der Neumayer-Station III als Stations-Ingenieure überwintert.

Eisbrecher-Rendezvous im arktischen Eis: Die Kapitan Dranitsyn hat am 4. März die MOSAiC-Eisscholle mit dem Team von Fahrtabschnitt 2 verlassen und ist am Samstag, 14. März, bei 84°48’ Nord, 42°35’ Ost auf die Admiral Makarov getroffen. Dieser weitere Eisbrecher aus Russland war aufgebrochen, um die Kapitan Dranitsyn nach ihrer langen Reise durch das arktische Eis mit Treibstoff zu versorgen. Bereits kurz nach dem Treffen begannen die beiden Schiffe mit dem Andock-Manöver. Das Auftanken dauert rund zwei bis drei Tage. Danach kann die Kapitan Dranitsyn ihre Fahrt in Richtung Norwegen fortsetzen. Wir erwarten das Schiff entsprechend der Meereis- und Wetterbedingungen in der zweiten Märzhälfte zurück in Tromsø. Die Familien und Kollegen an Land freuen sich bereits darauf, das Team von Fahrtabschnitt 2 zuhause willkommen zu heißen!

Ein Teil von MOSAiC ist die Erforschung der Rolle von Eisalgen in der Nahrungskette des Arktischen Ozeans. Denn: Die Algen, die an der Eisunterseite wachsen sind Nahrung für kleine marine Krustentiere in der Region. So ernähren sich zum Beispiel Amphipoden unter dem Meereis von Eisalgen und sind selber Nahrung für den Polardorsch. Hier an Bord versuchen wir diese Amphipoden zu fangen. Mithilfe von Plankton-Netzen gelingt uns das für kleine Tiere dieser Spezies sehr gut. Die größeren zu fangen ist jedoch eine Herausforderung. Dennoch wurden die Tiere regelmäßig in den Eislöchern in Ocean City und ROV City von den dort arbeitenden Wissenschaftler*innen beobachtet. Wir haben sie daher gebeten diese Tiere für uns zu fangen – was einen kleinen Wettbewerb ins Leben gerufen hat. So haben wir in der vergangenen Woche schon einige große Amphipoden bekommen, die wir für ein Projekt von „Wageningen Marine Research“ in den Niederlanden konservieren. Der letzte Gewinner unseres Amphipoden-Fang-Wettbewerbes war Ocean City mit 3:1 gegen ROV City.

Die nördlichste Wetterwarte der Welt steht momentan auf der Polarstern. Die vorhandene Infrastruktur bietet den Wetterexperten vom Deutschen Wetterdienst vor Ort ständigen Zugriff auf unterschiedliche meteorologische Produkte wie u.a. eigene Wetterballons, Satelliten- und Modelldaten. Für den 3. Expeditionsabschnitt von MOSAiC (Fahrtabschnitt 3) hat Robert die meteorologische Leitung der Warte übernommen. Als Diplom-Meteorologe arbeitet Robert seit über 10 Jahren im operationellen Vorhersagebereich. Einer seiner Arbeitsschwerpunkte bildet die See- und Flugwettervorhersage in polaren Gebieten. Weiter im Team, sein Kollege Christian, der als Wetterdienst-Techniker mit über 30-jähriger Berufserfahrung in der Flugwetterberatung und technischen Betreuung der Forschungsschiffe Meteor und Polarstern tätig ist. Die Flugwetterberatung ist für MOSAiC ein zentrales Anliegen, v.a. für Vorhersagen für die bordeigenen Helikopter, in denen u.a. Wolkenuntergrenze, Sichtweite, Vereisungsgefahren und mögliche White-out Situationen thematisiert werden. Beobachtung und Vorhersage der meteorologischen Bedingungen im Schiffsumfeld für Landungen und Starts sind von entscheidender Bedeutung. Besonders wichtig ist die Einschätzung von Horizont und Kontrast. Wie gut kann der Pilot in der Maschine während des Fluges noch die Horizontlinie bestimmen und/oder die Topografie der Schneeoberfläche einschätzen? Robert: „Als eine zusätzliche wichtige und permanente Aufgabe von Christian und mir gilt das morgendliche Wetter-Briefing für Kapitän, Fahrtleiter und Piloten!“

Am Mittwoch wurden wir einmal mehr daran erinnert, dass wir uns auf sehr dynamischem Meereis befinden. Während wir am Vormittag kleine Risse rund um die Polarstern beobachtet haben, wurden diese im Laufe des Tages immer größer. Diese Rinnen wurden bis in den frühen Abend zu breiten Rissen mit bis zu 10 Metern Breite. Auch wenn wir Glück hatten, dass keiner der Risse direkt durch eine der Forschungsstädte ging, so wurden trotzdem Bereiche der Scholle unzugänglich. Um größeren Schaden zu vermeiden, wurde die Strom- und Datenverbindung für Met City (und damit auch für Remote Sensing) kontrolliert unterbrochen. Mithilfe des Helikopters war es einigen von uns möglich, auf die andere Seite des Risses zu gelangen, um wissenschaftliche Geräte von dessen Rand abzubergen. Ein Teil der Aufbauten konnte außerdem mit Generatoren wieder hochgefahren werden. Über Nacht blieben die Risse im Wesentlichen offen und füllten sich mit Neueis und Schnee. Am heutigen Donnerstag gelang uns ein Nachtanken der Generatoren sowie eine weitere Sicherung von Geräten an Met City. Nun heißt es Daumen drücken für eine Wetterbesserung. Denn das stationäre Tiefdruckgebiet über uns bringt weiterhin hohe Windgeschwindigkeiten bis zu 20 m/s mit sich – damit ist die Bewegung in unserer Scholle und um sie herum noch nicht vorbei. Wir üben uns also weiterhin in Geduld bis wir unsere Geräte wieder an Ort und Stelle zurückbringen und die Messungen regulär fortführen können.

Die Sonne ist zurück! Auch wenn sie sich heute noch hinter dicken Wolken versteckt, die uns die vergangenen Tage begleitet haben, ist die Freude groß. Seit dem 5. Oktober ist um Polarstern herum die Sonne nicht mehr über den Horizont gestiegen, nur einen Tag nachdem die Maschinen unserer alten Dame ausgestellt wurden und die Drift mit dem Eis begonnen hat. Seitdem hat auch Kapitän Stefan Schwarze die Sonne nicht mehr gesehen. Er ist seit Beginn der MOSAiC-Expedition an Bord. „In der Dunkelheit beschränkte sich unsere Welt auf die Entfernung, die unsere starken Schiffs-Scheinwerfer um uns herum erleuchten konnten.“ Eine scheinbar kleine Welt. Stefan Schwarze blickt trotzdem mit Respekt auf die vergangenen Monate zurück: „In der Zeit wurde sehr deutlich, dass wir nur ein ganz ganz kleiner Punkt in den Weiten der Arktis sind.“ Anfang März hat die Dämmerung begonnen und die MOSAiC-Heimatscholle in ein vollkommen neues Licht gerückt. Die schwarze Polarnacht wurde durch tiefrote Farben am Horizont abgelöst. Die Welt um das eingefrorene Schiff wird weiter. „Das Schönste an der zurückkehrenden Sonne ist zu sehen, wie unser Mikrokosmos, in dem wir uns seit Monaten bewegen, immer größer wird.“ Diese Freude teilen alle WissenschaftlerInnen und Besatzungsmitglieder an Bord mit dem Kapitän – und wir drücken gemeinsam die Daumen für besseres Wetter, um mit der Sonne im Gesicht unsere Arbeiten rund um die Scholle fortzusetzen.

Der Austausch zwischen der Atmosphäre und dem Ozean spielt eine wichtige Rolle für den Kohlendioxid- und Methanhaushalt. Während dickes ein- oder mehrjähriges Meereis wie ein unüberwindbares Hindernis für diese zwei Verbindungen betrachtet werden kann, wird der Transfer zwischen der Atmosphäre und dem Ozean durch offene Rinnen stark beeinflusst. Zusätzlich kann der Austausch von Kohlendioxid und Methan durch die vielfältigen Prozesse während der Eisbildung weiter modifiziert werden. Deshalb haben wir Messungen mit einer Flusskammer auf der Rinne, die einige Tage zuvor erkundet wurde, unternommen, da sie inzwischen wieder mit Neueis bedeckt ist. Mit unseren Flusskammern lässt sich der Austausch von Kohlendioxid und Methan für eine Fläche von ca. 1 qm präzise bestimmen. Wir haben solche Kammermessungen auf einem einfach zugänglichen Bereich durchgeführt, der inzwischen wieder mit 12 cm dickem Meereis und einer Schneeschicht von 3 cm bedeckt ist.

Man darf während der Drift über das Eis auch einmal krank werden: Es gibt eine hochmoderne und bestens vorbereitete medizinische Abteilung auf der Polarstern. Für den 3. Expeditionsabschnitt von MOSAiC (Leg 3) hat Petra Gössmann-Lange die medizinische Leitung übernommen. Als Fachärztin für Chirurgie und langjährige Notärztin ist Petra für ihre vielfältigen Aufgaben an Bord bestens qualifiziert. Unterstützt wird sie dabei von Tina Wöckener, einem echten Urgestein der polaren Seefahrt. Tina Wöckener ist ausgebildete Krankenschwester für Anästhesie und Intensivmedizin und fährt in dieser Funktion bereits 30 Jahre zur See. Petras Kommentar: „Tina ist ein unerschöpflicher Quell an Erfahrung“. Neben einem Behandlungsraum mit gut sortierter Bordapotheke und einem kleinen Laborbereich gibt es natürlich auch einen bestens ausgestatteten OP-Bereich. Dieser beinhaltet eine Röntgen-Anlage und einen Sterilisator für das OP-Besteck. Eine Mini-Intensiv-Station (Zimmer) rundet mit allen notwendigen Überwachungsinstrumenten die medizinische Vollversorgung ab. Tina: „Es gibt immer was zu tun. Meistens sind es die kleinen aber lästigen Blessuren, die wir behandeln, z. B. Ekzeme, Schnittwunden, leichte Erfrierungen oder Verstauchungen“.

Es hat sich eine große Rinne mit ca. 5 km Länge und 500 m Breite etwa eine Seemeile nordöstlich von der Polarstern geöffnet. Rinnen sind sehr wichtig für die Energiebilanz und die Biogeochemie in der Arktis, vor allem im Winter. Deshalb haben sich sechs Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus dem Team ATMOS und BGC auf den Weg gemacht, um die Gegend rund um die Rinne für zukünftige Messungen zu erkunden und um gleich Proben zu nehmen. Als wir zur Rinne kamen, wurden wir von hohen und zerwürfelten Presseisrücken gestoppt. Zum Glück hatte sich aber noch eine kleine für uns zugängliche Rinne gebildet, wo wir Schnee- und Eisproben nehmen konnten. Unerwarteter Weise haben wir auch Eiszapfen entdeckt, die sich unter großen Eisblöcken gebildet hatten, die über das Meereis geschoben wurden, als sich die Rinne bildete. Diese Möglichkeit konnten wir uns natürlich nicht entgehen lassen, um mehr über den chemischen Stoffkreislauf im arktischen Winter zu erfahren. Ein paar Stunden später, zurück auf dem Schiff, haben wir auf dem Radar Bilder gesehen, wie sich die ehemals sehr große Rinne schon wieder geschlossen hatte.

Nicht nur die wissenschaftlichen Instrumente auf unserer MOSAiC-Heimatscholle müssen regelmäßig gewartet und repariert werden, sondern auch die auf den umliegenden Schollen, die als Teil des MOSAiC-Netzwerkes im Herbst installiert wurden. Eine dieser Stationen ist L2, eine Scholle, die momentan nur zehn Kilometer von uns entfernt liegt und damit sogar mit Schneemobilen erreicht werden kann. Da unsere Übergabe im Team ATMOS von Abschnitt 2 auf 3 so reibungslos verlief, konnten wir die restliche Zeit nutzen, um gemeinsam den Generator der atmosphärischen Fluss-Station auf dem Außenposten zu reparieren. Der Tag war perfekt dafür: Klarer Himmel, uneingeschränkte Sicht, windstill und ein orangener Schimmer am südlichen Himmelszelt, der die bald wiederkehrende Sonne ankündigt. Es war der kälteste Tag von MOSAiC mit etwa -42 Grad Celsius. Die zehn Kilometer lange Fahrt hat zwei Stunden gedauert. Da der Weg nicht immer eindeutig war, hat uns die Brücke von Polarstern unterstützt, den Weg durch die Eiswüste zu finden. Vor Ort haben wir innerhalb von zwei Stunden unsere Geräte gewartet und die Fluss-Station neu hochgefahren. Mission geglückt!

Nach dem Umzug der Wissenschaftler von der Kapitan Dranitsyn zur Polarstern stand am ersten Tag die Sicherheit der Teilnehmer des dritten Fahrtabschnitts an vorderster Stelle. Monica und die Spezialisten ihres Logistik-Teams gaben für alle Absolventen des Eisbären–Schutztrainings einen Auffrischungskurs. Zentrale Inhalte waren nochmals der sichere und korrekte Umgang mit Gewehr und Signalpistole in Theorie und Praxis. Bei Windchill-Temperaturen um -50° Celsius konnten alle Beteiligten gleich unter besonders „arktischen“ Bedingungen den Ernstfall trainieren. Monicas Fazit: „Ein perfekt verlaufendes Training mit einem tollen Team auf beiden Seiten“.

Heute folgt Teil II des zweiten Fahrtabschnitts in Zahlen: Die Expeditionsteilnehmer haben 8100 Eier, 1360 kg Kartoffeln und 86 Gläser Nutella verspeist. Natürlich beschränkten sich die Mahlzeiten aber nicht allein darauf. Die längste Exkursion war eine Skitour zur Wartung einer autonomen Messstation, die etwa 10 Kilometer von der Polarstern entfernt ist. Diese Exkursion wurde in kompletter Dunkelheit durchgeführt. Nur 1 Eisbär wurde auf diesem Abschnitt gesichtet – und zwar nachts, mit einer automatischen Kamera, die zufällig ein Bild von ihm gemacht hat, als er die Geräte an der Fernerkundungsstation beschnüffelte. Wegen Nebel und eines starken Schneesturms mussten die Arbeiten auf dem Eis an 3 Tagen unterbrochen werden. 34,3 Terabyte Daten haben die Wissenschaftler gesammelt.

Nach dem Austausch von Team und Schiffscrew ziehen wir wieder eine Zwischenbilanz. Hier der zweite Fahrtabschnitt in Zahlen: Vom 13. Dezember 2019 bis zum 27. Februar 2020 ist die Polarstern insgesamt 672 Kilometer mit der Transpolardrift vorangekommen, hat dabei allerdings aufgrund der Schleifen und Kringel der Drift nur eine Luftlinie von 406 Kilometern zurückgelegt. Der Geschwindigkeitsrekord während dieser Zeit war am 1. Februar 2020 mit 1,7 Stundenkilometern. Die Expedition ist auf eine Distanz von 156 Kilometer an den Nordpol herangekommen. Mit Hilfe einer Pistenraupe haben Techniker eine 900 Meter lange Landebahn angelegt. Die Lufttemperatur fiel am 1. Februar von für diese Jahreszeit ungewöhnlich warmen minus 11,4 Grad auf minus 38,2 Grad Celsius. Das ist der stärkste beobachtete Kaltlufteinbruch während des Fahrtabschnitts.

Frisches Obst und Gemüse sind mit unserem Versorgungsschiff auf der Polarstern angekommen. Unser Koch Sven Schnieder hat die ersten Proviant-Container ausgeladen. Anschließend ließ er es sich nicht nehmen, die Expeditionsteilnehmenden beim Abendessen zu besuchen, um die Reaktion von Menschen zu sehen, die von frischem Obst überrascht werden, das es hier seit etwa einem Monat nicht mehr gab. Äpfel und Mandarinen waren das Erste, was ausgepackt wurde – und genossen!

In der vergangenen Woche kam es gleich zu zwei Rekorden in der Geschichte der Polarforschung: Am 24. Februar erreichte die Polarstern auf ihrer Drift eine Position von 88°36´Nord, nur noch 156 Kilometer entfernt vom Nordpol. Nie zuvor war ein Schiff im Winter so weit im Norden. Nur zwei Tage später erreichte der russische Eisbrecher Kapitan Dranitsyn kurz vor seinem Zusammentreffen mit Polarstern auf 88°28´Nord die nördlichste Position auf seiner Mission. Noch nie hat es ein Schiff so früh im Jahr aus eigenem Antrieb so weit in den Norden geschafft.

