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Aufgaben der russischen Wissenschaftler in der Antarktis enthüllt

Станция Восток в Антарктиде
© Алехина И. А., ААНИИ

In weniger als einem Monat wollen acht Wissenschaftler der Bergbauuniversität St. Petersburg als Teil des saisonalen Gletscherbohrteams, zu dem auch Vertreter der AARI gehören, in die Antarktis reisen. Sie werden ein Flugzeug nach Kapstadt nehmen, an Bord der Akademik Fedorow gehen, die in den nächsten Tagen von St. Petersburg abfährt, und direkt auf den Weißen Kontinent reisen. Dann bringt sie ein Hubschrauber zur Küstenforschungsstation Progress, von wo aus sie mit dem dreiachsigen Geländewagen Burlak zum Endpunkt der Expedition, der Station Wostok am kältesten Ort der Erde, fahren.

Hier wurde der Tiefstwert von minus 89,2°C in der Geschichte der meteorologischen Beobachtungen gemessen. Doch der Frost ist nicht das einzige Problem, mit dem die Menschen auf diesem leblosen weißen Plateau auf einem riesigen, über dreieinhalb Kilometer hohen Gletscher konfrontiert sind. Aufgrund des abnormalen Drucks - im Durchschnitt etwa 460 mm Hg - ist der Sauerstoffgehalt der Luft dort viel niedriger als unter normalen Bedingungen. Die Akklimatisierung kann sehr unangenehm sein Kopfschmerzen, blutige Nasen und schnelle Ermüdung sind häufige Begleiter der Männer, die trotz allem jedes Jahr an den kalten Pol zurückkehren und ihre wissenschaftlichen Forschungen fortsetzen.

Антарктида
© Форпост Северо-Запад

"Eine Besonderheit in dieser Saison ist die Aufnahme eines Geologen mit geophysikalischem Fachwissen in unser Team. Er wird vorerst keine Profilstudien durchführen, sondern seine Aufgabe besteht darin, ihm das Bohren beizubringen und moderne geophysikalische Geräte unter den rauen Bedingungen der Antarktis zu testen. Und um herauszufinden, ob sie mit der gleichen Effizienz arbeiten kann wie in einer harmloseren Umgebung. Dies ist notwendig, um einen wissenschaftlichen und technologischen Vorsprung für die Zukunft zu schaffen. Die Erforschung der Ökosphäre der subglazialen Seen sowie der tiefgreifenden Phänomene, die sich in den Eingeweiden dieses einzigartigen Kontinents abspielen und die Magnetosphäre der Erde beeinflussen, ist eine der langfristigen Aufgaben, die uns die Universitätsverwaltung gestellt hat", so Alexej Bolschunow, Leiter der Forschungsgruppe der Bergbauuniversität.

Unterhalb der Station Wostok befindet sich in einer Tiefe von mehr als 3770 Metern der gleichnamige See, der dem Ladogasee nur geringfügig unterlegen ist, aber viel tiefer liegt als dieser. Mehr als 10 Millionen Jahre lang war er von der Außenwelt isoliert, bis Wissenschaftler aus St. Petersburg im Jahr 2012 Bohrungen an der Oberfläche vornahmen und Proben des Reliktwassers entnahmen.

In dieser Saison wird es keinen weiteren, bereits dritten Versuch geben, in den Wostoksee einzudringen, aber die Bohrarbeiten werden fortgesetzt. Ihr Zweck ist die Entnahme von Eiskernen aus verschiedenen Horizonten für weitere Untersuchungen in den AARI-Labors. Diese Studien ermöglichen es uns, besser zu verstehen, welche Prozesse in der Erdatmosphäre zu verschiedenen Zeiten der Geschichte stattgefunden haben, zu welchen klimatischen Veränderungen sie geführt haben, und auf der Grundlage dieser Daten Vorhersagen für die Zukunft zu treffen.

Im letzten Winter (in der Antarktis ist zu dieser Zeit Sommer, so dass die Temperatur zwischen minus 20 und minus 45 Grad liegt) haben Polarforscher Bohrkerne an die Oberfläche gebracht, die vor einer halben Million und sogar vor 600 Tausend Jahren entstanden sind. Jetzt wird ihr Alter allem Anschein nach sogar noch höher sein, da die Aufgabe des Teams darin besteht, bis zur Grenze zwischen atmosphärischem und See-Eis zu bohren. Das bedeutet, dass nur noch etwas mehr als 200 Meter bis zur Oberfläche des Stausees verbleiben werden.

Антарктида
© Форпост Северо-Запад / На фото: Вячеслав Шадрин (справа) поднимает керн возрастом около полумиллиона лет из скважины над озером Восток

"Sobald wir an der Station ankommen, werden wir zunächst geophysikalische Untersuchungen des Bohrlochs durchführen, insbesondere werden wir die Temperatur und den Druck in verschiedenen Tiefen sowie die Durchmesser des unteren Teils messen. Wir werden dann die aktuellen Messwerte mit den Ergebnissen des letzten Jahres vergleichen, die wir erhielten, bevor wir den Bohrkomplex einmotteten und nach St. Petersburg gingen. Dies ist notwendig, um zu verstehen, welche Veränderungen eingetreten sind und welche technischen Maßnahmen wir ergreifen müssen, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten und die Möglichkeit von Notfällen, die durch eine Störung des Bohrers verursacht werden, zu minimieren", erklärte Alexej Bolschunow.

