4.

Wissenschaftliche Forschung

In der Antarktis wurden bedeutende wissenschaftliche Forschungen, z. B. im Bereich der Glaziologie, der Meteorologie, des Geomagnetismus, der internationalen Wetterüberwachung und der Seismologie durchgeführt. Zentrale Stelle der deutschen Antarktisforschung ist das 1980 in Bremerhaven gegründete Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (benannt nach Alfred Wegener). 1981 wurde auf Betreiben des Instituts an der Nordküste der Antarktis die Georg-von-Neumayer-Station eingerichtet (benannt nach Georg von Neumayer). Sie wurde jedoch durch intensive Niederschläge vom Schnee zugedeckt und 1992 durch die wenige Kilometer entfernte Neumayer-Station abgelöst. In dieser Überwinterungsstation werden u. a. geophysikalische und meteorologische Forschungen durchgeführt.

Biologen verschiedener Länder entdeckten, dass die Fische der Antarktis aufgrund physiologischer Mechanismen über die Möglichkeit verfügen, bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt leben zu können. Forschungen über die Lebenszyklen von Pinguinen, Robben und Krill (einer wichtigen Nahrungsquelle für zahlreiche andere Arten) haben viele neue Erkenntnisse über die Ökologie dieser Arten erbracht. Untersuchungen führten zu einem besseren Verständnis des Fortpflanzungsverhaltens von Krill und befähigten die Wissenschaftler, ihre Vorhersagen von Fangquoten für Krill zu verbessern und so den Bestand zu sichern.

Geologen konnten das Wissen über die geologischen Grundstrukturen und die geologische Vergangenheit der Antarktis erweitern. Glazialgeologen, die die Reste früherer Gletscher untersuchten, kamen zu dem Ergebnis, dass die Antarktis früher mehr Eis enthielt als heute. 1982 wurden Fossilien eines Säugetiers gefunden, 1986 die eines versteinerten Dinosauriers. Durch diese und andere Funde konnte auf das Auseinanderbrechen des früheren Superkontinents Gondwana geschlossen werden. Vulkanologen haben den Mount Siple und den tätigen Vulkan Mount Erebus intensiv untersucht.

Auch die Eisdecke selbst war (und ist) lange Zeit Gegenstand intensiver Studien. Glaziologen aus mehreren Ländern wendeten moderne Untersuchungsmethoden wie die so genannte radio glaciology (ein Verfahren zur Erfassung der Eisdicke mittels Radartechnik) an, um Informationen über das Land unter der Eisdecke zu gewinnen. Satelliten wurden eingesetzt, um die langsame Bewegung der Eisoberfläche aufzuzeichnen. Die Erfassung der Bewegung von Eisbergen erfolgt auch durch Funksender, die auf den Eisbergen installiert sind.

Auf dem antarktischen Kontinent gewonnene Eisbohrkerne, u. a. ein vollständiger Kern bis zum Grund des Ross-Schelfeises und einer durch das Eis der Westantarktis in der Nähe der Byrd Station, veranlassten Forscher mehrerer Länder, Änderungen im Klima des Kontinents über einen Zeitraum von Zehntausenden bis Hunderttausenden von Jahren zurückzuverfolgen.

Darüber hinaus wurden auf dem antarktischen Kontinent auch Untersuchungen zur globalen Erwärmung durchgeführt. 1995 entstand eine ungewöhnlich große Zahl von Eisbergen, wodurch die Größe des Schelfeises drastisch verändert wurde.

Zu den jüngsten wissenschaftlichen Entdeckungen gehört der etwa 230 Kilometer lange und 50 Kilometer breite Wostok-See in der östlichen Antarktis nahe der russischen Forschungsstation Wostok. Der von einer rund 4 000 Meter dicken Eisschicht bedeckte See wurde 1996 im Zuge von Radarmessungen entdeckt. Das Wasser des etwa 10 000 Quadratkilometer großen und circa 500 Meter tiefen Sees ist vermutlich mehrere Millionen Jahre alt; auffallend ist der sehr hohe Sauerstoffgehalt des Seewassers. Bohrungen von der Eisoberfläche bis hinunter in den See könnten in den kommenden Jahren zu den Zielen im Rahmen der weiteren Erforschung der Antarktis gehören. In der Nähe des Wostok-Sees wurden 2006 zwei weitere Seen entdeckt: Der nach seiner Lage als 90 Grad Ost bezeichnete See hat eine Fläche von rund 2 000 Quadratkilometern, der nach der sich darüber befindlichen Forschungsstation Sowjetskaja genannte See ist circa 1 600 Quadratkilometer groß.