Nach dem erfolgreichen Anlegemanöver am Freitag ist der Austausch auf der Scholle in vollem Gange. Dieser findet zu Fuß, mit Schneemobilen und mit großen Pistenraupen statt, die schwere Schlitten ziehen. Auf Polarstern und im Eiscamp werden die neuen Expeditionsteilnehmer von ihren Vorgängern in die verschiedenen Arbeiten eingewiesen. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt lässt sich noch nicht sagen, wie lange der Austausch von Crew und Fracht dauern wird, weil auch die Kräne der Schiffe in der Kälte nur langsam arbeiten. Aufgrund der extremen Temperaturen ist auch das Umladen von Proviant eine Herausforderung. So müssen zum Beispiel frische Lebensmittel in beheizten Containern transportiert werden. Derweil macht sich in Russland ein weiterer Eisbrecher auf den Weg. Da die Kapitan Dranitsyn aufgrund des festen Meereises mehr Treibstoff verbraucht hat als erwartet, wird der Eisbrecher Admiral Makarov voraussichtlich morgen von Murmansk aus der Kapitan Dranitsyn entgegenfahren, um sie im arktischen Meereis zu betanken.

Es gibt Licht! Zusammen mit dem neuen Team ist auch die Dämmerung so richtig eingetroffen. Seit zwei Wochen herrscht sogenannte "nautische Dämmerung" und seit dem heutigen Sonntag erleben wir die "bürgerliche Dämmerung", während der die Sonne nur noch sechs Grad unter dem Horizont steht. Die Definition von Letzterer lautet, dass man draußen lesen kann, außerdem können wir die Oberfläche von Schnee und Eis deutlich erkennen. Das macht einen wirklichen Unterschied: Wir können den Horizont sehen, der erstaunlich hoch ist. Vorher war unsere Sicht ja beschränkt auf das, was die Eisscheinwerfer der Polarstern und von uns draußen installierte Lampen wenige hundert Meter ums Schiff herum erleuchtet haben. Jetzt ist die Welt wirklich groß geworden – und es wirkt so, als sei unsere MOSAiC-Scholle dadurch zu einem kleinen Eckchen in einer Welt aus Eis geschrumpft.

Bei uns hat jede Kammer (so nennen wir die Kabinen an Bord) ein eigenes Bad. Dementsprechend müssen wir nicht, wie Fridtjof Nansen es von seiner Fram-Expedition im Tagebucheintrag vom 28. Februar beschreibt, aufwändige Vorbereitungen treffen, um uns zu waschen oder zu duschen. Eine Badewanne haben die Kammern jedoch nicht, aber es existiert eine auf der Polarstern: Der Arzt kann sie für medizinische Zwecke füllen.

Sie sind da! Seit zwei Tagen haben wir Sichtkontakt, und nun ist es soweit: Der Versorgungseisbrecher Kapitan Dranitsyn ist heute nach einer Verzögerung durch schwierige Meereis-Situation in der unmittelbaren Nähe der Polarstern angekommen. Der Austausch der beiden Teams von Fahrtabschnitt 2 und 3 steht damit unmittelbar bevor. Es gilt nun, insgesamt 83 Wissenschaftler*innen und Besatzungsmitglieder zwischen den Schiffen auszuwechseln. Einige Helikopterflüge haben bereits erste Personen befördert, darunter Torsten Kanzow, der Fahrtleiter von Abschnitt 3. Außerdem befinden sich derzeit noch 43 Tonnen Fracht auf der Kapitan Dranitsyn, die ebenfalls auf die Polarstern überwechseln sollen. Das komplexe logistische Manöver wird bei einer Außentemperatur stattfinden, die derzeit im Wind gefühlt minus 58 Grad Celsius beträgt.

Gestern morgen hatten wir Flugwetterbedingungen, die wir dazu genutzt haben, zur Kapitan Dranitsyn zu fliegen, die nur noch weniger als 50 Seemeilen entfernt war. Unser Helikopter hat den Fahrtleiter von Abschnitt 3 sowie den Nautiker Igor Hering abgeholt, die jetzt unseren Co-Fahrtleiter von Abschnitt 2 Benjamin Rabe und den Nautiker Lutz Peine ersetzen. Leider verschlechterte sich die Sicht nach diesem Flug und wir mussten die Pläne aufgeben, weitere Wissenschaftler herzubringen, die möglichst schnell ihre Messungen vorbereiten wollen. Aber zwischenzeitlich ist die Kapitan Dranitsyn gut vorangekommen und war heute Morgen nur noch zwölf Seemeilen von der Polarstern entfernt. Wir hoffen, dass sie bis morgen ihre vorgesehene Anlegestelle etwa einen Kilometer östlich von der Polarstern erreicht und wir mit der Versorgung und der Übergabe beginnen können.

Letzten Samstag gab es eine Premiere nach neun Jahren Untereis-Tauchgängen mit Unterwasserrobotern (ROV) des Alfred-Wegener-Instituts: Zum ersten Mal überhaupt haben wir eine Robbe auf einem ROV-Video gesehen! Damit haben wir den Beweis, dass sich mindestens eine Robbe mitten im Winter rund um die MOSAiC-Scholle aufhält. Dieses Mal hatten wir das Glück, sie mit der Unterwasserkamera zu filmen, während wir eigentlich Sedimentfallen ausgebracht haben. Damit können wir auch eine vorherige Sichtung vom 4. Februar bestätigen, als eine Robbe im Einsetzloch für das ROV zum Atmen auftauchte, aber sofort wieder verschwand, als ihre Beobachter zur Kamera greifen wollten. Wir haben hier keine Robbenexperten, aber für uns sieht das Tier nach einer Ringelrobbe aus. Sie hat offensichtlich zwischen den Eisblöcken eines Presseisrückens Polardorsch gejagt.

Unser Team auf der Kapitan Dranitsyn, die weiterhin auf dem Weg zur Polarstern ist, erzählt, wie die Zeit an Bord genutzt wird: "Für uns Wissenschaftler und Besatzung von Polarstern, die Ende Januar für den dritten Abschnitt von MOSAiC aufgebrochen sind, ist die Kapitan Dranitsyn in den vergangenen 4 Wochen schon zum Zuhause geworden. Wir konnten diese Zeit für umfangreiche wissenschaftliche Diskussionen nutzen und vor allem auch als Team zusammenwachsen. In sogenannten Cross-Cutting Seminaren wurden dabei interdisziplinäre Fragestellungen rund um unsere anstehenden Arbeiten auf der MOSAiC-Scholle diskutiert. Auch sportlich haben wir bereits einen Team-Erfolg zu verkünden: Mit den gelaufenen Kilometern aller Sportbegeisterten auf dem Laufband haben wir bereits Polarstern erreicht. Wir hoffen, dass die Meereis- und Wetterbedingungen uns sehr bald erlauben, diese Entfernung auch in Realität gemeinsam zu meistern - denn wir sind hochmotiviert, das Team auf Polarstern abzulösen!"

Aufgrund schwieriger Meereisverhältnisse verzögert sich aktuell die Anfahrt des russischen Versorgungseisbrechers Kapitan Dranitsyn zur Polarstern. Im Idealfall wird das Schiff die Polarstern in den nächsten Tagen erreichen, allerdings sind die Wetter- und Eisbedingungen weiterhin widrig. Dieses Szenario ist für die Expedition nicht überraschend: Dass es zu Verzögerungen in den Austauschphasen aufgrund von dickem Meereis kommen kann – wie jetzt zwischen Fahrtabschnitt 2 und 3 –, war von Beginn an Teil der Expeditionsplanung. Bereits während der Konzeptionsphase von MOSAiC war damit gerechnet worden, dass im Winter ein Versorgungsschiff die Polarstern nicht einfach erreichen könnte. Für diesen Fall war geplant, Personen und Fracht mit den bordeigenen Helikoptern auszutauschen. Dazu bedarf es allerdings Flugwetterbedingungen, die derzeit nicht gegeben sind. Parallel wird deswegen gerade der Einsatz von zwei Twin Otter Polarflugzeugen geprüft, um einen schnelleren Austausch zu gewährleisten. Unter bestimmten Voraussetzungen kann eine Twin Otter auf unpräpariertem Meereis an der Kapitan Dranitsyn landen, benötigt dazu allerdings vorher eine sichere Landebahn bei Polarstern und ebenfalls Flugwetter. Zudem wird auch geprüft, ob ein weiterer Eisbrecher der Kapitan Dranitsyn entgegenfahren kann, um sie notfalls zu betanken, wenn sie zusätzlichen Treibstoff für den Rückweg durch das dichte Eis braucht. Alle Beteiligten üben sich derweil in Geduld und warten die Entwicklung der nächsten Tage ab. Das Wichtigste aber ist: Die Versorgung der Menschen an Bord der beiden Schiffe ist nicht gefährdet. Die wissenschaftlichen Arbeiten an Bord der Polarstern laufen unbeeinflusst von der Situation weiter. Das Foto des Tages zeigt, dass die Stimmung an Bord der Dranitsyn trotz der Verzögerung sehr gut ist. Derzeit ist noch unklar, wann der Austausch vollends abgeschlossen werden kann und welche weiteren zeitlichen Verschiebungen dann für den Austausch der verschiedenen Teams und Crews entstehen. Die Optionen werden gut vorbereitet und auch mit den Teilnehmern von Abschnitt 4 der Expedition gemeinsam diskutiert. Die notwendige Geduld und Flexibilität, die nun alle für Aktivitäten in unbekanntem Terrain und Wetter brauchen, hat niemand besser zusammengefasst als Bertolt Brecht: „Ja mach nur einen Plan, sei nur ein großes Licht, und mach dann noch 'nen zweiten Plan, geh'n tun sie beide nicht…“

Neben dem täglichen Austausch auf den Fluren, in den Laboren, Speisesälen oder im Roten Salon gibt es einen offiziellen Termin für wissenschaftliche Vorträge: Samstags präsentieren die Teams die Ziele oder auch erste Ergebnisse ihrer MOSAiC-Teilnahme. Weil wir alle ganz unterschiedliche Hintergründe haben, versuchen wir, diese für jeden verständlich zu halten. Ivan vom Team Ocean beispielsweise hat uns zunächst eine Einführung in die Meeresströmungen im Arktischen Ozean gegeben, bevor er die Details zu den Temperatur- und Salzgehalts-, Strömungs- und Turbulenzmessungen seines Teams vorgestellt hat. Häufig entstehen gleich in der anschließenden Diskussion neue Ideen, wie sich Datensätze anderer Disziplinen mit dem Vorgestellten für eine gemeinsame Analyse kombinieren lassen.

Schneemassen und -verwehungen, wie wir sie in den vergangenen Tagen erlebt haben, erfordern im Nachgang einige Aufräumarbeiten: Wir müssen unsere Installationen und die draußen gelagerte Ausrüstung vor dem Versinken bewahren. So müssen beispielsweise als erste morgendliche Aktion alle Schneemobile vom Schnee befreit werden, damit Motor und Ketten frei laufen, bevor irgendjemand eines nutzen kann. Weniger zeitlich drängend - aber nicht weniger wichtig - ist es, den Schnee von Strom- und Datenkabeln zu entfernen. Diese liegen auf Dreibeinen, die ihrerseits hochgesetzt werden müssen, wenn es großen Schneezuwachs auf unserer Scholle gibt. Johannes und Heidi vom Team Data übernehmen diese Aufräumarbeiten und werden dabei von Mitgliedern anderer Teams unterstützt, deren Stationen im sogenannten Central Observatory durch die Kabel versorgt werden.

Nansen beschreibt in seinem heutigen Tagebucheintrag die Netzfänge der Fram-Expedition: In einem Netz „… waren mannigfache andere kleine Crustaceen und sonstige kleine Tiere, die so stark phosphoreszierten, dass der Inhalt des Netzes […] wie glühende Kohlen aussah.“ Team Eco hat heute ebenfalls Netz-Tag und wir finden dasselbe Phänomen: Ruderfußkrebse (Copepoden) der Gattung Metridia - Zooplankter, die bläulich funkeln, wenn die Fänge aus dem Planktonnetz im Labor gesiebt werden.

Derzeit herrscht hier erneut starker Wind mit Geschwindigkeiten von 11 bis 17 Metern pro Sekunde (6-7 Beaufort). Dieser ist auf dieselben Tiefdrucksysteme zurückzuführen, die derzeit über Deutschland und Nordeuropa hinwegziehen. Der Wind aus südlichen Richtungen hat die Temperaturen auf relativ milde -11 bis -15 °C steigen lassen und auch eine Menge Schnee mitgebracht. Dadurch waren die Sichtbedingungen gestern so schlecht, dass wir die Arbeiten auf dem Eis einstellen mussten. Zusätzlich hat sich die Drift beschleunigt und so zu erhöhtem Eisdruck mit ein paar neuen Rissen geführt. Die Schneeverwehungen sorgen dafür, dass die Risse schnell zuschneien und so ein Risiko darstellen, wenn man sich auf dem Eis bewegt. Dementsprechend müssen wir besonders vorsichtig sein, während wir draußen forschen – und die Wettervorhersage sagt, dass es zumindest in den kommenden Tagen so bleiben soll.

Die raue arktische Natur ist eine Herausforderung, wenn es darum geht, unsere Geräte am Laufen zu halten. Team Remote Sensing hat darunter arg zu leiden: Drei ihrer Instrumente sind vorübergehend tot, vermutlich wegen der eisigen Temperaturen. Wir mussten die Hoffnung aufgeben, die aktiven Radargeräte namens KuKa und X-Scat sowie das passive Mikrowellen-Messgerät ELBARA mit Bordmitteln reparieren zu können. Wir müssen auf Ersatzteile warten, die mit Abschnitt 3 oder 4 eintreffen sollen. Um den Verlust zu verarbeiten, haben Marcus, Rasmus, Julienne, Vishnu Holzkreuze gebaut und an der Remote Sensing Station eine Trauerzeremonie abgehalten. Glücklicherweise funktionieren C-Scat, L-Scat, UW Brad, SSMI, GNSS und die optische und Temperaur-Infrarotkamera. All diese Instrumente sind vergleichbar mit solchen, die auf Satelliten angebracht sind und Schnee- und Meereisdicke sowie die Eiskonzentration messen. Sie erlauben es, diese Satellitendaten der Schlüsselfaktoren des Meereises besser interpretieren zu können.

Die Vorbereitungen auf die Übergabe an unsere Kollegen von Abschnitt 3 beinhaltet auch ein Update der Karte unserer Scholle. Schließlich wollen wir ihnen die aktuellsten Informationen darüber mit auf den Weg geben, wo alle Messstationen und Instrumente aufgebaut sind. Wir haben beispielsweise die Landebahn östlich der Polarstern mit eingezeichnet und neue Installationen wie unser Presseisrücken-Observatorium Fort Ridge. Im Norden der Karte neben der ROV City genannten Einsatzstelle unseres Unterwasserroboters haben wir eine spezielle Zone für optische Messungen und ein sauberes Gebiet ausgewiesen. Hier soll später aufgezeichnet werden, wie viel Sonnenlicht durch Schnee und Eis ins Wasser gelangt. Auch wenn derzeit noch Dunkelheit herrscht, ist es notwendig, diese Orte schon jetzt zu definieren, damit die folgenden Teams möglichst unberührte, natürliche Bedingungen anstatt unserer Fußabdrücke erforschen können.

Wir sind offensichtlich von Eis und Schnee umgeben, da die Polarstern ja im Eis eingefroren ist. Aber wusstet ihr, dass Eiskristalle auch in der Luft allgegenwärtig sind? Diese haben je nach Temperatur unterschiedliche Formen: massive Platten oder Prismen, Säulen, sternförmige Platten, Nadeln oder Dendriten. Ihre Größe und Ausprägung hängen zusätzlich von der Luftfeuchtigkeit ab. Um diese winzigen Kristalle untersuchen zu können, müssen sie nach dem Sammeln in einem Kunststoff konserviert werden, um einen Abdruck zu produzieren, der dann unter dem Mikroskop fotografiert werden kann, denn sonst würden sie ja wegschmelzen. Zum Größenvergleich ist eine Nähnadel mit abgebildet. Wir interessieren uns für ihre Form, um beispielsweise unsere aktiven Fernerkundungsmessungen der Atmosphäre besser interpretieren zu können, denn die verschiedenen Eiskristalle beeinflussen die Streuung von Licht und Strahlung unterschiedlich.