Die Wissenschaftler werden dann zur Hauptphase der Arbeit übergehen. Neben der Entnahme von Bohrkernen werden sie traditionell auch wissenschaftliche Forschung betreiben, um bestehende Gletscherbohrtechniken zu verbessern und neue zu entwickeln. In dieser Saison werden die Versuche auf zwei Ständen durchgeführt, die in den mechanischen Werkstätten der Bergbauuniversität St. Petersburg gebaut wurden. Die erste simuliert den Lufttransport des Eisschlamms, der beim Bohren der oberen Horizonte entsteht. Diese Technologie wurde bereits in der letzten Saison in der Antarktis getestet, und im Frühjahr und Sommer wurde der Stand aufgerüstet. Wie die Polarforscher glauben, wird dies die neuen Ergebnisse liefern, die für die Entwicklung einer möglichst produktiven Technologie erforderlich sind.

"Der zweite Stand ist völlig neu. Wir werden damit den Prozess des Schneidens des Eismassivs mit einer gegenseitigen Rotationsbewegung des Kerns untersuchen. Diese technische Lösung wurde von Wissenschaftlern der Bergbauuniversität schon vor relativ langer Zeit vorgeschlagen und ist nicht wirklich innovativ. Allerdings wurde diese Technologie bisher nur für Gesteinsbohrungen verwendet und wird erstmals in der Antarktis eingesetzt. Wir gehen davon aus, dass seine Umsetzung auch die Effizienz der Bohrungen verbessern wird", bemerkte Alexej Bolschunow.

Антарктида
© Форпост Северо-Запад

Wie immer ist eines der wichtigsten Ziele der Expedition die Stärkung der Bohr- und Forschungsfähigkeiten junger Spezialisten. Vier Polarforscher, die in der vergangenen Saison zum ersten Mal den Weißen Kontinent besucht haben, gehören zur wissenschaftlichen Gruppe der St. Petersburger Universität. Sie müssen natürlich ihre beruflichen Kompetenzen weiterentwickeln, um zu lernen, wie sie die Ausrüstung selbständig und ohne die Unterstützung der Älteren bedienen und aufrüsten können, und wie sie Fehler beheben, die in einem derart feindlichen Umfeld für Mensch und Ausrüstung unvermeidlich sind.

"Die meisten Jungs, die zum ersten Mal in den Osten kommen, und in dieser Saison werden wir eine solche Person im Team haben, haben es sehr schwer, sich zu akklimatisieren. Sowohl physisch als auch psychisch. Außerdem gibt es Fälle, in denen Polarforscher die erste Saison praktisch schmerzfrei überstehen, aber in der zweiten und sogar dritten Saison Schwierigkeiten haben. Alles hängt von den Eigenheiten des Organismus ab. Gleichzeitig ist die Saison kurz, wir arbeiten unter Zeitdruck. Deshalb ist es von entscheidender Bedeutung, dass jeder von uns von den ersten Tagen an mit maximaler Effizienz an die Arbeit geht, anstatt wertvolle Zeit mit der Anpassung an die harte Realität zu verlieren. So viele Jahre Erfahrung im Osten sind für die Steigerung unserer Forschungseffizienz von entscheidender Bedeutung. Und die Tatsache, dass wir dank der Leitung der St. Petersburger Bergbauuniversität und des Rektors persönlich jährlich die Zahl unserer Mitarbeiter erhöhen, ist viel wert", resümierte einer der ältesten Polarforscher, der außerordentliche Professor der Abteilung für Bohrungen an der Fakultät für Erdöl- und Erdgasforschung Andrej Dmitriew.

Bekanntlich hat der russische Präsident Wladimir Putin in seiner jüngsten Ansprache an die Teilnehmer des Internationalen Forums "Tage der Arktis und Antarktis" in Moskau die Stärkung der wissenschaftlichen Präsenz auf dem sechsten Kontinent als eine der Prioritäten der strategischen Entwicklung des Landes bezeichnet. Er betonte, dass "im Osten noch viel zu tun sein wird". Insbesondere soll eine moderne Überwinterungsstation gebaut werden.

Восток
© ААНИИ

Ebenso wichtig ist der Bau eines neuen Bohrkomplexes, der von den Polarexplorateuren benötigt wird, da der bestehende Komplex veraltet und physisch überholt ist. Die Aussicht auf ein drittes Eindringen in den subglazialen See mit der Entnahme einzigartiger Wasser- und erstmals auch Bodensedimentproben, die neue wissenschaftliche Erkenntnisse über die komplexen physikalischen Prozesse in den Tiefen der Antarktis liefern werden, hängt unmittelbar von der Geschwindigkeit der Durchführung dieses Projekts ab. Bislang hat die Wissenschaft nur eine ungefähre Vorstellung von diesen tiefgreifenden Phänomenen, einschließlich des geochemischen Kohlenstoffkreislaufs, der das Klima der Erde weitaus stärker beeinflusst als die menschlichen Aktivitäten.