1997 durchquerte der Norweger Börge Ousland alleine und auf Skiern in 64 Tagen die Antarktis auf einer festgelegten 2 800 Kilometer langen Strecke. Die Durchquerung inklusive Pol beträgt 3 250 Kilometer.

Neueste Messungen zum Verhalten der Gletscher ergaben, dass die Mächtigkeit des Pine-Island-Gletschers, eines der größten in der Westantarktis, jährlich um etwa drei Meter abnimmt. Der jährliche Massenverlust des circa 175 Kilometer langen und bis zu 50 Kilometer breiten Gletschers beträgt somit rund vier Milliarden Tonnen. Auch bei anderen großen Gletschern, wie etwa Thwaites- und Smith-Gletscher, ist ein starker Rückgang zu verzeichnen.

Auswirkungen des globalen Temperaturanstiegs lassen sich in der Antarktis aufgrund der enormen Größe der Eismassen nur sehr schwer ablesen. Der Eisstrom des Pine-Island-Gletschers fließt allerdings direkt ins Meer, was die Aussagekraft der Ergebnisse erheblich steigert. Die Untersuchungen ergaben, dass das Eis nicht nur an der Oberfläche, sondern hauptsächlich von unten schmilzt. Als Ursache dafür gilt ein Strom von ungewöhnlich warmem Ozeanwasser aus dem Südpazifik.

Im Oktober 1998 brach die deutsche Forschungsstation Filchner mit einer ausgedehnten Eisscholle vom Filchner-Ronne-Schelfeis ab. Die durch das Weddellmeer treibende Station wurde von der Expedition des Forschungsschiffs Polarstern des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) abgebaut und nach Bremerhaven transportiert. Mit dem Abbau entsprach die Bundesrepublik Deutschland den Auflagen des Antarktis-Vertrages, der die Entsorgung nicht mehr genutzter Stationen vorsieht.

Auf Satellitenaufnahmen wurde im März 2000 der wahrscheinlich größte jemals gesichtete Eisberg ermittelt. Der von Wissenschaftlern als „B-15” bezeichnete Eisberg ist rund 300 Kilometer lang und etwa 37 Kilometer breit.

2004 wurde auf dem Inlandeisplateau der Ostantarktis bei einer Bohrung eine Tiefe von 3 270 Metern erreicht. Dabei wurde aus den tiefsten Schichten das älteste Eis gewonnen, das jemals bei Eisbohrungen ans Tageslicht kam; sein Alter wird auf etwa 900 000 Jahre geschätzt. Die Untersuchungen der chemischen Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften des Eises sollen Informationen zum Klima der damaligen Zeit liefern.

1.

Ozonloch

Meteorologen erhoben über einen Zeitraum von 25 Jahren kontinuierlich die klimatischen Daten; ihre Auswertungen trugen zu einem besseren Verständnis der Bedeutung der Antarktis für das Klima der Erde bei. Zu den Ergebnissen zählt u. a. die Entdeckung eines Ozonlochs, die zuerst von britischen Forschern im Jahr 1985 gemacht wurde. Dies mag zum Teil ein natürliches Phänomen sein, aber Untersuchungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Abnahme des Ozons mit dem Problem der Freisetzung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs) und Stickoxiden in die Atmosphäre in Verbindung steht. Das Ozonloch über der Antarktis erstreckte sich im Oktober 2000 über eine Fläche von mehr als 29 Millionen Quadratkilometern und war damit viermal so groß wie Australien.

Die enorme Zerstörung der Ozonschicht über der Antarktis hängt mit den besonderen meteorologischen Bedingungen dort zusammen. Während der Polarnacht bildet sich in der unteren Stratosphäre ein starker zirkumpolarer Wind, der so genannte polare Vortex. Dieser isoliert im Prinzip die kalten Luftmassen der Polarregion von den wärmeren Luftmassen der gemäßigten Breiten. In der kalten Luft bilden sich aus Eiskristallen und darin enthaltenen Säuren Stratosphärenwolken. Die Oberflächen der Kristalle wirken katalytisch: An ihnen reagieren chlorhaltige Verbindungen verstärkt unter Freisetzung von molekularem Chlor, das sich in den Wolken anreichert. Im Polarfrühling zerfallen die Chlormoleküle unter Einfluss der Sonneneinstrahlung in Chlorradikale, wodurch die Kettenreaktion des Ozonabbaus einsetzen kann.