Die Vorbereitungen für die Übergabe an unsere Kollegen von MOSAiC Abschnitt 3 beinhalten das Aufräumen und Reinigen der Labore und Lagerräume. Wir haben schon darüber berichtet, dass wir das große Nasslabor aufgeräumt haben, um dort unsere Abschiedsparty zu feiern, aber es gibt definitiv mehr Räume, um die wir uns kümmern mussten: Hier nimmt sich das Eis-Team gerade den sogenannten Geräteraum vor, in dem die Pulkas lagern, mit denen wir Material übers Eis ziehen, aber auch Eisbohrer, Fischereigeräte und viele andere Dinge. Mit der richtigen Einstellung geht die Arbeit ohne allzu große Schmerzen von der Hand! Wir sind nicht im Ferienlager!

Letzte Woche haben wir davon berichtet, dass das Eis bei der Bildung eines Presseisrückens ein Instrument an L3 begraben hat, einem Teil unseres verteilten Netzwerks von Stationen. Diese Woche konnten wir per Helikopter wieder dahin zurückkehren und das automatische Gerät zur Messung von Oberflächenflüssen bergen. Mithilfe von ein paar Spanngurten und purer Kraft konnten wir den Schlitten aus dem Presseisrücken ziehen und wieder aufstellen. Dann haben wir die Sensoren abgebaut und zurück an Bord gebracht, um sie zu warten. Wir hoffen das Messgerät bald wieder aufbauen zu können.

Es ist gute Tradition, dass es von jeder Expedition ein Gruppenfoto aller wissenschaftlichen Expeditionsteilnehmenden gibt. Wir haben uns dafür entschieden, unseres vor unserem eingefrorenen Zuhause, der Polarstern, zu machen: Sie ist unser Schutz während der frostigen Polarnacht und wir möchten uns so bei der Crew dafür bedanken, dass sie sich so hervorragend um das Schiff und die MOSAiC-Familie kümmert!

Jahrelang hatten wir gehofft, zwei bestimmte, gleichzeitig erfasste Arten von Daten von einer Eisscholle kombinieren zu können: Helikopter gestützte Laserscanner-Daten aus der Luft (ALS: airborne laser scanner), die die Eisoberfläche abbilden, sowie Aufnahmen vom sogenannten Multibeam Sonar (MBS) unseres Unterwasserroboters (ROV), das ein detailliertes Bild von der sonst unsichtbaren Eisunterseite aufzeichnet. Jetzt ist es uns erstmals gelungen, beide Seiten unserer Scholle in einer vollen dreidimensionalen Visualisierung zusammenzubringen – ein langgehegter Traum. Mit der 3D-Animation können wir quasi das Licht anschalten und unsere Scholle im hellsten Tageslicht statt polarer Nacht betrachten. Neben der anschaulichen Animation liefert dies natürlich großartige Daten. Sie sind essentiell um zu verstehen, wie das Eis unter welchen verschiedenen Schnee- und Eisdicken-Bedingungen wächst und wie die Unebenheiten an der Eisober- und -unterseite korrelieren. Derzeit haben wir bereits drei zeitgleiche ALS und MBS Aufzeichnungen vom selben Tag. Wir hoffen diese Zeitserie fortzuführen, um die weitere Entwicklung auch während der sommerlichen Schmelze erfassen und studieren zu können.

Ihr habt die Dämmerung bereits im App-Post über die Venus vergangene Woche gesehen, aber gestern gab es eine wirkliche Veränderung der Lichtbedingungen. Es herrscht jetzt die sogenannte nautische Dämmerung: Die Sonne „steigt“ zwischen 6° und 12° unter den Horizont – und dieses Phänomen ist auch ohne langzeitbelichtete Fotos gut zu sehen, obwohl letztere es natürlich verdeutlichen. Dementsprechend kamen gestern jede Menge Menschen auf die Brücke, um den farbenfrohen Himmel zu genießen. Wir freuen uns schon sehr darauf, auch die Sonne selber wieder zu erblicken, die wir nicht mehr gesehen haben, seit wir Ende November in Tromsø zu unserem MOSAiC-Abenteuer aufgebrochen sind. Wahrscheinlich werden wir dieses Ereignis nicht hier an der Eisscholle erleben, sondern auf dem Rückweg mit dem Versorgungseisbrecher Kapitan Dranitsyn, dessen Annäherung wir gespannt beobachten.

In seinem gestrigen Tagebucheintrag äußert sich Fridtjof Nansen enttäuscht darüber, dass die Fram statt nach Norden südlich gedriftet war. Wir kennen dieses Gefühl sehr gut, sind wir doch gerade zu Beginn unseres Expeditionsabschnitts sowie Ende Januar / Anfang Februar eher im Zickzack und Kringeln unterwegs gewesen. Seit knapp einer Woche driften wir jetzt jedoch schon in nördliche Richtung und stellen täglich neue Nord-Rekorde auf. Wir hoffen, wenigstens den 88. Breitengrad als nächste Marke zu überqueren, aber ob wir wirklich die nördlichste Position von MOSAiC auf unserem Abschnitt erreichen werden, ist offen.

Die Ankunft unseres Versorgungsschiffes Kapitan Dranitsyn steht in ein paar Tagen an, sodass wir das bevorstehende Ende von MOSAiC Abschnitt 2 mit einer Abschiedsparty begangen haben. Dafür haben wir draußen auf dem Arbeitsdeck drei Grills aufgestellt, auf denen bei -30 °C jeder sein Fleisch oder Vegetarisches aufgelegt hat. Das große Nasslabor war unser Speisesaal, in dem die Köche Salate, Brot, Dips und viele weitere Köstlichkeiten aufgebaut hatten. Im Vorfeld haben wir das Nasslabor aufgeräumt und geputzt, was aufwendig aber auch sehr lohnenswert war, denn es ist jetzt so sauber und ordentlich, wie auf dem gesamten Expeditionsabschnitt nicht. Auch die anderen Labore werden wir in den nächsten Tagen reinigen und hoffen, dass sie ebenfalls die strenge Kontrolle des Ersten Offiziers bestehen.

Die biogeochemischen Stoffflüsse zwischen Ozean, Meereis und Atmosphäre sind einer unserer Forschungsschwerpunkte. Dabei interessieren wir uns beispielsweise für die ozonabbauenden Halogenide. Sie sind teilweise biologischen Ursprungs, entstehen dann im Wasser und gelangen während der Meereisbildung in die Atmosphäre. Über die zugrundeliegenden Prozesse und die Emissionsraten im arktischen Winter ist wenig bekannt. Daher interessieren wir uns besonders für Risse im Eis, wo die eisige Barriere zwischen Wasser und Atmosphäre aufbricht und sich wegen der geringen Temperaturen rasch neues Meereis bildet. Während des Gefrierens entstehen wunderschöne Eisblumen, über die Halogenide mit der Entstehung von Sole aus dem Wasser in die Atmosphäre gelangen. In den ersten 24 Stunden enthalten diese Eisblumen sehr viel Sole und haben einen sehr hohen Salzgehalt (bis zu 135 Promille, wohingegen Meerwasser lediglich 32 Promille hat), verlieren die Sole aber anschließend schnell. Wir beproben die Eisblumen und messen ihren Sole- und Halogenid-Gehalt über die Zeit, um die zugrundeliegenden Prozesse besser zu verstehen und bilanzieren zu können. Zusätzlich zu den Proben bringen wir dabei auch wunderbare Bilder der Eisblumen mit heim.

Erst Ende Januar war es Team Atmo gelungen, ein automatisches Gerät zur Messung von Oberflächenflüssen wiederzubeleben. Es ist Teil unseres verteilten Netzwerks von Stationen, die bis zu 40 Kilometer von der Polarstern entfernt aufgebaut sind. Nur wenige Tage später hat das System keine Daten mehr gesendet und wir sind zur Fehlerbehebung wieder zur Station zurückgekehrt. Wir hatten die Hoffnung, lediglich vereiste Sensoren oder Sender vorzufinden, mussten aber feststellen, dass das Eis das ganze System bei der Bildung eines Presseisrückens zerstört und teilweise eingeschlossen hat. Während des Besuchs haben sich die Flugbedingungen verschlechtert, so dass wir die Station verlassen mussten, bevor wir die Sensoren und andere Teile der Station bergen konnten. Hoffentlich verschlingt das Eis diese Teile nicht, bevor wir sie retten können.

Vor jedem Einsatz eines Bordhelikopters der Polarstern gibt es ein Wetterbriefing, um sicherzustellen, dass sichere Flugbedingungen herrschen. Dafür treffen sich morgens um 8:15 Uhr Kapitän, Fahrtleiter, die Piloten und die Wissenschaftler, die Messungen mit dem Helikopter durchführen oder einen Transport zu einer weiter entfernten Station brauchen, im Büro des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Dort gibt es ein Briefing durch unsere Meteorologen Julia Wenzel und Steffen Schröter. Das ist manchmal ein Geduldspiel: Wenn die Wetterbedingungen nicht sofort Flüge erlauben, aber Aussicht auf Besserung besteht, treffen sich alle nach einer bestimmten Zeit wieder und es kann ein paar Stunden dauern, bis der erste Helikopter abheben kann.

Nansens Tagebucheintrag vom 8. Januar hatte uns bereits vor einem Monat inspiriert, einen Blick auf die Sterne und Planeten zu werfen, die wir hier erwarten können, denn auch wir wollen die Venus sehen. Mithilfe eines Computerprogramms ist es einfach möglich, die Winkel und Höhen der Sterne am Himmel an einem bestimmten Tag auf einer definierten Position zu berechnen. Daher wussten wir, dass die Venus Anfang Februar im Süden zu sehen sein muss, was die Richtung ist, in die der Bug der Polarstern zeigt. Dementsprechend gab es in den vergangenen Tagen viele Besucher auf der Brücke und wir konnten den roten Planeten tatsächlich entdecken. Allerdings ist er in größerer Entfernung zum stark beleuchteten Schiff viel besser sichtbar – und auf dem langzeitbelichteten Foto kann man zusätzlich die ersten Zeichen der Dämmerung erkennen, auf die wir alle sehnsüchtig warten. (Die Venus ist im linken Viertel des Fotos dicht über dem Horizont zu sehen.)

Glücklicherweise konnten Giulia und Bob vom Team Eco am Wochenende eine nächtliche Probennahme mit dem LOKI durchführen. LOKI steht für "Light frame On-sight Key species Investigations" – ein Gerät, das Fotos von Plankton und Partikeln im Wasser aufzeichnet. Unglücklicherweise war es wegen des Sturms nicht möglich, anschließend das Zelt wieder über das Loch neben der Polarstern zu heben. Durch dieses Loch setzen wir ebenfalls unsere Netze und die sogenannte CTD ein, die die Wassertemperatur und die elektrische Leitfähigkeit und damit den Salzgehalt misst. Also mussten wir das Loch vom Eis befreien, das sich schnell auf der Wasseroberfläche gebildet hatte. Dazu brauchten wir David mit der Kettensäge, diverse Menschen mit Haken und Netzen zum Eis fischen sowie mehrere Stunden. Das erinnert uns daran, glücklich über das beheizte Zelt zu sein, das wir normalerweise über das Loch stellen, denn dies garantiert ein nahezu eisfreies CTD-Loch und spart jede Menge Zeit.

Die Wetterbedingungen der letzten Tage in der Barentssee waren schwierig und zwangen die Teilnehmer von Fahrtabschnitt 3, im sicheren Fjord nördlich von Tromsø vor Anker zu gehen. Zwischen einem Hoch über Nordrussland und einem komplexen Tief über der norwegischen See befand sich in den letzten Tagen ein Starkwindfeld direkt vor der norwegischen Küste. In diesem konnten Wellen bis zu acht Metern auftreten, deutlich über den Limits der Kapitan Dranitsyn. Nach fünf Tagen vor Anker in Lauerstellung hat sich nun ein günstiges Zeitfenster eröffnet, um zur Eisgrenze zwischen Spitzbergen und Franz Josef Land vorzudringen und anschließend die optimalen Eisrinnen zu finden, die das Team des 3. Fahrtabschnitts an die Polarstern heranführen.

Wir nutzen die wertvolle Zeit an Bord so effektiv wie möglich. Trotzdem genießen wir unsere Freizeit, um von der Arbeit abzuschalten. Kinoabende, viele Spiele, Sport oder Sauna sind beliebte Aktivitäten. Manchmal ist es auch schön, ein wenig Zeit für sich alleine zu haben, und viele von uns lesen gerne oder schauen Videos auf ihrer Kammer. Der Ingenieur Torben Rusch malt abends gerne, um sich zu entspannen – wobei offensichtlich ist, dass er sich auch dabei nicht ganz von der Polarstern trennen kann.

Wir haben einen wöchentlichen Netz-Tag, an dem Team Eco in den oberen 2000 Metern Wasser unter uns Phyto- und Zooplankton fischt. Neben Bobs Copepoden (siehe App-Post vom 6. Januar), gibt es viele weitere Arten in den Fängen zu entdecken. Wir interessieren uns für die Artenvielfalt und Abundanz, daher werden die mikroskopisch kleinen, Zooplankton genannten Tiere auf ihre Art hin bestimmt und gezählt. Wir haben zwar keine wissenschaftliche Studie über die Besucher im Labor von Bob und Giulia angestellt, aber es scheint so, als würde deren Zahl mit zunehmender Exotik und Farbigkeit der Tiere unter ihrem Mikroskop ansteigen – und der orangefarbene Amphipode hat einige Menschen angelockt.

Wir hatten versprochen über die Lebewelt in unserem Presseisrücken-Observatorium Fort Ridge zu berichten (App-Post vom 19. Januar) und jetzt können wir sagen: Ja, es gibt Eisalgen, Plankton und Fische, die in den Eislücken leben. Die Kamera unseres Unterwasserroboters ROV Beast hat sie eindeutig dokumentiert. Zusätzlich setzt Team Eis gemeinsam mit Team Öko wöchentlich Netze ein, die auf dem ROV angebracht sind, um diese Lebewesen direkt unter dem Eis zu fangen. Damit ist es uns gelungen, wertvolle Planktonproben zu nehmen, aber eine Art schafft es immer wieder, der Netzöffnung zu entkommen: Junge Polardorsche ärgern uns damit, dass sie vor unseren Kameras herumschwimmen und sich fotografieren und filmen lassen, aber auf Abschnitt 2 niemals ins Netz gehen. Sie scheinen „Fang mich doch, wenn du kannst“ mit uns zu spielen!

Das heutige Bild ist nicht wirklich hübsch, zeigt aber die beeindruckenden Temperatursprünge, die wir die letzten Tage erlebt haben. Am frühen Morgen des 28. Januar erlebten wir mit -35,1 °C die bisher kälteste Temperatur. Dann stiegen die Werte innerhalb der folgenden 24 Stunden auf unsere „normalen“, ungefähr -25 °C an. Aber anstatt so zu bleiben, wurde es immer wärmer bis hin zu unserer maximalen Temperatur auf MOSAiC-Abschnitt 2: Quasi tropische -10,8 °C am Morgen des 30. Januar. Anschließend fiel das Thermometer aber innerhalb von nur 17 Stunden sofort wieder auf -35 °C. Stellt euch einen Temperatursturz von 25 °C auf 0 °C in dieser Zeitspanne vor! Die Erwärmung war begleitet von starkem Wind, tiefstehenden Wolken und Schneefall. Wir nehmen an, dass ein über uns durchziehendes Tiefdrucksystem warme Luft von Spitzbergen zu uns geführt hat und die Bewölkung mit ihrem Rückstrahlungseffekt zusätzlich zur Erwärmung beigetragen hat. Team Atmo ist schon dabei, die Daten der Lidar- und Radarmessungen der Wolken zu analysieren, um mehr über ihre Zusammensetzung aussagen zu können.

