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Geschrieben von: magazin-deutschkand Freitag, den 06. November 2009 um 20:57 Uhr

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In Sibirien gelangen einem internationalen Forscherteam spektakuläre Forschungsbohrungen. Die Ergebnisse sollen neue Einblicke in den Klimawandel ermöglichen

Von Sven Titz

Siberia by Alfred-Wegener-Institut

Tief im Grund des sibirischen El'gygytgynsees lag ein Schatz begraben – ein Schatz für Klimaforscher. Unter großen Mühen hat ihn im ersten Halbjahr 2009 ein internationales Wissenschaftlerteam gehoben. Sechs Monate lang bohrten die Experten aus Deutschland, den USA, Russland und Österreich zylindrische Kerne aus dem Untergrund des Sees mitten in der Tundra. Jetzt warten sie gespannt auf die Resultate der Auswertung, mit denen in den nächsten zwei Jahren zu rechnen ist. Wohl nie zuvor in der Wissenschaftsgeschichte wurden wertvollere Sedimente aus der Arktis untersucht. Denn die Bohrkerne enthalten ein Klimaarchiv der vergangenen 3,6 Millionen Jahre.

Alles begann mit einem lauten Knall: Vor 3,6 Millionen Jahren stürzte ein Meteorit in Sibirien auf die Erde. Im fast kreisrunden Krater bildete sich ein See. Seinen Namen – El'gygytgynsee heißt so viel wie „Weißer See“ – trägt er wegen der verschneiten Eisdecke, die fast das ganze Jahr überdauert.

Dass jetzt Sedimente aus dem El'gygytgynsee geborgen werden konnten, hat eine längere Vorgeschichte. 1994 wurde Julie Brigham-Grette, die an der University of Massachusetts arbeitet und zu den vier Leitern des Projekts gehört, auf den See aufmerksam gemacht. Es war die russische Geomorphologin Olga Glushkova vom Institut NEISRI in Magadan, die sie dorthin führte. Der See liegt 900 Kilometer westlich der Beringstraße. Während der vergangenen Eiszeiten wurde die Gegend im Nordosten Sibiriens nie vergletschert. Das bedeutet, dass sich die ganze Zeit über Material in dem See abgelagert haben musste – zum Beispiel Sand, Pflanzenreste und Algen. Brigham-Grette war begeistert, denn das bedeutete, dass sich in keinem anderen See der Arktis Sedimente würden finden lassen, die besser für die Paläoklimatologie geeignet wären als die im El'gygytgynsee.

Allerdings mangelte es an Geld, um ein aufwändiges Erkundungsprojekt zu stemmen. Da lernte Brigham-Grette 1996 den deutschen Forscher Martin Melles von der Universität Köln kennen. Melles kam als Kooperationspartner in Frage, weil er bereits in anderen sibirischen Seen Forschungsbohrungen unternommen hatte. „Er ist ein großartiger Kollege“, sagt Brigham-Grette. Schnell wurden sich die beiden einig, man müsse ein gemeinsames Projekt auf die Beine stellen. Nach vorbereitenden Expeditionen 1998 und 2000 unternahmen die Forscher gemeinsam mit russischen Kollegen 2003 eine erste größere Expedition, bei der sie flache Probebohrungen vornahmen. Schließlich gab es grünes Licht für die Hauptbohrung.

Das Vorhaben im äußersten Nordosten Sibiriens stellte die Forscher vor gewaltige Herausforderungen. Mit der Bohrung auf dem zugefrorenen See wurde im Winter 2008 begonnen; sie endete im Mai 2009. Die Forscher mussten dabei einer Kälte von bis zu minus 45 Grad Celsius trotzen, und gelegentlich zogen Schneestürme über das Land. Das Team installierte 70 Tonnen Bohrtechnik auf dem Eis – bestehend aus acht Schlitten, auf denen unter anderem ein Gehäuse für die Bohranlage thronte. Im Innern des Gehäuses wurde die Luft auf null Grad erwärmt, damit die Bohrer arbeiten konnten.

