Die Arktis im Wandel: Deutschland und Großbritannien engagieren sich erstmalig gemeinsam für die Arktisforschung

Zwölf deutsch-britische Forschungsprojekte zum Wandel in der Arktis nehmen ihre Arbeit auf.
Forscher beproben einen Schmelztümpel im Eis (Stefan Hendricks/AWI)
Probennahme an einem Arktischen Schmelztümpel.

Die Bildergalerie gibt einen Überblick über die Forschungsziele der zwölf geförderten deutsch-britischen Projekte.
Foto: Stefan Hendricks/AWI

Kaum eine Region hat sich in den vergangenen Jahrzehnten so stark erwärmt wie die Arktis. Ziel der Projekte ist es, den Einfluss dieser Erwärmung auf das globale Klima und auf die Lebensgemeinschaften in den Polarregionen zu untersuchen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das britische Natural Environment Research Council (NERC) investieren mehr als 9 Millionen Euro und tragen damit entscheidend dazu bei, eine der unwirtlichsten Regionen unseres Planeten besser zu verstehen.

Bundesforschungsministerin Anja Karliczek betont besonders die Bedeutung internationaler Zusammenarbeit für die Arktisforschung: „Was in der Arktis geschieht beeinflusst stark das weltweite Klima und damit auch uns in Europa. Angesichts der schnellen und tiefgreifenden Veränderungen des Klimas in der Arktis ist Forschung notwendig – denn dieser Wandel betrifft uns alle. Deshalb starten wir gemeinsam mit Großbritannien diese wichtige Zusammenarbeit in der Arktisforschung und werden im Oktober dieses Jahres das ‘2nd Arctic Science Ministerial‘ in Berlin ausrichten. Gemeinsam mit Wissenschaftsministern aus aller Welt und mit Vertreterinnen und Vertretern der indigenen Völker der Arktis werden wir die großen gesellschaftlichen Herausforderungen in der Arktis diskutieren.“ Im Herbst 2019 wird zudem unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts das deutsche Forschungsschiff Polarstern zur MOSAiC Expedition aufbrechen, um sich für ein ganzes Jahr im nördlichen Eis einfrieren zu lassen und mit der Drift die zentrale Arktis zu durchqueren. An dieser einmaligen Expedition werden auch Wissenschaftler der deutsch-britischen Initiative teilnehmen.

Professor David Thomas von der Universität Bangor ist Vorsitzender des Programmbeirats und erklärt die wichtige Rolle der internationalen Arktisforschung: „Internationale Zusammenarbeit ist von zentraler Bedeutung, wenn wir verstehen wollen, wie sich der Klimawandel auf den Arktischen Ozean auswirkt. Diese gemeinsame Initiative Großbritanniens und Deutschlands in Zusammenarbeit mit anderen internationalen Partnern wie Norwegen, Kanada und Südkorea bündelt Ressourcen, indem beispielsweise die Polarforschungsschiffe beider Länder eingesetzt und das Wissen und die Expertise von Wissenschaftlern aus beiden Ländern zusammengeführt werden. Angesichts der noch nie gekannten Erwärmung der Arktis wird diese grundlegende Forschungsarbeit aufzeigen, wie sich der Klimawandel auf das marine Leben in der Region auswirkt, und uns dabei helfen zu verstehen, welche Auswirkungen dies auch für uns hier haben könnte.“

Der britische Wissenschaftsminister Sam Gyimah sagt: „Ich bin stolz darauf, dass Großbritannien eine führende Rolle im Kampf gegen den Klimawandel und seinen negativen Auswirkungen spielt. Mit unserer heute angekündigten Initiative bringen wir Weltklasseforscher aus Großbritannien und Deutschland zusammen, die gemeinsamen einen zentralen Beitrag dazu leisten werden, dass wir die Veränderungen des marinen Lebens im Arktischen Ozean besser verstehen können. In unserer aktuellen Industrial Strategy haben wir uns verpflichtet, 2,4% des BIP für Forschung und Entwicklung zu den großen globalen Herausforderungen wie dem Klimawandel aufzuwenden, damit künftige Generationen in einer besseren Welt leben können.“

Durch das Abschmelzen von Gletschern und Meereis sind die Polarregionen besonders schwerwiegend vom Klimawandel betroffen. Zudem schreitet die Erwärmung in der Arktis doppelt so schnell voran wie in anderen Regionen der Erde. Der Einfluss auf das sensible Ökosystem ist damit nur schwer vorhersagbar. Sicher ist aber: Der fortschreitende Verlust dieses Lebensraums bedroht sowohl die dort lebenden Tiere als auch Pflanzen und Mikroorganismen.