Wir haben eine neue Boje installiert, die Fisch- und Zooplanktondaten erhebt, den sogenannten Akustischen Zooplankton- und Fisch-Profiler (AZFP). Sie erfasst diese Tiere in der Wassersäule, indem sie akustische Signale aussendet und ihre Reflexion misst wie ein Echolot. Wir haben sie einige hundert Meter von Schiff und Fort Ridge entfernt ausgebracht, damit es keine Interferenzen mit den dortigen Geräten gibt. Allerdings war es nicht ganz einfach, das AZFP zu installieren, denn es wird normalerweise direkt vom Schiff mit dem Kran ins Wasser gesetzt, so dass seine Abmessungen keine große Rolle spielen. Muss man das Gerät allerdings mehrere hundert Meter über Eis und Schnee ziehen und es fernab von Kränen aufbauen, spielen sie eine Rolle. Team Ice hat das aber mit Bravour gemeistert: Wir transportierten das AZFP mit dem Schlitten übers Eis, bohrten ein großes Loch für die etwa 50 Kilogramm schwere Unterwassereinheit, die wir dann mithilfe eines Tripods ins Wasser setzten. Anschließend haben wir die Transponder installiert und schließlich die 150 Kilogramm schwere Oberflächeneinheit mit der Stromversorgung aufgestellt. Das Gesamtgewicht von 200 Kilogramm und die Höhe der Boje von 2,2 Metern machten die Namensgebung leicht: das Monster!

Wir haben nicht nur Unterwasserroboter (ROVs) für wissenschaftliche Zwecke, auch die Schiffscrew besitzt ein ROV, um Betrieb und Wartung zu unterstützen. Der Elektroniker Winfried (Winnie) Markert steuert dieses "Seebiber" genannte, kleine und wendige Gerät. Er setzt es über den sogenannten Moonpool ins Wasser, eine 88 mal 93 Zentimeter große Öffnung im Rumpf, die vom Inneren des Schiffes bis zum Kiel 14 Meter tiefer reicht. Winnie fährt mit dem Seebiber unter dem Schiff entlang und nimmt Videos auf, die zeigen, wie viel Eis sich am Rumpf oder den Schrauben angelagert hat. Eine wichtige Aufgabe ist es auch, das Loch im Eis zu begutachten, über das wir mit dem Schiffskran Netze und die große Bord-CTD neben der Polarstern ins Wasser lassen. Am CTD-Loch stehend ist im Wasser ein dicker Eisklotz zu erkennen, den wir schon mit großem Aufwand abschlagen wollten, da er die Geräte beschädigen könnte. Aus der Unterwasserperspektive sieht man, dass es sich um eine dicke Eisscholle handelt, die sich vermutlich beim Anlegemanöver unter das Eis geschoben hat. Diesen dicken Klotz werden wir nicht entfernen können, doch die Videos zeigen: Er ist stabil und wir müssen uns derzeit keine Sorgen darüber machen, dass er unser CTD-Loch verstopft.

Die MOSAiC-Teilnehmer des 3. Fahrtabschnitts haben einige intensive Tage mit letzten Trainingsmodulen und diversen Briefings in Tromsø hinter sich. Nun warten sie hochmotiviert und mit großer Spannung darauf, dass die Kapitan Dranitsyn ablegt. Der russische Eisbrecher wird auch das Team des kommenden Fahrtabschnitts zur Polarstern bringen und den nächsten Austausch von Wissenschaftlern, Logistikern und Schiffscrew ermöglichen. Wir wünschen unseren Teamkollegen eine gute und sichere Fahrt! Wir sehen uns im arktischen Eis!

Wenn sich ein Riss in unserer Eisscholle auftut, verschwindet das Eis natürlich nicht einfach, sondern taucht an anderer Stelle wieder auf. Wir nennen diesen Vorgang Umverteilung. So haben die Bildung und das erneute Zusammenschieben von Spalten in den letzten Tagen dazu geführt, dass sich neue Rücken aufgetürmt haben. Eine Folgeerscheinung: Vorherige Wege können in einer Wand aus Eis enden, wie das Bild zeigt. Die Spur des Schneemobils vom Vortag ist plötzlich unter einem Eisrücken verborgen. Wie auch Fridtjof Nansen in seinem Tagebucheintrag berichtet, sind diese Eisbewegungen von einer ganzen Palette unterschiedlicher Geräusche begleitet: Von quietschendem Aneinanderreiben dünner Schollen bis hin zu tosendem Krachen, wenn sich dicke Brocken übereinander schieben. Diese faszinierenden Geräusche spornen unsere Wachsamkeit weiter an, wenn es darum geht, in sicherem Abstand von Rissen und Rücken in dieser beeindruckenden arktischen Umgebung zu arbeiten.

Die MOSAiC-Expedition ist eine großartige Gelegenheit für uns, die Aufmerksamkeit auf die Arktis zu lenken. Dementsprechend haben wir gerne die Einladung für ein live Telefonat mit dem sogenannten Arctic Basecamp angenommen. Das ist eine Initiative, die während des jährlich stattfindenden World Economic Forum in Davos Polarforschende und Jugendliche in einem Camp zusammenbringt, um sich Wissen und Erfahrungen über den globalen Wandel und seine Auswirkungen auf die Arktis zu teilen. Expeditionsleiter Christian Haas und Fernerkundungsspezialistin Julienne Stroeve haben die interessierten Fragen der jungen Klimaaktivisten unterschiedlicher Länder – darunter Uganda, Brasilien, USA, Großbritannien, China und Grönland – umfassend beantwortet, auch wenn die Telefonleitung das ein oder andere Mal abgebrochen ist.

Gestern war ein besonderer Tag für Team Ocean: Wir hatten ein 24-Stunden-Messprogramm in Ocean City. Das ist eine Ergänzung zu unseren täglichen Untersuchungen, die wir durchführen, um die physikalischen Eigenschaften des Wassers während der gesamten Driftroute durch den Arktischen Ozean zu erforschen. Die 24-Stunden-Messungen erweitern unseren Datensatz um eine Dimension: die Variabilität von Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff, Trübung und, vor allem, turbulente Vermischung. Turbulenz tritt im Wasser sehr sporadisch auf. Kurzzeitige Messungen können deswegen oft die wenigen hohen Werte solcher Turbulenz nicht erfassen. Oder aber sie könnten, zeitlich nur kurz angesetzt, den falschen Eindruck vermitteln, es gäbe mehr davon, als das über längere Zeit tatsächlich der Fall ist. Turbulente Vermischung kann durch viele Umwelteinflüsse entstehen, z.B. durch Stürme. Andere Auslöser können eine sich ändernde Driftgeschwindigkeit des Eises sein oder auch eine offene Rinne im Eis in der Nähe. Da wir diese 24h-Messung jeden Monat einplanen, können wir somit noch mehr dieser seltenen Ereignisse von Turbulenz innerhalb von 24 Stunden erfassen. Und so können wir sie auch mit Veränderungen in unserer Umgebung in Zusammenhang bringen. Team Ocean hat alle anderen Expeditionsteilnehmenden mit den Worten „Stellt euch eine Nacht in Ocean City vor ...“ eingeladen, während der vermutlich etwas einsamen Nachtschicht vorbeizukommen.

Gestern Morgen haben wir auf den Aufnahmen des Schiffsradars subtile Deformationen der Scholle in der Nähe der Polarstern gesehen. Ein Logistik-Team ist aufgebrochen, um die Umgebung zu erkunden und kam mit der Nachricht zurück, dass sich ein 50 Meter breiter und 1 Kilometer langer Riss entlang einer Scherzone gebildet hat. Das war das langersehnte „Ereignis“: Die Chance Energie- und Gasflüsse zwischen Wasser, neugebildetem ebenso wie altem Eis und der Atmosphäre zu messen. Außerdem haben wir Proben genommen, um die Neubesiedlung des frisch entstehenden Meereises durch Algen und andere Lebewesen zu untersuchen. Also gab es nach dem Mittag ein kurzes Meeting und im Anschluss haben sich Vertreter aller wissenschaftlicher Teams dank guter Vorbereitung kurzfristig auf den Weg gemacht, um die offenen Wasserstellen, das neugebildete Eis und den Schnee sowie die Luft zu messen und beproben. Die Logistiker haben die Aktion erstklassig mit Transport und Eisbärwachen unterstützt. Außerdem gab es noch einen extra „Riss-Flug“ im Anschluss an den ohnehin geplanten Laserscanner-Messflug. Alles in allem ein großartiger interdisziplinärer Ansatz, um die Geheimnisse der winterlichen Arktis zu entschlüsseln.

Ihr werdet auf der MOSAiC-Expedition keine Polarlichter sehen, hat man uns vorher gesagt. Ihr seid zu weit nördlich des Aurora-Ovals, in dem die Feldlinien des Erdmagnetfeldes die richtige Neigung haben. Aber als Hannes Griesche und Dean Howard gestern zu Messungen von Spurengasflüssen unterwegs waren, bemerkten sie schwache, wolkenähnliche Strukturen am Himmel, die sich zu schnell bewegten, als dass es wirklich Wolken hätten sein können. „Glücklicherweise hatten wir eine Kamera nebst Stativ dabei und konnten so ein paar Langzeitbelichtungsaufnahmen machen“, berichtet Hannes. Die Fotos zeigen deutlich, dass es hier auf 87° 28’ Nord Polarlichter gibt!

Wir besuchen unser Presseisrücken-Observatorium Fort Ridge regelmäßig mit dem Unterwasserrobotor (ROV) namens BEAST. Dieser ist mit zahlreichen Sensoren, Instrumenten und auch Kameras ausgestattet, die das Eis in einem Radius von 250 Metern rund um das Einstiegsloch von der Unterseite vermessen. Die Live-Videoaufnahmen der Kamera helfen uns zusätzlich dabei, die von der Eisoberseite ausgebrachten Installationen zu überprüfen. Ein Beispiel dafür ist eine Temperaturkette, die Team Ice installiert hat, um den Temperaturverlauf von der Eisoberfläche durch den Presseisrücken bis ins Wasser aufzuzeichnen. Ohne die Aufnahmen von dieser abgebildeten weißen Temperaturkette würden wir uns vermutlich über die nicht stringenten Daten wundern, denn anstatt direkt durch das vertikale Bohrloch zu führen, hat sich die Temperaturkette bei der Installation einen eigenen Weg durch die Lücken gesucht, die bei der Bildung des Eisrückens durch das Übereinanderschieben des Eises entstanden sind. So misst die Kette anstatt eines Temperaturprofils durch das Eis dort die Temperatur des Umgebungswassers, welche ziemlich konstant um den Gefrierpunkt von Seewasser liegt.

Der erste Offizier Steffen Spielke und Bootsmann Andreas Sedlak überprüfen regelmäßig die Eisanker. Obwohl die Polarstern im Meereis eingefroren ist, wirken die Kräfte von Wind und Strömung. Abhängig von deren Richtung wird die Polarstern entweder gegen die Scholle gedrückt oder zerrt an ihr. Letzteres führt zu Spannung auf die insgesamt sechs Eisanker, weshalb wir diese kontrollieren müssen. Der heutige Check ergab fünf ordentlich sitzende Anker und einen, der Zuwendung brauchte: Neben dem 1,20 Meter messenden Stahlanker war eine kleine Lücke aufgetreten, die Steffen und Andreas mit Schnee aufgefüllt haben und anschließend mit Wasser überschüttet haben – die arktische Alternative zu Beton. Dieser Mix gefriert bei den aktuellen Temperaturen von -28 Grad Celsius nahezu sofort.

Sonntagmorgen hat Marcus Huntemann vom Fernerkundungsteam bemerkt, dass die Sendeboxen eines auf dem Eis ausgebrachten Radiometers in unterschiedliche Richtungen zeigten. Sofort hat er die Aufnahmen einer in der Nähe stehenden Kamera angeschaut, die alle fünf Minuten automatisch ein Foto aufnimmt. Darauf konnte er den Grund für die Umgestaltung erkennen: Ein Eisbär hatte die Remote Sensing Station kurz nach Mitternacht besucht und unsere Instrumente begutachtet. Glücklicherweise hat er sich ganz vorsichtig angenähert und nur eine Abdeckung abgerissen, ohne weitere Installationen kaputt zu machen, und ist vorsichtig über alle Kabel geklettert. Das Logistik-Team hat die Spur des Bären verfolgt, der von Osten ins MOSAiC-Camp gekommen ist, Met City und Remote Sensing besucht hat und dann parallel zum neuen Stolperdraht an Ocean City vorbei gegangen ist. An der Dark Site haben die Logistiker die Spurensuche dann eingestellt. Dieser Eisbärenbesuch war für einige von uns überraschend und hat uns gezeigt, dass wir auch mitten im Winter immer wachsam und gut vorbereitet sein müssen. Unsere Arbeiten blieben unbeeinflusst, weil wir alle Möglichkeiten haben, friedlich mit unseren pelzigen arktischen Nachbarn zusammen zu leben.

Um den Presseisrücken von Fort Ridge zu erfassen, haben wir zunächst die Laseraufnahmen aus der Luft genutzt (siehe Post vom 4. Januar) und uns die Begebenheiten vor Ort angeschaut. Dann hat Team ICE quer über den Presseisrücken Eis gebohrt und Kerne gezogen, sowie punktuelle elektromagnetische Messungen durchgeführt und die Schneehöhen bestimmt. Erste Ergebnisse: Das Eis ist zwischen sieben und neun Meter hoch aufgetürmt, so dass es sich anderthalb bis zwei Meter über die sonst relativ glatte Eisoberfläche erhebt, der Rest befindet sich unter Wasser. Weil sich Blöcke unter und über das Eis geschoben haben, sind große Löcher, sogenannte Makroporen entstanden. Nur wenn man weiß, ob das Eis kompakt ist oder solche Lücken hat, die mit Wasser oder Schnee gefüllt sind, kann man später den Zuwachs beziehungsweise das Schmelzen des Eises genau messen und beurteilen. Außerdem beeinflussen die Strukturen die Strömung des Wassers unter dem Eis und stellen verschiedene Lebensräume für Algen und Tiere dar. Davon berichten wir demnächst…

Wir leben hier in unserer eigenen kleinen MOSAiC-Welt, abgeschnitten vom permanenten Informationsfluss, den ihr daheim wegen der allgegenwärtigen Internetverfügbarkeit gewöhnt seid. Daran hat sich der eine schneller, der andere langsamer angepasst. Dieses Wochenende jedoch beginnt die Fußballbundesliga wieder, was eine echte Herausforderung für die – überraschenderweise ziemlich kleine Anzahl – von Fußballfans ist: Definitiv keine Videoübertragung, kein Radio und eine Internetverbindung, die so langsam ist, dass echten Fans die Geduld fehlt, auf einzelne Tore oder die Gesamtergebnisse zu warten. Daher sind wir wirklich froh, dass wir hier an Bord WhatsApp haben und uns Freunde von Zuhause mit den ersehnten Informationen versorgen. Das kann zu einem kleinen Wettbewerb um den schnellsten heimischen Unterstützer werden…

Sobald Forschungsteams auf dem Eis arbeiten, ist eine Bärenwache auf der Brücke. Unterstützt von einem ebenfalls mit Fernglas und über die Infrarotkamera Ausschau haltenden Wissenschaftler haben die Logistik-Teammitglieder die Umgebung im Blick und schauen sowohl nach Eisbären als auch nach möglicherweise auftretenden neuen Rissen im Eis. Die Eisbärenwache steht in Funkkontakt mit allen Gruppen, die auf der MOSAiC-Scholle arbeiten und kann sie beispielsweise bei sehr schlechten Sichtverhältnissen zum Schiff zurückrufen. Für Markus Beck ist dieser Teil des Jobs aber eher Pflicht als Kür: Der Feuerwehrmann und Bergführer fühlt sich draußen am wohlsten und genießt – wie seine Kolleginnen und Kollegen - die arktische Natur auch bei Temperaturen unter -30 °C.

In den vergangenen Tagen haben wir eine bisher fehlende Station aufgebaut: das Presseisrücken-Observatorium. Wir nennen es Fort Ridge, denn es umfasst einen Teil der von unseren Kollegen von Abschnitt 1 Festung (Fortress) getauften Strukturen. Der Eisrücken ist etwa 100 Meter lang, 15 bis 20 Meter breit, befindet sich 400 bis 500 Meter nordwestlich der Polarstern und kann auch mit dem Unterwasserroboter erreicht werden. Der Presseisrücken besteht teilweise aus einjährigem Meereis auf der östlichen Seite und hat möglicherweise auch ältere Komponenten im Westen. Vermutlich bildete er sich bei einem Deformationsereignis im Oktober 2019, als sich das einjährige Eis auf dickere, möglicherweise ältere Eisbrocken schob. Die ersten Bohrungen und Kerne zeigen, dass der Eisrücken noch nicht komplett verfestigt ist, sondern statt ausschließlich kompakten Eises weiche Schichten sowie Hohlräume hat. Ein spannendes Forschungsfeld für die gemeinsame Forschung der Teams Eis, Ozean und Ökologie, deren Arbeiten wir demnächst genauer vorstellen werden.

