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Mensch und Technik

4000 Meter unter dem Eis

150 Seen gibt es in der Antarktis. Im größten von ihnen, dem Wostoksee, vermuten Forscher unbekannte Lebensformen. Das Problem ist nur: Den See hat noch nie ein Mensch gesehen, das Gewässer ist von einem fast 4000 Meter dicken Eispanzer bedeckt.

Der Wostoksee, wie er aufgrund der verfügbaren Informationen rekonstruiert wurde.Der Wostoksees ist mit einer Länge von 250 Kilometern und 50 Kilometern Breite der größte See der Antarktis. Sehen kann man ihn trotz dieser Dimensionen aber nicht: Der See ist mit so viel Eis bedeckt, dass man lange sogar gar nicht wusste, dass sich an dieser Stelle unter dem dicken gefrorenen Eispanzer große Mengen flüssiges Wasser befindet. Das fanden Forscher erst 1994 heraus. Der dicke Eispanzer über dem Wasser sorgte auch dafür, dass der Wostoksee nie durch die Menschen oder andere Umwelteinflüsse verändert wurde. So ist das Wasser des Sees wahrscheinlich mehrere Millionen Jahre alt.

Eine endlose Eiswüste dehnt sich über den Wostoksee (© Michael Studinger).Das macht den See für die Forscher so interessant: Wenn sie sein Wasser untersuchen könnten, würden sie viel besser verstehen, wie unsere Erde vor Urzeiten ausgesehen hat. Zwar werden die Wissenschaftler dabei wohl nicht viel mehr als Bakterien und andere Einzeller unter ihre Mikroskope bekommen –  für die Forscher wären aber auch solche Funde sehr interessant.

Grafische Darstellung des Wostoksees mit seinem Eispanzer. 1 Meile (mile) = ca. 1,6 km (© NSF/Nicolle Rager-Fuller).Aber warum ist das Wasser des Sees nicht wie sein mächtiger Eisdeckel gefroren, sondern auch nach einer so unvorstellbar langen Zeit immer noch flüssig? Zum einem, weil die Eisdecke, die sich über ihm gebildet hat, zwar kalt ist, sie aber den See vor den noch viel niedrigeren Temperaturen schützt, die oft an der Oberfläche herrschen. Außerdem sorgt der Druck, den die unfassbar dicke Eisschicht ständig auf den See ausübt, dafür, dass er nicht gefrieren kann und deshalb flüssig bleibt. Manche Wissenschaftler vermuten auch, dass durch Quellen am Boden des Sees warmes Erdwasser in das Gewässer strömt.

Eispanzer fast durchbrochen

Die russische Wostok-Station liegt so ziemlich am entlegensten Punkt der Antarktis (© AARI ).Seit vielen Jahren gibt es Versuche, den dicken Eispanzer zu durchbohren. Das Wasser des Sees könnte dann durch das Bohrloch an die Oberfläche gesaugt und von den Forschern untersucht werden. Anfang des Jahres wäre der Durchbruch schon fast gelungen. Die 3750 Meter dicke Eisschicht wurde fast vollständig durchdrungen. Bis man mit dem Bohrer auf das Wasser stoßen wäre, fehlten nur noch 30 Meter. Aber dann kam der antarktische Winter – am Südpol ist es ja am kältesten, wenn wir Sommer haben, und umgekehrt.

Da die Temperaturen in der Antarktis während unserer Sommermonate auf minus 80 Grad fallen und heftige Stürme über den Eisschild des Wostoksees toben, mussten die Wissenschaftler ihre Arbeit unterbrechen, bis es nicht mehr ganz so kalt ist. Die meisten Forscher flogen in ihre Heimat zurück und kommen in einem halben Jahr – wenn bei uns Winter ist – wieder zurück. Nur eine elfköpfige Mannschaft bleibt in der russischen Wostok-Station; diese Minimalbesatzung soll dafür sorgen, dass gleich weiter gebohrt werden kann, wenn die Forscher wieder vollzählig sind.

Der Wostoksee vom US-Satelliten Radarsat gesehen (© Nasa/GSFC).Aber nicht alle Experten finden gut, was am Wostoksee passiert.  Manche befürchten, dass der See bei der Bohraktion verunreinigt werden könnte. In dem Bohrloch befinden sich zurzeit nämlich noch 65 Tonnen Kerosin – ohne den Kraftstoff kann man solche tiefen Löcher heute noch nicht bohren. Treibstoffe wie Kerosin sind aber sehr giftig, selbst wenn sie stark verdünnt sind. Es muss also unbedingt verhindert werden, dass etwas von dem Kerosin in den See gelangt.

Deshalb werden die Forscher, wenn sie im Dezember wieder vollzählig sind, zunächst das meiste Kerosin aus dem Bohrloch abpumpen. Die verbleibenden 30 Meter Eis werden dann mit einem speziellen Thermobohrkopf zurückgelegt, der sich mehr durch das Eis schmilzt, als dass er bohrt. An der Spitze des Bohrkopfs befindet sich ein Sensor, der warnt, wenn die Eisschicht vollständig durchstoßen ist.

Der Bohrturm der Wostokstation. Mit großem Aufwand wird hier gebohrt (© AARI).Dann wird in dem Bohrloch sofort ein Unterdruck erzeugt. Das Wasser des Sees schießt dadurch durch den schmalen Schacht an die Oberfläche und wird dort sofort gefrieren. Dieses Eis können die Wissenschaftler dann untersuchen. Wenn alles klappt, bleiben die Verunreinigungen also im Bohrloch oder werden nach oben gespült. Der See aber bleibt weiter unberührt – wie seit vielen Millionen von Jahren.

iserundschmidt/RD