Weit unterhalb der Eisdecke, am Seegrund in einer Wassertiefe von 170 Metern, setzten die Bohrmeißel erstmals an. „Mit jedem Lauf haben wir bis zu drei Meter Material herausgeholt – anschließend wurde das entstandene Loch mit Rohren versehen; der nächste Lauf stieß dann drei Meter weiter in die Tiefe vor“, erklärt Melles. Auf 315 Meter tiefe Sedimente folgten noch rund 200 Meter mit Gesteinsmaterial, das beim Einschlag des Meteoriten entstanden war. Von großer Bedeutung ist auch die Installation einer Temperaturmesskette in dem Bohrloch durch Wissenschaftler von der Forschungsstelle Potsdam des Alfred-Wegener-Instituts. Sie dokumentiert die aktuell stattfindenden Veränderungen im Permafrostboden. Deren Verständnis ist für die Klimaforschung von hohem Wert, da eine Freisetzung der im Permafrost gebundenen Gase beim Auftauen den Treibhauseffekt weiter verstärken könnte.

Die Kooperation in dem internationalen Forschungsprojekt klappte sehr gut „Besonders die Zusammenarbeit in Sibirient war exzellent“, sagt Melles. Die Wissenschaftler im Camp seien von den Leuten aus der Gegend bekocht worden. Gelegentlich habe es Sprachprobleme gegeben – dann hätten ein paar Russisch sprechende Studierende aus Köln für die Experten gedolmetscht. Eine tragende Rolle in dem Projekt spielte die Stadt Pivek, die etwa 260 Kilometer vom El'gygytgynsee entfernt ist. Eine Firma aus der Stadt erledigte den Aufbau des Camps für 40 Personen und den Transport der Technik. Ende Juni wurden die Bohrkerne mit einem Gesamtgewicht von 3,5 Tonnen zunächst ins Arktis- und Antarktisforschungsinstitut (AARI) in Sankt Petersburg transportiert. „Wir lagern die Kerne bei vier Grad Celsius“, sagt Grigory Fedorov, der an dem Projekt seit dem Jahr 2000 mitwirkt. Bei höheren Temperaturen könnten Bakterien die Sedimente befallen. Später kommen die Seesedimentkerne nach Köln. Dort werden sie geöffnet und etikettiert. Teilproben gehen für Spezialuntersuchungen an die beteiligten internationalen Forschergruppen. Die Bohrkerne mit den Einschlaggesteinen wandern ans Deutsche Geoforschungszentrum in Potsdam.

Was die Sedimente angeht, machen die Resultate erster Voruntersuchungen einen vielversprechenden Eindruck. Pro Jahrtausend hätten sich im Durchschnitt vier bis fünf Zentimeter Material abgelagert, berichtet Brigham-Grette, die von März bis Mai die Bohrung leitete. An den magnetischen Eigenschaften der Schichten ließen sich zahlreiche Warm- und Eiszeiten erkennen, ähnlich wie bei den Kernen der Probebohrungen, die 300000 Jahre zurück reichten. Besonders gespannt sind die Forscher darauf, Details über die früheste in den Bohrkernen archivierte Periode zu erfahren. Denn als der Meteorit einschlug, gab es keinen Eisschild auf Grönland und das Klima in der Arktis war generell viel wärmer als heute. „Damals wuchsen Bäume in der Arktis“, sagt Brigham-Grette. Die Sedimente sollen nun darüber Aufschluss geben, wie schnell und aus welchen Gründen sich das Klima mit der Zeit abkühlte. Dazu sollen zum Beispiel Kieselalgen oder in Pflanzenblättern enthaltene Wachse analysiert werden, die in den Sedimenten konserviert wurden. Durch einen Vergleich der Resultate mit Berechnungen am Computer wollen die Forscher die klimatische Entwicklung nachvollziehen – und damit auch etwas über den Klimawandel der Gegenwart lernen.

08.07.09
Quelle:magazin-deutschland.de
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