An Bord herrscht derzeit eine angespannte Stimmung, denn es gehen in einem Spiel zwei Mörder um. Trifft ein Mörder eine andere Person alleine in einem Raum an, ist es schnell um das Opfer geschehen. Das Spiel dauert eine Woche und es beteiligen sich rund 40 Personen aus Besatzung und Wissenschaft, die wie im Bild nach dem Mittagessen im Roten Salon über die aktuellen Opfer diskutieren. Es führt zu witzigen Begleiterscheinungen: Menschen trauen sich nicht mehr alleine ins Treppenhaus und lassen sich an den belebten Arbeitsplatz oder auf die Kabine begleiten, denn letztere sind als Tatorte ausgeschlossen. Am zweiten Tag konnte bereits ein Mörder überführt werden. Ob die Mehrheit auch den zweiten identifiziert oder er die Mitspieler zur Strecke bringt, bleibt spannend.

Jeder hat seine eigenen Vorstellungen von der Dauer der einzelnen MOSAiC-Fahrtabschnitte, abhängig davon, ob man Start und Ende daheim, im Hafen von Tromsø oder an der Polarstern zugrunde legt. Nach einigen Berechnungen haben wir aber heute die Hälfte von Abschnitt 2 erreicht und somit ist es Zeit für eine kleine Halbzeitbilanz: Seit dem 14. Dezember sind wir 123 Kilometer weit in nordwestliche Richtung vorangekommen (Durchschnittsgeschwindigkeit 4 km/Tag) und haben uns dem Nordpol bis auf 287 Kilometer angenähert. Dabei haben wir jedoch viele Schleifen gedreht und Richtungsänderungen vollzogen, so dass die tatsächlich zurückgelegte Strecke 227 Kilometer beträgt und unsere Durchschnittsgeschwindigkeit 7 km/Tag. Wir erlebten eine mittlere Lufttemperatur von -26 °C (Maximum -16 °C, Minimum -35 °C) und wir hatten eine durchschnittliche Windgeschwindigkeit von 6 m/s, wobei das Maximum mit 12,7 m/s am 16. Dezember auftrat.

Über Vollmond gab es eine skurrile Veränderung, sodass viele Leute an Bord dachten, ein neues Mitglied der MOSAiC-Familie hat es auf mysteriösem Weg geschafft, das Schiff zu erreichen. In Wirklichkeit hatte sich Vishnu Nandan nur dafür entschieden, seine Haare loszuwerden. Da wir hier keinen Friseur haben, hat er sich einen Rasierapparat besorgt und sein Kollege Rasmus hat diesen Job übernommen. Ende letzter Woche haben noch ein paar weitere Expeditionsteilnehmende ihre Haare verloren, aber das ist vermutlich eher auf die Verfügbarkeit der Maschine als auf den Vollmond zurückzuführen.

Wenn der Mond wieder abnehmen wird, sind wir auf sich verschlechternde Lichtbedingungen eingestellt: Ein sogenannter terrestrischer Laserscanner, der auf einem drei Meter hohen Tripod montiert ist, wird möglichst auf erhöhten Eisrücken in unserem zentralen Messgebiet aufgestellt. Er scannt die Umgebung und liefert so 3D-Bilder, die etwa 750 mal 800 Meter abdecken. Ian Raphael vom Dartmouth College misst damit Schneeakkumulation und -transport und wie diese die Eis-Massenbilanz beeinflussen. Die Bilder helfen anderen Teams dabei, gute Orte für Schneeproben auszusuchen oder bei der Untersuchung der Eisdynamik. Und nicht zuletzt unterstützen sie alle dabei, den Überblick über die Installationen zu behalten (wie im Bild diejenigen in "Met-City"), die manchmal mit dem bloßen Auge schwer auszumachen sind.

Polarnacht ist nicht gleich Polarnacht: Momentan können wir mehr von unserer Eisscholle sehen als in den vergangenen Tagen, denn der Mond scheint hell und geht derzeit nicht unter. Um Neumond herum bleibt dieser Himmelskörper im hohen Norden – ebenso wie die Sonne – teilweise unter dem Horizont verborgen. Daher hatten wir viele Tage ohne jeden Mondschein, der die einzige Quelle natürlichen Lichts in der Polarnacht darstellt. Als Halbmond ist er jetzt jedoch wieder aufgegangen und wir haben die dadurch verbesserte Sicht begeistert für Exkursionen genutzt, die etwas weiter vom Schiff entfernt waren.

Gegen Ende eines jeden Jahres veröffentlicht die Zeitschrift NATURE zwei Listen: NATURE’S 10 ist eine Liste mit Persönlichkeiten, die in diesem Jahr in der Wissenschaft eine Rolle spielten. „Ones to watch“ ist die zweite Liste. Hier werden die Namen von Menschen veröffentlicht, auf deren Arbeit man im kommenden Jahr besonders achten sollte. Für 2020 nennt NATURE fünf Personen, darunter Markus Rex als Leiter der MOSAiC-Expedition. Markus Rex hat seinen ersten Abschnitt auf der Expedition beendet und wird Anfang April wieder an Bord sein.

Die Präparierung der Landebahn war der große Tag von Hannes Laubach, der sich mit seinem Pistenbully an diese Aufgabe machte. Schnell war eine 400 Meter lange und 25 Meter breite Fläche von Schnee und Eisbrocken befreit, die lediglich noch ein paar kleinere Löcher und Hügel von früheren Rissen beziehungsweise Eisrücken hat. Der Pistenbully fuhr so flott und ausdauernd hin und her, dass wir uns Sorgen gemacht haben, Hannes würde nie wieder stoppen, weil er vom Landebahn-Fieber befallen ist. Glücklicherweise ist Landebahnfieber harmlos! Wir sind guter Dinge, dass wir in ein paar Wochen auch mit der großen Landebahn beginnen können. Unterdessen hoffen wir, die Notfall-Landebahn nie nutzen zu müssen.

Weiter von der Zivilisation entfernt als die Internationale Raumstation ISS, hat ein Notfall-Evakuierungsplan für uns entscheidende Bedeutung. Ein wichtiges Element ist, dass wir bei Bedarf mit kleinen Flugzeugen wie einer Twin Otter erreichbar sein wollen. Daher haben wir vor kurzem nach potentiellen Landebahnen in Schiffsnähe gesucht, denn das minimiert den logistischen Aufwand, Mensch und Material dort hin zu schaffen. Außerdem kann die Polarstern dann Flugbewegungen mit Licht und Strom unterstützen. Die Präparierung einer solchen Landebahn verschafft uns zusätzlich die notwendige Erfahrung, um eine wesentlich längere für die größeren Flugzeuge zu errichten, die im April den Personalaustausch zwischen Abschnitt 3 und 4 durchführen sollen. Östlich der Polarstern haben wir anhand von Laserscans eine geeignete Stelle ausgemacht. Die elektromagnetische Vermessung bestätigte, dass das Eis hier durchgehend 1 Meter dick ist. Entfernt man die wenigen Grate und Rippen, könnte diese Landebahn 400 Meter lang werden. Morgen erfahren Sie, wie das vonstatten geht.

Am Montag haben wir eine Beschädigung an unseren Außeninstallationen gefunden: Zwei Stromkabel eines Batteriesatzes und der Griff der Box, in dem dieser lagert, waren zerstört. Polona Itkin vom Team Eis berichtet: „Heute haben wir S1 [eine Station des Globalen Satelliten Navigationssystems – GNSS] außer Betrieb gefunden, […] es klebten sogar ein paar weiße Haare daran!“ Letztere sind ein klarer Hinweis auf den Verursacher des Schadens: der Polarfuchs. Dieses hübsche, durchgehend weiße Tier hat hier auf der Scholle Ende Dezember einiges an Reparaturarbeiten hervorgerufen, als es an Daten- und Stromkabeln knabberte und so die meteorologischen Messungen in MET City vom Netzwerk getrennt und dort sowie an den Fernerkundungsgeräten jede Menge Schaden angerichtet hat. Wir haben es letztlich geschafft den Polarfuchs zu verscheuchen, nachdem wir zunächst den Eindruck hatten, er wolle nur mit uns spielen. Wir freuen uns, wenn uns nochmals eines dieser schönen Tiere besucht – dann aber bitte mit anderen Geschmacksvorlieben.

Fridtjof Nansen berichtete im Jahr 1894 er „schwitzt wie ein Pferd“ in folgender Kleidung: Unterbeinkleider, Kniehosen, Strümpfe, Fries-Gamaschen, Schneesocken und Finnenschuhen; die Bekleidung des Oberkörpers bestand aus einem gewöhnlichen Hemd, Kragen aus Wolfsfell und einer Robbenfelljacke. Auch unsere Körper bleiben hier bei der MOSAiC-Expedition in unseren roten Anzügen warm, aber wir fragen uns, ob Nansen den Schutz seiner Hände absichtlich verschwiegen hat? Sie sind nämlich – gemeinsam mit dem Gesicht - die Körperteile, die bei den geringen Temperaturen von nahezu -35 °C und einer Windchill-Temperatur von -48 °C am meisten leiden. Schließlich müssen wir für manche Arbeiten auf dem Eis unsere dicken Fäustlinge ausziehen. Einige nutzen daher Handwärmer, um die Finger zwischendurch aufzuwärmen. Und jeder passt draußen auf den anderen auf und schickt jemanden zum Aufwärmen in einen Unterstand, wenn und wo es möglich ist. Außerdem passen wir uns den anstrengenden Bedingungen an, indem wir kürzere Exkursionen planen als bei höheren Temperaturen.

Der Biologe Robert (Bob) Campbell ist Vater geworden: Er untersucht die Lebenszyklen von Copepoden. Dafür sammelt er diese kleinen Krebstiere dafür aus Netzfängen in der Wassersäule. Anschließend sucht er nach „reifen“ Weibchen – also Tiere, in deren Innerem sich Eier entwickeln und die kurz vor der Eiablage sind – und setzt sie in einzelne Schälchen, um sie weiter zu untersuchen. Es ist noch sehr früh in der Brutsaison, so dass viele der Tiere noch in einem Ruhezustand sind, der Diapause genannt wird. Dabei leben sie von ihren gespeicherten Fettreserven. Bob hat unter den mehreren hundert untersuchten Tieren der Art Calanus hyperboreus aus den Netzfängen bereits zwölf reife Weibchen gefunden. Drei von ihnen haben jeweils rund 200-400 Eier abgegeben. Nun beobachtet Bob, wie sich die Eier weiter entwickeln, um den Anteil lebensfähiger Eier zu bestimmen und zu schauen, wie lange sie brauchen, um sich in dieser harschen Umgebung bis zum ersten fressenden Stadium zu entwickeln. Im Ozean unter dem Eis treiben die mit Lipiden gefüllten Eier aus dem Lebensraum der Weibchen in mehreren hundert Metern Wassertiefe an die Oberfläche. Dort ernähren sich die ersten Nauplius genannten Stadien von den Fettreserven, die die Mutter dem Nachwuchs mit auf den Weg gegeben hat. Um sich weiter entwickeln zu können, sind sie später auf Eisalgen angewiesen, die wiederrum Sonnenlicht für ihr Wachstum benötigen. Die Sonne wird allerdings hier in der Zentralarktis erst im Frühling zurückkommen. Eine weitere Frage ist, wie häufig die Weibchen Eier abgeben und ob sie in der Lage sind, auch im Folgejahr nochmals zu reproduzieren, wenn sie selber wieder gefressen und neue Lipidreserven angelegt haben.

Neben den Menschen leiden auch unsere Instrumente unter den kalten Temperaturen (Ende Dezember unter -30°C), wie Arttu Jutila vom Meereis-Team berichtet: Wie auch die Helikopter-Crew selbst gab der beim Messflug eingesetzte Laserscanner (ALS: airborne laser scanner) nach der Rückkehr von Team ICE zur Polarstern eine Kältewarnung ab. Denn die Temperatur des ALS war auf -12 °C gesunken (Betriebstemperatur >-10°C). Um uns auf weitere Flüge vorzubereiten, hat Team ICE für diesen Fahrtabschnitt entschieden, ein kleines 20-Watt-Heizkissen für den Laserscanner zu installieren. Dank unseres geschickten Helikopter-Mechanikers Victor Santos war diese Installation schnell getan - noch bevor am kommenden Morgen der nächste Flug startete: Diesmal ging es zu den drei sogenannten L-Sites, den Messstationen im weit um die Polarstern driftenden Stationennetzwerks. Dieser Flug galt der ersten Vermessung dieser weiter entfernten Messstationen seit Anfang Dezember. Das Team brachte wertvolle Daten über die Beschaffenheit der Eisoberfläche und über neue Rissen unterschiedlicher Größe mit: d.h. Daten, welche die Eisdynamik im weiteren Umfeld unserer Scholle erfassen.

Das Team Data unterstützt alle Forschenden bezüglich des wichtigsten Outputs von MOSAiC: Daten. Heidi Turpeinen und Johannes Pliet helfen beispielsweise dabei, alle wissenschaftlichen Messgeräte auf speziellen Datenspeicher- und -Management-Plattformen (SENSOR, Actionlog und Zentraler MOSAiC-Speicher) zu registrieren. Hier wird jede Messung aufgezeichnet und gespeichert und die Daten stehen so der Wissenschaft auf der ganzen Welt langfristig zur Verfügung. Heidi und Johannes helfen den Forschenden auch beim Gebrauch des sogenannten Floe-Navis: ein Gerät, das es erlaubt, Positionsdaten direkt auf dem Eis aufzuzeichnen. Die beiden sind außerdem verantwortlich für die Kabel und das Richtfunknetzwerk, welche die Messstationen mit dem Schiff verbinden. Daher kann man sie nicht nur in ihrem Büro, sondern auch draußen auf der Scholle treffen.

Nach einem zweiwöchigen Transit mit starkem Schneefall, erreichten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des ersten MOSAiC-Fahrtabschnittes nun den Hafen von Tromsø an Bord der Kapitan Dranitsyn. Vor der Ankunft konnten sie nach 2,5 Monaten Dunkelheit den ersten Lichtstrahl sehen.

Ein Frohes Neues Jahr 2020 aus der Zentralarktis an alle MOSAiC-Follower! Wir sind uns ziemlich sicher, dass wir die nördlichste Silvesterparty der Welt hatten, als wir die neue Dekade bei 86°38.25’ N 118°04.06’ E auf der Brücke der Polarstern begrüßten. Julia Wenzel vom Deutschen Wetterdienst (DWD) hatte die Ehre, das Schiffshorn um Mitternacht erschallen zu lassen. Viele Wissenschaftler und Crewmitglieder hatten gemeinsam die letzten Sekunden heruntergezählt und anschließend mit einem Glas Sekt oder O-Saft auf das neue Jahr angestoßen – eine absolute Ausnahme vom ansonsten strengen Alkoholverbot, das auf der Brücke herrscht. Vor Mitternacht hatten wir ein gemeinsames Abendessen im großen Nasslabor mit Spanferkel und vielen anderen Leckereien, die die Köche gezaubert hatten. Dieses Labor war auch der „Tanzsaal“ nach dem Anstoßen auf der Brücke – insgesamt ein großartiger Start ins neue Jahr!

Die Polarstern-Crew führt wöchentlich eine Sicherheitsübung durch. Diese beginnt mit dem beängstigenden Schiffsalarm und der Löschtrupp macht sich auf den Weg. Glücklicherweise werden die wissenschaftlichen Fahrtteilnehmenden darüber vorab informiert und niemand muss Angst bekommen. Bei der ersten Sicherheitsübung unseres MOSAiC Abschnitts 2 simulierte der Kapitän eine Situation, bei der das Schiff aufgegeben werden musste. Zu diesem Zweck beinhalten die Sicherheitspläne den Einsatz der Rettungsboote. Auch wenn diese in unserer eisigen Umgebung nicht schwimmen, bieten sie im Notfall einen sicheren, gut ausgerüsteten Schutz. Daher lässt die Besatzung während der Übung die Rettungsboote herunter und zieht von der Polarstern weg, um sie neben dem Schiff auf dem Eis abzusetzen.