Jegliche Verringerung der Eisbedeckung beeinflusst das gesamte Nahrungsnetz und damit auch die Arktisfischerei. Das ganze Ausmaß dieser Veränderung ist bisher nicht verstanden. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler setzen daher auf eine bessere Datengrundlage, um Computermodelle zu optimieren und belastbare Vorhersagen erstellen zu können. Mit den heute startenden Projekten der 32 beteiligten britischen und deutschen Forschungseinrichtungen wird das Changing Arctic Ocean (CAO) Programm dazu beitragen, diese Herausforderungen anzugehen.

Die zwölf Forschungsprojekte werden viele der entscheidenden Effekte des Klimawandels auf das Arktische Ökosystem untersuchen. Das Abschmelzen des Meereises nimmt hier eine zentrale Rolle ein, da dies wiederum massive Änderungen für das Ökosystem nach sich zieht. So führt der Rückgang des Meereises zu einem veränderten Lichtklima (Projekt Eco-Light), setzt verschiedene Schadstoffe und Plastikpartikel frei (Projekt EISPAC) und erzeugt eine größere Meeresoberfläche, über die dann verstärkt Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen können (Projekt PETRA).

Der Rückgang der Eisbedeckung hat außerdem einen entscheidenden Einfluss auf die Ozeanströmungen, sodass sich Nährstoffe im Atlantik, Pazifik und im Arktischen Tiefenwasser verändern werden (Projekte APEAR und PEANUTS). Dies wiederum bestimmt, wie erfolgreich sich Mikroorganismen, die die Grundlage des Arktischen Nahrungsnetzes bilden, an der sonnendurchfluteten Oberfläche (Projekt Micro-ARC) und an der Unterseite des Meereises (Projekt Diatom-ARCTIC) an den Klimawandel anpassen können. Wann, wo und wie diese Mikroorganismen verfügbar sind hat einen entscheidenden Einfluss auf die sensiblen Nahrungsnetze und damit weitreichende Konsequenzen auch für die hochproduktiven Fischereigründe des Ökosystems (Projekte Coldfish und MiMeMo).

Auch die an Land stattfindenden Änderungen haben einen enormen Einfluss auf das marine Ökosystem. Die Erwärmung der Arktis hat bereits ein massives Auftauen der Permafrost-Böden und einen erhöhten Frischwasser Eintrag in den Ozean zur Folge. Die zusätzlich eingetragenen Nährstoffe, Spurengase und Toxine beeinflussen wiederum sowohl die Primärproduktion als auch die Ozeanversauerung (Projekt CACOON). Die steigenden Temperaturen begünstigen die Einwanderung neuer Arten aus subpolaren Gebieten (Projekte CHASE und LOMVIA).

Im britischen CAO Programm erforschen bereits seit Februar 2017 vier große Verbundprojekte (ARISE, Arctic PRIZE, ChAOS, DIAPOD) die Arktis im Wandel. In diesen Projekten arbeiten 80 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an insgesamt 18 verschiedenen Institutionen. Mit den gemeinsam von NERC und BMBF geförderten Projekten werden nun 170 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an 32 in Großbritannien und Deutschland angesiedelten akademischen Einrichtungen zum Forschungsprogramm beitragen. Eine wichtige Komponente für eine erfolgreiche Arktisforschung ist die internationale Zusammenarbeit. Um die Programmziele optimal umzusetzen, kooperieren die Wissenschaftler des CAO Programms eng mit Arktischen Forschergruppen aus 15 verschiedenen Ländern. Die Ergebnisse des Programmes sollen verbesserte Vorhersagen zum Klimawandel in der Arktis ermöglichen und somit Entscheidungswissen generieren, das sowohl der indigenen Bevölkerung als auch der internationalen Arktispolitik zugutekommen wird.