Das Arbeiten auf der Scholle, wie hier das Neuplatzieren eines Instruments für die Fernerkundung, sieht schon auf den ersten Blick anstrengend aus. Es gibt jedoch weitere, schwieriger zu erkennende Herausforderungen, um in der lebensfeindlichen arktischen Umgebung draußen agieren zu können: So weiß unser Logistik-Team jederzeit, wo die verschiedenen Gruppen auf der Scholle arbeiten und wie sie im Bedarfsfall sicher zur Polarstern zurückkommen können, wenn beispielsweise sich verschlechternde Sichtbedingungen die Bärenwache zu behindern drohen. Über ein online Exkursions-Logbuch tragen sich alle Gruppen ein, bevor sie aufs Eis gehen, und später wieder aus. Vergisst das jemand oder ist tatsächlich nicht rechtzeitig zurück, ertönt ein Alarmsignal. Zusätzlich führt die Crew direkt an der Gangway Buch darüber, wer das Schiff verlässt und wieder betritt, so dass wir doppelt checken können, dass jeder wieder an Bord ist. Außerdem stehen die professionellen Bärenwächter auf dem Eis und auf der Brücke mit allen Teams draußen in Kontakt: per Funkgerät oder auch mithilfe anderer Kommunikationsinstrumente, wenn Expeditionen weiter wegführen. Das Logistik-Team kümmert sich auch um die Wartung der Schneemobile und die Bereitstellung von Kraftstoff usw. Und schon vor Monaten hat die Logistik-Abteilung des Alfred-Wegener-Instituts die Sicherheitsbekleidung für Arbeiten auf dem Eis organisiert. Der rote Anzug bietet Auftrieb für den Fall, dass jemand mit dem Wasser in Kontakt kommt, und er hält uns war – bei schwerer körperlicher Arbeit manchmal sogar etwas zu sehr …

Der Unterwasserroboter namens BEAST des Meereisteams wartet darauf, wieder unter dem Eis eingesetzt zu werden, nachdem er wegen eines Risses in der Nähe seines Einsatzortes an Bord geholt wurde. AWI Meereisforscher Christian Katlein nutzt die Zeit für Wartungsarbeiten im Nasslabor der Polarstern an diesem ferngesteuerten Gerät (remotely operated vehicle - ROV), die unter anderem Folgendes beinhalten: Neupositionierung, Fixierung oder Neuanbringen von LED-Lampen und einer Kamera, Installation einer CTD-Einheit (Sensoren um Leitfähigkeit (Conductivity), Temperatur und Tiefe (Depth) zu messen) und den Austausch einer Zinkanode. Anschließend hat das BEAST noch eine Schönheitskur bekommen, indem Christian ein paar Gebrauchsspuren durch die eisige Umgebung wie Schrammen und Beulen aufgefüllt und anschließend schwarz übermalt hat.

Auf der Polarstern nutzen wir mehrere Radaranlagen, um andere Schiffe oder Hindernisse zu erkennen. Bei Fahrten durch das Packeis wissen wir dank solcher Systeme, wo Fahrrinnen sind oder stark deformiertes Packeis. Auch während der MOSAiC-Drift werden diese Anlagen nicht abgeschaltet. So erhalten wir Informationen über Schollenbewegungen, Deformation und Bildungen von Eisrinnen im direkten Schiffsumfeld. Das Eis ist noch sehr dünn und daher sehr dynamisch. Starke Winde haben in den vergangenen Wochen immer wieder dazu geführt, dass sich große Spalten oder Eisrücken als Folge der Eisdynamik im direkten Schiffsumfeld gebildet haben. Das Radarsystem besteht aus rotierenden Antennen, die auf dem Peildeck über der Brücke angebracht sind. Sie senden in kurzen Abständen Mikrowellenpulse aus, die vom Wasser oder Packeis reflektiert und dann von der Radaranlage des Schiffes erfasst werden. So entsteht ein Bild, das im Umkreis von 3 nautischen Meilen (circa 5,4 Kilometer) Lage und Größe von Eisschollen relativ zum Schiff erfasst. Täglich aktualisierte Videosequenzen gibt es ab sofort auf www.meereisportal.de.

Obwohl wir dichter am Nordpol als an jeder menschlichen Siedlung sind, können wir durchaus Kontakt nach Hause halten. Am beliebtesten, weil am leichtesten zugänglich, ist WhatsApp: Über das Bord-WLAN kann jeder Textnachrichten verschicken und erhalten, jnur Anhänge wie Bilder, Audios oder Videos nicht möglich. Für Letztere reicht die Datenübertragungskapazität per Satellit nicht aus. Das ist auch der Grund dafür, dass die Größe von E-Mails eingeschränkt ist, so dass wir über die extra eingerichteten Polarstern-E-Mail-Accounts lediglich Nachrichten mit weniger als 50 kb verschicken können – was in der Realität hier ebenfalls eine Beschränkung auf Textnachrichten bedeutet. Es ist auch möglich, über das Iridium-Satelliten-Kommunikationssystem zu telefonieren, wofür wir zwei „Telefonzellen" an Bord haben, für die man sich Guthabenkarten einkaufen und "abtelefonieren" kann. Die Satellitentelefonie verlangt Geduld: Fällt man dem anderen ins Wort, kann keiner der beiden mehr etwas verstehen. Das ist für funkerfahrene Seeleute weniger eine Herausforderung als für die Wissenschaftler; insgesamt eine gute Übung für alle, anderen zuzuhören und sie ausreden zu lassen …

Während daheim die meisten Menschen Weihnachten feiern beziehungsweise wenigstens frei haben, muss bei uns der Bordbetrieb natürlich weitergehen. Maschinist Eckard (Ecki) Krösche arbeitet beispielsweise im Maschinenraum und kümmert sich darum, dass Strom- und Wasserversorgung laufen, aber auch um die Abwasser- und Müllentsorgung und auch um unsere Heizung und die Klimaanlage. Ebenso wie die Polarstern-Crew an Deck und auf der Brücke arbeiten alle im Maschinenraum im Schichtbetrieb in drei Wachen. Jeder Wachgänger ist zweimal vier Stunden pro Tag im Dienst: jeweils einmal morgens beziehungsweise vormittags und abends / nachts von 0:00 bis 4:00 Uhr, von 4:00 bis 8:00 Uhr oder von 8:00 bis 12:00 Uhr.

In Deutschland beginnen die Menschen Weihnachten mit der Bescherung an Heiligabend zu feiern, anders als in manch anderem Land. Wir handhaben es ebenso. Nach einem klassischen norddeutschen Abendessen für diesen Tag (Kartoffelsalat und Bockwurst), haben sich alle das Schickste angezogen, das sie mit an Bord haben - der eine oder die andere beneidet dabei die Offiziere, die nicht darüber nachdenken müssen, was sie anziehen, sondern einfach in ihre Uniform schlüpfen. So zurechtgemacht haben wir uns im Blauen Salon getroffen, der guten Stube der Polarstern, wo sonst beispielsweise Empfänge für Minister stattfinden. Kapitän Stefan Schwarze hat eine festliche Rede gehalten, in der er auf unsere besondere Situation eingegangen ist, auf Expedition fern der Heimat zu feiern… Gleichzeitig sorgte er dafür, dass wir uns in unserer Polarstern-Familie willkommen fühlen - der bestmöglichen Alternative zu Familie und Freunden. Zum Abschluss seiner Rede las er aus Fridtjof Nansens „In Nacht und Eis" die Passage vor, wie dieser mit seinen Kameraden mit der "FRAM" driftend 1893 Weihnachten feierte. Anschließend richtete Fahrtleiter Christian Haas sich ebenfalls mit einer feierlichen Ansprache an die MOSAiC-Gemeinschaft, und dann gab es ein großes Wichteln, wie im gestrigen App-Beitrag angekündigt.

Vermutlich sind wir die Menschen, die das diesjährige Weihnachtsfest am nächsten zum Zuhause des Weihnachtsmanns verbringen, wenn er denn tatsächlich am Nordpol wohnt? Wir wollten uns aber nicht allein auf ihn verlassen, sondern haben selber eine Menge Geschenke mitgebracht. Viele haben persönliche Geschenke von Familie und Freunden dabei, die teilweise bereits seit dem Beladen der Polarstern im Juli in Bremerhaven an Bord sind. Zusätzlich ist Weihnachten eine tolle Gelegenheit für die wissenschaftlichen Fahrtteilnehmenden, sich bei der Polarstern-Crew für ihre tolle Unterstützung und die klasse Zusammenarbeit zu bedanken. Zu diesem Zweck haben die wissenschaftlichen Teilnehmenden jeweils zwei kleine Geschenke besorgt, die dann bei einem Wichteln an Crew und Wissenschaft verteilt werden. Und wir sind guter Dinge, dass auch der Weihnachtsmann bei unserer Bescherung vorbeischaut.

Der russische Versorgungseisbrecher Kapitan Dranitsyn ist weiterhin auf dem Heimweg von der Eisscholle zurück nach Tromsø mit Crew und Wissenschaftlern von MOSAiC Abschnitt 1. Das Schiff war am 18. Dezember hier gestartet. Als wir Teilnehmenden von Abschnitt 2 mit der Dranitsyn von Tromsø zur Polarstern gefahren sind, dauerte die Reise zehn Tage. Dabei ist das Schiff mit durchschnittlich acht Knoten durch 30 bis 40 Zentimeter dickes Eis nahe der Meereiskante gefahren, jedoch reduzierte sich seine Geschwindigkeit während der letzten zwei Tage in der nördlichsten Region auf weniger als zwei Knoten. Sowohl auf dem Weg gen Norden als auch auf der Reise nach Süden haben wir in internationalen Gewässern kontinuierlich Eisdicken am Bug der Dranitsyn mit einem elektromagnetischen Eisdickenmessgerät (Sea Ice Monitoring System – SIMS) aufgezeichnet. Wir konnten sehen, dass sie 80 bis 120 Zentimeter dickes Eis mit einer Geschwindigkeit von vier bis sechs Knoten durchfahren konnte, jedoch fast immer stecken geblieben ist und sich den Weg freirammen musste, wenn das Eis dicker als zwei Meter war. Solch dickes Eis tritt häufig bei Presseisrücken auf, bei denen sich mehrere Schollen übereinander getürmt oder Eisblöcke sich auf oder unter dem Eis zusammengeschoben haben.

Kurz vor den Feiertagen hat uns Bundesforschungsministerin Anja Karliczek eine Grußbotschaft an Bord geschickt.

Heute ist auf der Nordhemisphäre der kürzeste Tag des Jahres: Wintersonnenwende! Ein wichtiger Feiertag, obwohl es für uns hier nahe dem Nordpol in der Polarnacht nicht wirklich einen Unterschied macht, ob die Tage länger werden – wie auch Nansen vor über 125 Jahren in seinem Tagebuch berichtet hat. Trotzdem möchten wir an diesem Tag die besten Wünsche an unsere Kollegen an der Neumayer-Station III des Alfred-Wegener-Instituts in der Antarktis senden. Sie haben derzeit Polartag, erleben heute den längsten Tag des Jahres und die Tageslänge nimmt dort jetzt wieder ab. Außerdem grüßen wir alle Polarforscher und -entdecker rund um die Welt. Wir hoffen sie finden etwas Zeit, um Mittsommer beziehungsweise Mittwinter zu genießen.

Nansen ist bei seiner FRAM Expedition vor 126 Jahren die Leine ausgegangen, mit der er die Wassertiefe ausloten wollte. Er hatte nicht damit gerechnet, dass der Arktische Ozean mehr als 2000 Meter tief ist. Heute können wir hier an Bord jederzeit bequem einen Blick auf die Wassertiefe werfen, denn Echolote registrieren sie laufend. Auf unserer derzeitigen Position bei 86°40,73’ N und 112°38,76‘ E befinden wir uns beispielsweise 4415,43 Meter über dem Meeresgrund. Ein sogenanntes Multifrequenzlot liefert diese Daten. Es sendet Schall aus, der am Meeresboden reflektiert und dann vom Gerät wieder empfangen wird. Aus der Dauer zwischen Senden und Empfangen, also der Laufzeit des Schalls, berechnet sich die Wassertiefe: Je länger der Schall benötigt, desto tiefer ist das Wasser. Zusätzlich misst das Gerät mit anderen Frequenzen, was sich im Wasser befindet, denn auch alles, was dort herumschwimmt, reflektiert den Schall. So kann das geübte Auge beispielsweise Fische von Krill unterscheiden, oder aus den Mustern sogar Rückschlüsse auf die Art ziehen, die unter der Polarstern schwimmt.

Gestern um 14:30 Schiffszeit (12:30 deutscher Zeit) hat der russische Versorgungseisbrecher Kapitan Dranitsyn die Scholle verlassen. In enger Zusammenarbeit mit unseren Kollegen von Abschnitt 1 haben wir fünf Tage mit Versorgung und Transport sowie Übergabe verbracht – und jetzt sind wir auf uns allein gestellt. Wir sind dankbar für die großartige Arbeit unserer Vorgänger und ihre herzlichen Wünsche („achtet auf euch – und auf die Scholle“), und es hat sich prima angefühlt, sie in den ersten Tagen hier um uns zu haben. Aber jetzt sind wir bereit, die Aufgaben zu übernehmen: die Messungen und Probennahmen sowie das Instandhalten oder Neuanlegen von Wegen, Strom- und Datenkabeln. Wir werden vieles als „Training on the Job“ durchführen, denn wir lernen im laufenden Betrieb. So war beispielsweise das Eis-Team ganz heiß darauf, so schnell wie möglich die notwendige Einweisung in die Schneemobile und einen Auffrischungskurs in der Waffenhandhabung zu bekommen. Jetzt können die Teammitglieder zur ROV Station fahren, ohne das Logistikteam zu belasten. Die Station ist nämlich von aktuellen Rissen im Eis besonders betroffen, die vermutlich durch unsere Anreise per Eisbrecher entstanden sind. Daher haben wir den dort beheimateten Unterwasserroboter erst einmal auf die Polarstern zurückgebracht. Eine weitere Inspektion des Ortes hätte beinahe dazu geführt, dass das Einsatzteam die Abreise der Dranitsyn komplett verpasst hätte. Letztere war ein emotionales aber durchaus positives Gefühl: Das zweite MOSAiC-Team hat übernommen!

Schon gestern haben wir eine erste Bilanz der bisherigen Expedition gezogen. Heute folgt Teil II des ersten Fahrtabschnitts in Zahlen: An 9 Expeditionstagen kam es zu Eisbärsichtungen, darunter einzelne Bären sowie Bärenmütter mit ein oder zwei Jungtieren. Etwa ein halbes Dutzend Mal musste die Scholle aufgrund von Eisbärsichtungen oder einsetzenden Stürmen kurzfristig evakuiert werden. An weiteren Tagen war ein Zugang zum Eis wegen Eisbären oder Sturm von vornherein nicht möglich. Rund 500 Stunden wurden mit Arbeiten auf dem Eis bislang verbracht. Die Temperaturen fielen bis auf minus 32 Grad Celsius, der Ozean hat aktuell noch -1,5 °C an der Oberfläche. Über 5 Kilometer Wege wurden auf dem Eis angelegt. Knapp 100 Tonnen Ausrüstung bilden das Forschungscamp auf dem Eis. Es wurden ca. 20 Terabyte Daten gesammelt. 12,7 Tonnen Lebensmittel wurden verbraucht. 125 Bojen, die als autonome Messsysteme Daten direkt per Satellit verschicken, wurden ausgebracht.

Nach dem Austausch von Team und Schiffscrew ziehen wir eine erste Bilanz der Expedition. Hier der erste Fahrtabschnitt in Zahlen: 200 Kilometer ist die Polarstern bislang vorangekommen. Durch den Zick-Zack-Kurs der Drift beträgt die tatsächlich zurückgelegte Strecke 720 Kilometer. Der Geschwindigkeitsrekord war am 16. November 2019 mit 1,4 Kilometern/Stunde. Die gesamte Driftstrecke an diesem Tag betrug gut 20 Kilometer. Um bis zu 600 Meter haben sich die einzelnen Forschungsstationen auf dem Eis gegeneinander verschoben. An 8 Tagen gab es Starkwind von mehr als 15 Meter/Sekunde (54 Kilometer/Stunde). Der stärkste Sturm war mit bis zu 100 Kilometern/Stunde am 16. November 2019.

Inmitten der Polarnacht vollziehen wir in diesen Tagen einen logistisch aufwendigen Schichtwechsel: Rund 100 Personen tauschten die Plätze zwischen der Polarstern und dem russischen Versorgungseisbrecher Kapitan Dranitsyn. Während die Teilnehmer des ersten Fahrtabschnitts in Richtung Heimat aufbrechen, steht dem neuen Team nun die dunkelste und wohl kälteste Phase der MOSAiC-Expedition bevor. „Die erste Phase der Expedition war nicht leicht“, berichtet Expeditionsleiter Markus Rex. „Das Eis ist mit unter einem Meter ungewöhnlich dünn, sehr dynamisch und in ständiger Bewegung. Wir haben uns [aber] an diese Eisdynamik gut angepasst und konnten praktisch durchgehend die so dringend benötigten Daten aus dieser Region messen.“ Während einer etwa fünftägigen Übergabe vor Ort erhält das neue Team intensive Einweisung in die etablierten Arbeits- und Sicherheitskonzepte: „Eine ganz große Herausforderung ist für uns Neue, dass wir zu einer Scholle kommen, die wir nie bei Tageslicht gesehen haben, und deshalb keine Ahnung haben, wo wir eigentlich stecken“, schildert Christian Haas, Fahrtleiter des zweiten Expeditionsabschnitts. Anders als die Vorgänger konnte sich sein Team nie im Hellen einen Überblick über die Umgebung verschaffen.

Christian Haas ist der wissenschaftliche Fahrtleiter des zweiten Abschnitts von MOSAiC und wird alle wissenschaftlichen Arbeiten koordinieren. Der 53-jährige Meereisforscher vom Alfred-Wegener-Institut hat in den letzten 30 Jahren zusammengenommen mehr als drei Jahre auf Schiffsexpeditionen und in Eiscamps in Arktis und Antarktis verbracht. „Aus Forschersicht hoffe ich, dass wir einige der ganz besonderen Prozesse der winterlichen Arktis erleben können. Zum Beispiel kommen immer öfter Warmlufteinbrüche in die Zentralarktis vor, die sogar zu Regen am Norpol mitten im Winter führen könnten. Das würde uns die einmalige Gelegenheit bieten, vor Ort zu studieren, wie solche Ereignisse den Schnee auf der Eisscholle verändern oder sogar antauen, was die Mikrowelleneigenschaften des Schnees stark verändert und zur Interpretation von Satellitendaten sehr wichtig ist“, erklärt Christian Haas. Eine große Herausforderung wird es für den erfahrenen Polarforscher, in einer Umgebung zu arbeiten, die er nie bei Tageslicht gesehen hat: „Wir müssen lernen, statt mit unseren Augen mit technischen Hilfsmitteln zu ‚sehen‘. Laserscanner und Infrarotkameras, Satellitenaufnahmen und das Schiffsradar werden uns helfen, uns auf unserer Eisscholle auch mitten in der Polarnacht zu orientieren. Dieser zweite Fahrtabschnitt ist sowas wie die Königsetappe von MOSAiC mit den dunkelsten und vermutlich auch kältesten und windigsten Bedingungen - und wird uns vielleicht auch an die nördlichste Position der Expedition bringen.“

Markus Rex und Esther Horvath nehmen im Büro des Expeditionsleiters einen Podcast auf: Im regelmäßig erscheinenden Podcast "Arctic Drift" berichtet Markus Rex über wissenschaftliche Forschungen und Ereignisse auf der MOSAiC-Eisscholle. Sie können den MOSAiC-Expedition-Podcast in dieser WebApp, auf der AUDIO NOW-Website und in allen regulären Podcast-Apps anhören.

Unser Versorgungseisbrecher Kapitan Dranitsyn kommt an der Polarstern an. Gespannt verfolgten wir während der Annäherungsphase die Positionsdaten der Kapitan Dranitsyn auf den Bordmonitoren. Das Schiff arbeitete sich vorsichtig in Richtung MOSAiC-Scholle durch das Eis vor. Auf die Ankunft vorbereitet, freut sich das Team von Fahrtabschnitt 1 darauf, die Kollegen von Abschnitt 2 in Empfang zu nehmen - und die komplexe Übergabe durchzuführen.

Gruppenfoto von den wissenschaftlichen Teilnehmern von MOSAiC Fahrtabschnitt 1 auf der MOSAiC-Eisscholle! Wir bereiten uns für die Ankunft des Versorgungsschiffs Kapitan Dranitsyn vor - und auf die Übergabe der Forschungs- und Logistikaufgaben an die Teilnehmer des zweiten Fahrtabschnitts.

Das Sicherheits- und Logistik-Team von MOSAiC Abschnitt 2 ist sehr beschäftigt: Sie informieren sich über die dynamischen Bedingungen auf der Scholle, um während der anstehenden Versorgungsarbeiten und dem Personalaustausch zwischen Abschnitt 1 und 2 auf dem Eis die größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten. Außerdem haben sie zusätzliche Ausrüstung hier an Bord des Versorgungsschiffes Kapitan Dranitsyn dabei – eine super Gelegenheit für Trainings. Verteilt über die Außendecks bei -20 °C und Sturm üben die Wissenschaftsteams in Kleingruppen den Umgang mit den Kommunikationsmitteln wie VHS Funkgerät und dem sogenannten InReach unter ähnlichen Bedingungen, wie sie sie auf der Scholle erwarten. Die Abschnitt 2-Teilnehmenden sind bereit, ihre Kollegen abzulösen!

Der grüne Laserstrahl im arktischen Nachthimmel über Polarstern wird von Ronny Engelmann vom TROPOS Leipzig betrieben. Mit seinem Lidar (oder auch Laser-Radar) mit dem Namen "Polly-XT" sind wir in der Lage Aerosolpartikel und Wolken in der Atmosphäre bis in Höhen von über 20 km zu vermessen. Viel muss über diese kleinen Partikel noch gelernt werden. Wo kommen sie her? Wie viele von ihnen gibt es? Und welche Rolle spielen sie bei der Entstehung von Wolkentropfen, Eiskristallen und Schnee in der Arktis?

Das CTD-Rosettenpaket (ein Wasserprobennehmer) ist von einer großen roten Schutzhülle umschlossen. Sie schützt die Sensoren und Wasserproben vor Frost und Wind. Die Schutzhülle besteht aus einem maßgefertigten Metallrahmen mit hochbelastbaren Stoffpaneelen und zusätzlichen Anschlüssen zur aktiven Beheizung. Die Kombination aus Schutzhülle, Heizung und zusätzlichen Gewebevorhängen ermöglicht es den MOSAiC-Wissenschaftlern, große empfindliche Messgeräte von Bord der Polarstern aus einzusetzen.

Bis einschließlich gestern herrschte hier ein paar Tage lang ein starker Wind mit Schneedrift und geringen Sichtweiten. Um die Arbeit auf dem Eis zu erleichtern und den Weg nach Hause zu beleuchten, werden die drei Scheinwerfer von Polarstern eingesetzt.

Letzte Woche hatten wir mit -31,2 °C die bisher niedrigsten Temperaturen (mit Windchill-Effekt auch unter -40 °C). Das Arbeiten auf dem Eis wird dadurch zu einer noch größeren Herausforderung, auch mit Handschuhen wird es sehr schwierig Geräte aus Metall zu benutzen. Der Vorteil dieser niedrigen Temperaturen besteht allerdings darin, dass Risse im Eis sehr schnell wieder zufrieren und unsere Scholle daher insgesamt stabiler wird.

Der Donnerstag wird auf See auch "Seemannssonntag" genannt. Daher gibt es besonders reichhaltiges Essen und Kuchen. In der Kombüse der Polarstern verantwortet Maren Zahn unter anderem die Backwaren. Maren steht jeden Tag um 3.45 Uhr auf, um Brot zu backen und mit dem Rest der Küchenmannschaft das Frühstück vorzubereiten. Währenddessen wird auch der Kuchen gebacken, welcher nachmittags zum Tee serviert wird. Ihre frisch gebackenen Kuchen, Brote und Brötchen werden von allen an Bord sehr geschätzt.

Unser Versorgungsschiff – der russische Eisbrecher Kapitan Dranitsyn – hat ein paar Tage in einem Fjord nahe Tromsø gelegen um abzuwettern. Jetzt sind wir aber auf dem Weg Richtung Eiskante, wobei unsere Route noch nicht final feststeht, denn die Natur wird unseren Weg bestimmen: Meereisbedingungen und Wind. Die wissenschaftlichen Teilnehmenden und die Polarstern Crew haben die Zeit genutzt, um alle mitgebrachte Fracht (und es ist viel) sicher zu verstauen, sich kennenzulernen und sich gegenseitig über die Forschungsprogramme zu informieren; vor allem in Bezug auf die aktuellen Herausforderungen auf der Scholle und an Bord Polarstern.

Steve Archer vom Bigelow Laboratory for Ocean Sciences und Byron Blomquist von der University of Colorado messen wie schnell sich die Treibhausgase Kohlendioxid und Methan zwischen Atmosphäre und Ozean bewegen. Man könnte annehmen, dass die Meereisdecke undurchlässig sei und so eine Barriere für Gasflüsse in den oder aus dem Ozean bildet. Aber im Gegensatz zu Eiswürfeln ist Meereis porös und voller Kanäle, denn es enthält Salzeinlagerungen und kann daher von Gasen durchdrungen werden. In der blauen Box haben wir zwei Präzisionsgeräte zur Gasanalyse. Durch einen Trichter, welcher einen bestimmten Bereich in Schnee, Eis und Ozean bedeckt, wird Luft eingesaugt. Die Differenz zwischen den Gaskonzentrationen in der Luft, welche in den Trichter kommt und jener, welche aus ihm wieder austritt, ermöglicht uns den Austausch zwischen Schnee, Oberfläche und Luft zu berechnen. Der Fluss kann in beide Richtungen gehen, in den oder aus dem Ozean, oder auch überhaupt nicht stattfinden.

Erster Advent auf der Polarstern! Liebevoll hat unsere Crew die Messeräume mit Weihnachtsdekoration geschmückt. Es gab Kekse, Nüsse und Datteln! Wunderschön, dass bei uns an Bord ebenfalls der Geist der Weihnacht Einzug gehalten hat, auch wenn unsere Familien und Lieben so weit weg sind.

Ilkka Matero (l) und David Wagner (r) haben Messungen des Schneeprofils gemacht, welche unter anderem Messungen mit dem SnowMicroPen beinhalten: Bei diesem Gerät fährt eine Spitze, die an eine Metallstange und einen Kraftsensor angebracht ist, vertikal nach unten in die Schneedecke. Von dessen Kraft-Signal können die Wissenschaftler wichtige Schneeparameter wie zum Beispiel die Dichte berechnen. Zu den Messungen gehört unter anderem auch die Nahinfrarot (NIR)-Fotografie des Schneeprofils. Basierend auf den Bildern können sie anhand von Algorithmen damit auch Mikrostrukturparameter des Schnees bestimmen. Die Wissenschaftler führten an diesem Tag auch Messungen des Schnee-Wasser-Äquivalents durch. Das Schnee-Wasser-Äquivalent ist die Höhe an Wasser in Milimeter über dem Boden (wie üblich in Niederschlagsdaten), die sich ergibt, wenn man den Schnee schmelzen würde, der auf dem Boden liegt.

Wie ist der Fischbestand unter der Eisdecke in einer Tiefe von etwa 300 bis 600 Metern? Das zu erforschen, ist das Ziel vom EFICA-Projekt im Team ECO (Ökosystem-Team). Das Team möchte herausfinden, wie groß die Fischpopulation ist und welche ökologische Rolle der Fisch im Nahrungsnetz des zentralen Arktischen Ozeans hat. Die Daten, die während der MOSAiC-Expedition gesammelt werden, sind folgende: hydroakustische Daten (Echosounder) für ein ganzes Jahr, Videoaufnahmen mit Unterwasserkameras in einer Tiefe von 375 Metern, Fischfang mit Angel (Longline) und Fischernetz sowie die Suche nach bioinformatischen Daten von Fisch-DNA in Wasserproben.

Die Meereisoberfläche und der aufliegende Schnee sind sehr abwechlungsreich. Damit diese Variationen auch mit Fernerkundungssensoren gemessen werden können, laden Gunnar Spreen, Stefan Hendricks und Oguz Demir jede Woche zwei Sensoren von ihrem festen Standort auf einen mobilen Schlitten und ziehen diesen über eine sogenannte Transektlinie. Das sind Messpunkte entlang einer geraden Linie, auf der regelmäßig Eis und Schneedicken gemessen werden. Diese Messungen werden über den gesamten MOSAiC-Zeitraum durchgeführt und dienen dazu, die Beobachtungen von Eisdicke und Eiskonzentration zu verbessern und in Zukunft Messungen der Schneedicke auf dem Meereis zu ermöglichen.

Jeden Donnerstag und jeden Sonntag gibt es bei uns Eiergerichte zum Frühstück. Die Küchencrew nimmt Bestellungen entgegen und bereitet gekochte Eier, Rührei, Spiegelei, Mexikanisches Omelett oder was immer einem beliebt, zu.

Jens Grafe, Chefingenieur der Polarstern, im Maschinenraum: Am 4. Oktober 2019 haben wir die MOSAiC-Scholle erreicht und danach die Hauptmaschinen des Schiffes heruntergefahren. Seitdem bewegen wir uns ausschließlich mit der Drift der Eisbewegung. Doch auch wenn nur noch zwei Hilfsdiesel laufen, gibt es in den Maschinenräumen immer was zu tun. Die Maschinenbesatzung ist für die Stromerzeugung, das Heizsystem und die Wasserversorgung der Polarstern zuständig. Zudem unterstützt sie die Logistik und Wissenschaft in technischen Belangen.

86° Nord, -21° Celsius, Wind: 10m/s: Die Dokumentarfilm-Crew dreht in der surrealen arktischen Meereislandschaft. Jakob Stark (r) und Nikolaus von Schlebrügge (l) begleiten den Meereisphysiker Stefan Hendricks in der Remote Sensing Site. Das Filmteam ist von Anfang an mit an Bord und begleitet die gesamte Expedition. Das arktische Klima und die Polarnacht stellen die Filmcrew und vor allem auch ihr Equipment immer wieder vor neue Herausforderungen.

Wie überstehen die arktischen Lebewesen extreme Kälte, eine geschlossene Eisdecke und die monatelange Dunkelheit der Polarnacht, welchen Stoffwechsel haben sie dann noch? Diesem Rätsel von Leben, das unter scheinbar feindlichsten Bedingungen fortbesteht, geht MOSAiC während des vollen Jahreszyklus nach.

Der Bordmeteorologe Jens Kieser vom Deutschen Wetterdienst ist auf dem aktuellen Expeditionsabschnitt für Wetterüberwachung und -vorhersage zuständig. Als Bordmeteorologe erstellt und präsentiert er Wettervorhersagen für die Schiffsführung, für die Wissenschaftler und Hubschrauberpiloten. Sein besonderes Augenmerk gilt den Wettergefahren des arktischen Winters, die den Expeditionsablauf beeinträchtigen können.

Das Team BGC (Biogeochemie) untersucht die chemischen Prozesse im Meereis, im Meerwasser und in der Atmosphäre mit speziellem Fokus auf Spurengase in Bezug auf den globalen Klimawandel. Wir versuchen herauszufinden, ob das Meereis und das Meerwasser als Quellen oder Senken für diese klimarelevanten Gase wirken. Bei der Arbeit auf dem Eis entnehmen wir Eisbohrkerne und sammeln Schnee und das darunterliegende Meerwasser für weitere Analysen an Bord.

Aufgrund der Eisbewegung mussten wir Ocean City an einem sicheren Ort verlegen. Das Team Ocean entschied sich dazu, das Zelt einige Meter von seinem Originalplatz wegzuziehen, weil sich Presseis und neue Risse gebildet hatten. An dem neuen Ort wird nun ein Loch in das Eis gebohrt, damit die ozeanografischen Messungen fortgesetzt werden können.

Diese Karte zeigt unser Ice Camp - zumindest so, wie unser Forschungscamp bis zum Sturm des vergangenen Wochenendes aussah. Nun gibt es einen Riss, der die Stationen Met City, Remote Sensing Site und ROV Oasis von der Polarstern trennt. Nach den Bewegungen des Eises befinden sich diese Stationen jetzt auf der Backbordseite des Schiffes. Das Eis hat die Anlage unseres Camps also ziemlich verändert - wir werden demnächst eine neue Karte erstellen. OC: Ocean City, Station für ozeanografische Messungen ROV: ROV Oasis (Remotely Operated Vehicle), Station mit ferngesteuerten Tauchrobotern für Unterwasser-Messungen MET: MET City, Station für atmosphärische Messungen TB: Balloon Town, Station für atmosphärische Messungen RS: Remote Sensing Site für Bodenmessungen mit Satellit und Flugzeug-Sensoren

Nach dem Sturm der vergangenen Tage gibt es nun große Dynamik in unserer Scholle. Weiterhin verschiebt sich diese merklich. Um aufgebrochene Schollenbereiche zu überqueren haben wir eine Brücke gebaut, bestehend aus einem Nansen-Schlitten und einer Palette. Aufmerksam beobachten wir die Bewegungen von der Schiffsbrücke aus und auch auf dem Eis. Es gibt keine großen Verluste oder Schäden unter den Instrumenten, aber einige müssen wir wahrscheinlich versetzen.

Während des Sturms am Wochenende entstanden neue Risse auf unserer Scholle. Die Eisbewegungen trennte die Polarstern und drei der wissenschaftlichen Messstationen für einen Tag voneinander: ROV Oasis, Remote Sensing Site und Met City. Sonntag war das gesamte Logistikteam draußen unterwegs, um die Daten- und Stromkabel einzuholen, die in den Rissen einzufrieren drohten. Auf dem Foto sind Gaute Hermansen and Christian Zoelly zu sehen, die die Kabel bei Ocean City auf dem Nansenschlitten aufrollen. Am Montagmorgen schloss sich die Eisdecke wieder und einige Eispressrücken sind entstanden. Alle arbeiten derzeit zusammen, um die Stationen wieder in Betrieb nehmen zu können.

Am Wochenende war ein Sturm mit einer Windstärke bis zu 20 Meter pro Sekunde aufgekommen. Die Temperaturen änderten sich extrem schnell zwischen -6 Grad Celsius und -21 Grad Celsius. Als Vorsichtsmaßnahme haben wir die meisten Schneemobile an Deck gebracht. Nur vier sind auf dem Eis geblieben für eventuelle Rettungsmaßnahmen. Zusätzlich sicherten wir das ganze Equipment auf den Decks und auf dem Eis, um nichts im Sturm zu verlieren.

In Ocean City werden während des ganzen MOSAiC-Jahres im wöchentlichen Rhythmus Mikroplastik-Proben genommen. Während des ersten Fahrtabschnitts sind Bjela König und Antonia Immerz (Foto) dafür verantwortlich. Für die Proben werden 500 Liter Meerwasser für eine spätere Analyse durch einen Filter gepumpt. Zweimal pro Woche wiederholen Bjela und Antonia diesen Vorgang. Die verantwortliche Teamleiterin ist Ilka Peeken vom Alfred-Wegener-Institut. Die Filter werden im Anschluss an die MOSAiC-Expedition in Zusammenarbeit mit der Universität Bayreuth und der Universität Siena analysiert.

Der Bug der Polarstern aus der Unterwasser-Perspektive: gefilmt in vier Metern Tiefe von einem Unterwasserfahrzeug. Wir nennen dieses sogenannte ROV auch liebevoll "Beast". Die Distanz, welche das ROV zwischen der wissenschaftlichen Station "ROV Oasis" und der Polarstern zurücklegte, betrug ca. 300 Meter. Es war ein wunderbares Erlebnis, die Polarstern eingeschlossen im Eis und unter Wasser zu sehen. Während der Tauchfahrt wurden auch eine Qualle und Fische gesichtet.

Gutes Flugwetter erlaubte es uns, zwei Helikoptereinsätze für wissenschaftliche Forschungen durchzuführen, welche gleichzeitig mit logistischen Einsätzen kombiniert wurden: So konnten wir die Zeit der Aufstiege bestmöglich nutzen. Mithilfe von Laserscanner und Infrarotkamera wurden aus der Luft Meereistopographie und Oberflächentemperaturen untersucht. Anschließend wurden auch Bojen aufgesucht, welche zuvor ausgebracht wurden. Durch den Vollmond war die Sicht zum Fliegen und Landen auf dem Eis hervorragend.

Trude Hohle, Eisbärwächterin, zieht sich für ihre Arbeit auf dem Eis an. Bei Temperaturen von minus 25 Grad Celsius muss man sich sehr bewusst in mehrere Schichten kleiden - und das braucht Zeit. Gleichzeitig sollte man darauf achten, dass einem nicht zu warm wird, da die Transpiration wiederum den Körper herunterkühlt. Um auf dem Eis sicher arbeiten zu können, tragen wir unsere auffälligen roten Polaranzüge, die eine besondere Eigenschaft haben: Sollte man ins Eiswasser einbrechen, sorgen sie für Auftrieb. Bewegung ist übrigens bei der Kälte das beste Mittel, um sich warm zu halten.

Auf der Polarstern gibt es eine medizinische Einheit mit Behandlungsraum, OP, Bettenzimmer und Intensivüberwachung, die von unserem Schiffsarzt und einer Krankenschwester betreut wird. Die Polarstern benötigt für ihre Einsätze einen Allgemein-Chirurgen mit möglichst profunder allgemeinärztlicher Erfahrung. Die Aufgaben unseres Schiffsarztes bestehen aber nicht nur in der medizinischen Versorgung der Crew und der Wissenschaftler, sondern auch in Hygienebegehungen der Küche, Kontrollen des Trinkwassers und im Erhalt der Funktionsfähigkeit des Hospitals.

Nach einer längeren Periode ohne Eisbärsichtung tauchte gestern ein Eisbär am Rande unseres Camps auf. Der Eisbärwächter Hans Honold sichtete das Tier auf seiner Position bei Met City. Sofort wurden die Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet, die Arbeiten auf dem Eis wurden unterbrochen und alle Teams kehrten zum Schiff zurück. Der Bär berührte den Stolperdraht und dies löste eine Leuchtmunition zur Warnung aus. Aus Sicherheitsgründen wurden die für den Nachmittag geplanten Arbeiten auf dem Eis gestrichen und der Bär wurde von der Brücke aus mit einer Infrarotkamera beobachtet, bis er aus unserem Sichtfeld verschwand.

Markus Rex, Jürgen Graeser und Sandro Dahlke befüllten den liebevoll "Miss Piggy" genannten Fesselballon mit Helium und bereiteten den ersten Aufstieg vor. Dieser erste Flug verlief erfolgreich und die Messinstrumente konnten getestet werden. Dieser Fesselballon wird das ganze Jahr über im Einsatz sein. Wann immer es die Windverhältnisse zulassen, wird er in die Luft gelassen und so atmosphärische Messdaten aus bis zu 1500 Metern Höhe liefern. Wenn sie nicht im Einsatz ist, wird Miss Piggy in ihrem Hangarzelt in Balloon Town geparkt.

David Costa (li.) und Ola Persson (re.) vom Team ATMOS sind zusammen mit Hans Honold als Eisbärenwächter mit dem Helikopter zu einer unserer Distributed-Network-Stationen geflogen. Diese liegt sechseinhalb nautische Meilen von Polarstern entfernt. Das Team führte dort Wartungsarbeiten durch. Bei minus 28 Grad Celsius war es spürbar kalt, doch glücklicherweise gab es kaum Wind und das Team war auf die Bedingungen gut vorbereitet. Die Hauptaufgabe war die Reparatur eines Langwellen-Radiometers. Zusätzlich haben die drei den Besuch genutzt, um die Stromversorgung aufzutanken. Innerhalb von drei Stunden konnten sie die Mission erfolgreich abschließen.

Die Eissituation um das Schiff herum ist momentan sehr stabil. Nachdem wir zu Beginn der Drift eine sehr dynamische Phase erlebt haben, hat sich die Situation nun entspannt. Hier und dort können wir kleine Risse beobachten, aber diese öffnen sich selten mehr als einige Zentimeter. Diese Situation erlaubt uns ein sicheres und kontinuierliches Arbeiten auf dem Eis.

Dieses Instrument, das auf den ersten Blick ein bisschen an eine Schneekanone erinnert, ist ein sogenanntes Mikrowellenradiometer. Gunnar Spreen von der Universität Bremen misst damit die Mikrowellenemission des Meereises um das Schiff herum. Diese ändert sich je nach Dicke, Temperatur und Schneebedeckung des Eises. Gleichzeitig nehmen die Satelliten ESA SMOS und NASA SMAP in 750 Kilometern Höhe vergleichbare Messungen vor. Das Mikrowellenradiometer EMIRAD2 auf Polarstern wurde an der Technischen Universität Dänemark (DTU) entwickelt und ist Teil des ESA-Beitrags zu MOSAiC, der es ermöglicht, genauere Beobachtungen wichtiger arktischer Klimavariablen wie Eisdicke, Eisfläche und Schneehöhe aus dem All zu erhalten.

Unsere Tage an Bord sind zeitlich fest durchstrukturiert. Aber wie sieht eigentlich ein typischer Tagesablauf aus? 07:00 Brückenbesprechung mit Kapitän, Fahrtleiter, Arzt und Offizier 07:30 Frühstück 08:00 Beginn der Eisbärenwache auf der Brücke 08:15 Wetterbericht für den Tag und für eventuelle Helikoptereinsätze 08:30 Kurzes Meeting um Grünes Licht für die geplanten Arbeiten auf dem Eis zu geben 08:35 Die Gangway vom Schiff wird auf das Eis heruntergelassen und die Arbeiten beginnen 11:30 Die Gangway wird hochgezogen, wenn alle Wissenschaftler zurück an Bord sind für das Mittagessen und für Vorbereitungen für den Nachmittag 11:30 Mittagessen 13:00 Die Gangway wird heruntergelassen und die Arbeiten werden wieder aufgenommen 17:30 Um diese Zeit kommen die meisten Personen zurück vom Eis 17:30 Abendessen 18:30 Tägliches Meeting mit dem Kapitän und für alle Wissenschaftler. Planung für die Arbeiten auf dem Eis mit Verteilung der Ressourcen 19:00 Meeting mit Fahrtleiter und allen Teamleitern 19:30 Gelegentlich wissenschaftliche Vorträge für Interessierte 20:00 Die einzelnen Teams treffen sich bei Bedarf für Besprechungen

Unsere Schiffsuhren stehen derzeit auf UTC+8. Damit sind wir der mitteleuropäischen Zeit sieben Stunden voraus. Wir werden von nun an jede Samstagnacht die Uhren um eine Stunde zurückstellen bis wir UTC +3 erreicht haben. Das ist die Moskauer Zeit, nach der auf dem Eisbrecher Dranitsyn, das nächste Versorgungsschiff, gelebt und gearbeitet wird. Die Polarstern wird die Moskauer Zeit bis zum Begrinn des dritten Fahrtabschnitts beibehalten. Danach wird die Uhr in Abhängigkeit der Driftpostion und damit den Zeitzonen gestellt.

Wir haben unseren Schutz vor unerwünschten Eisbärenbesuchen weiter verbessert. So wurde ein Stolperdraht um die Bereiche Central Observatory, Balloon Town, Ocean City, Remote Sensing Site, Met City und ROV Oasis gespannt. Falls ein Eisbär den Draht berührt, werden orangefarbene Leuchtraketen in den Himmel abgefeuert, um alle auf dem Eis zu alarmieren. Dann sind alle Gruppen angehalten, den Instruktionen der Brücke sofort Folge zu leisten – das bedeutet, dass es entweder mit dem Schneemobil zurück zum Schiff geht oder man auf der Position bleiben muss.

Ein großes Eisloch neben der Polarstern für Tiefseeuntersuchungen ist fast fertig. Die Wissenschaftler können nun bald mit ihren ersten ozeanographischen Messungen beginnen. Für das Eisloch war viel Einsatz und Koordination zwischen Wissenschaft und der Schiffsbesatzung nötig. Nachdem die Außenmaße genommen und geschnitten waren, wurden die großen Eisblöcke mit dem Schiffskran herausgehoben. Eine sogenannte CTD-Sonde wird durch das Eisloch bis zum Meeresboden auf derzeit 4200 Meter herunter gelassen, um Proben vom Meereswasser zu nehmen und physikalische Parameter zu messen.

Nach der Bergung von ROV City, welches vor einigen Tagen weg driftete, ist nun ein neuer Platz für die Messstation gefunden worden. Wir haben Stromkabel verlegt und die komplette Infrastruktur für die Unterwassermessungen neu aufgebaut. Durch die Erfahrungen mit dem ersten Aufbau gingen die Arbeiten nun viel schneller. Unsere Eisscholle ist jetzt vollständig errichtet, da jeder Wissenschaftliche Bereich seinen eigenen Platz gefunden hat.

In "Met City" ist der zweite Messturm errichtet worden. Der 30 Meter hohe Teleskopmast wurde von sechs Leuten aufgebaut. Das Team hat die 27 Segmente Stück für Stück von unten nach oben geschoben und abgespannt. Dies passierte an einem bisher der kältesten Tage mit Temperaturen mit einem Windfaktor von -40 °C, was die Arbeit zu einer Herausforderung machte.

"Remote Sensing Site" liegt direkt neben Ocean City auf der MOSAiC-Eisscholle. Der KuKa Radar der University Manitoba ist eine der ersten Installationen auf dieser Station. Die Hauptaufgabe von dem Radar ist es, zukünftige Satellitenmissionen zu ermöglichen sowie Schneedicken auf dem Meereis zu messen, um ein besseres Verständnis zu entwickeln, wie Schnee den Meereisrückgang beeinflusst.

Wir haben eine neue wissenschaftliche Messstation namens "Balloon Town" auf der MOSAiC-Scholle errichtet. Sie befindet sich direkt neben Ocean City. Dieses orangene Zelt ist das größte von allen und beherbergt "Miss Piggy" - einen roten Fesselballon. Der Ballon misst atmosphärische Eigenschaften in verschiedenen Höhen. Gemessen werden beispielsweise Temperatur, Wind, Luftdruck und Turbulenzen bis zu 1500 Meter.

Die Polarstern liegt fest an der MOSAiC-Scholle mit Eisankern. Die Anker bestehend aus Eisenbahnschienen mit Querverstrebungen wurden in der Schiffsschlosserei zusammen geschweißt. Für die Ankerbefestigungen wurden an Heck und Bug Eislöcher gebohrt und die Anker mit Wasser eingefroren.

Kai Rosenhagen wählt Gemüse für das Abendessen im Lebensmittel Lager aus. Für solch eine riesige Expedition wie MOSiC wurde lange vorausgeplant, um ausreichend Proviant mit an Bord zu haben. Unser Küchenpersonal bereitet täglich drei warme Mahlzeiten zu, um uns zu stärken für die eisigen Temperaturen und die Arbeit auf dem Eis.

Ocean City ist nun in Betrieb: Diese Messstation, welche sich in einem blauen Zelt befindet, hat ein 1,40m x 1,40m großes Eisloch für das CTD Gerät. Diese Station ist die nächst gelegene vom Schiff mit 400 Metern Abstand. Team OCEAN ist zufrieden mit ihrem ersten CTD Tauchgang bis 300 Meter Tiefe, bei welchem sie physikalische Parameter wie Wassertemperatur, Salzgehalt und Druck der Wassersäule messen konnten. Das Team arbeitet darauf hin, mehrere Tauchgänge bis 1000 Meter Tiefe ab der nächsten Woche durchzuführen.

Nun endlich driften wir gewiss gen Nordpol. Nach der ersten Woche südwärts, passierten wir unseren Breitengrad auf welchem wir starteten. Unsere Driftgeschwindigkeit beschleunigte sich auf 0,5 Knoten.

Nach ausführlicher Planung und langen Vorbereitungen wurde gestern ein 11 Meter hoher Turm für meteorologische Messungen bei Met City aufgestellt. Alle am Turm angebrachten Instrumente funktionieren einwandfrei und schicken laufend Daten. Wir erhalten durch den Turm nun kontinuierlich meteorologische Daten wie Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeiten und auch CO2.