Ein Einblick in die Klimawissenschaft am Rande der Erde

In einer kalten Landschaft arbeitet eine Gruppe engagierter Wissenschaftler daran, deutliche Anzeichen der Klimakrise aufzuzeichnen.

Fotografien von Esther Horvath, Text von Sara Kiley Watson | Veröffentlicht am 25. Oktober 2022, 9:30 Uhr EDT

KLIMAWISSENSCHAFTLER Spitzbergen wird oft als Hotspot der globalen Erwärmung betrachtet. Seit den 1990er Jahren ist die Durchschnittstemperatur auf der Erde um weniger als 1 °C gestiegen, aber der durchschnittliche Winter auf dem frostigen Archipel zwischen dem norwegischen Festland und dem Nordpol ist mit jedem Jahrzehnt um 1,7 °C gestiegen. In diesen entlegenen Teilen des Planeten können bereits wenige Grad die Landschaft drastisch verändern.

Da der Anstieg auf Spitzbergen so extrem ist, strömten Wissenschaftler in Scharen, um den Ort zu untersuchen, und seit 2019 fängt die Fotografin Esther Horvath das Leben in diesem eisigen Gelände ein. Ihr Fokus: eine internationale Gruppe von Frauen, einige erst in den Zwanzigern, die Ny-Ålesund leiten, ein Bergbaudorf, das zum wissenschaftlichen Basislager wurde. Von dort aus werden sie Zeuge des Wandels in all seiner Heftigkeit und enthüllen, wie sich die Veränderungen in den entlegensten Regionen auf den Rest des Planeten auswirken. Forscher haben hier bemerkenswerte Entdeckungen gemacht, darunter den ersten Beweis dafür, dass wärmeres Wasser aus dem Atlantik seit einem Jahrhundert in die Arktis eindringt – ein Prozess, der als „Atlantifizierung“ bekannt ist. In den monatelangen Polarnächten wirft die Arbeit dieser rund 30 Ganzjahresbewohner ein Licht auf die vom Klima am stärksten betroffene Umwelt der Erde.

↑ Die Anreise nach Ny-Ålesund ist gefährlich. Spitzbergens wilde, schneebedeckte Winde halten selten lange genug an, damit Flugzeuge starten und landen können. Als Horvath im März 2022 zum Einsatzort aufbrach, brauten sich Stürme zusammen; Zehn Minuten nach ihrer Landung traf einer das Dorf mit solcher Wucht, dass sie ihre Augen nicht öffnen konnte. Wenn ihr Flug fünf Minuten später gestartet wäre, hätten sie es nicht geschafft. In diesem Fall befanden sich zwei Sturmböen auf Kollisionskurs und es gab ein schmales Fenster, durch das das Flugzeug hindurchkam.

↑ Bei der Wartung des Video-In-Situ-Schneefallsensors, der die Größe und Verteilung von Schneepartikeln analysiert, müssen die Wissenschaftler von Ny-Ålesund mehr als nur Wartungswerkzeuge einpacken. Jeder, der sich in das eisige Land wagt, muss eine Schusswaffe und eine Leuchtpistole mitbringen, um sich vor umherstreifenden Eisbären zu schützen. Alle Neuankömmlinge im Dorf, darunter auch Doktoranden wie Fieke Rader, müssen einen Schießkurs absolvieren, um sich auf seltene, aber potenziell gefährliche Begegnungen vorzubereiten.

↑ Die hier abgebildete Helmqualle ist ein Neuling in der Arktis und gefährlich für ihre Artenvielfalt. Diese Art lebt normalerweise in gemäßigten Gewässern in fast allen Ozeanen der Welt, aber dank der Erwärmung sind die eisigen Regionen der Pole einladender geworden. Das Wirbellose kommt nur nachts an die Oberfläche, doch unter den Meeren in der Nähe von Spitzbergen richtet es Chaos an: Es vermehrt sich schnell und frisst Krill und kleine Fische, auf die andere Lebewesen, die in den frostigen Tiefen leben, zum Überleben angewiesen sind.

↑ Die norwegische Bewohnerin und Rezeptionistin Signe Maria Brunk ist eine der wenigen Menschen in Ny-Ålesund, die Haustiere haben. Tatsächlich kam sie nur unter der Bedingung, dass sie ihre beiden Hunde mitbringen konnte. Haustiere dürfen nicht in Häusern leben oder sich frei bewegen (um die lokale Tierwelt wie Vogelpopulationen zu schützen), aber die Schlittenhunde und Hunde der Stadt wie sie genießen einen umzäunten Hof und eine Hütte. Dort seien die pelzigen Städter während monate- oder jahrelanger Aufenthalte unverzichtbare Begleiter, sagt Horvath – besonders wichtig in den abgelegenen Ecken einer gefrorenen Insel.

↑ Das Langzeitklima- und Permafrostobservatorium Bayelva liegt etwas außerhalb von Ny-Ålesund. In den letzten 24 Jahren haben Geowissenschaftlerinnen wie Julia Boike herausgefunden, dass sich die Tiefe der obersten Permafrostschicht – die aktive Schicht, weil sie im Sommer schmilzt und im Winter gefriert – fast verdoppelt hat. Eine dickere aktive Schicht bedeutet, dass der Permafrost stärker schmilzt und dabei Methan freisetzt, ein starkes Treibhausgas, das die Erwärmung beschleunigt. Die Auswirkungen werden in unmittelbarer Nähe hart zu spüren sein: Auf den Inseln Spitzbergens wurden viele Hausfundamente in diese Schicht eingebaut, in der Erwartung, dass sie stabil bleiben würde.

↑ Für Laura Eicklemann, eine Taucherin und Technikerin aus einem der städtischen Zentren des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Deutschland, gehört das Eintauchen in kühle Häfen zum Alltag. Unter einer tiefschwarzen Oberfläche, die unter den Gefrierpunkt fällt, beobachtet sie das sich verändernde Gleichgewicht von Eis und Wasser im Fjord und wartet die Unterwasserkomponenten des Observatoriums, zu denen Sensoren für Temperatur, Salzgehalt und pH-Wert gehören. Dieser Ort ist eine deutliche Erinnerung an den drastischen Klimawandel: Normalerweise sollte der Fjord im März, wenn dieses Foto aufgenommen wurde, so fest zugefroren sein, dass Menschen mit Schneemobilen darüber fahren können.

↑ Eine Fahrt auf dem Wasser in der Arktis ist selten ein warmes Erlebnis, aber wenn man dazu noch ein komplett aus Metall gefertigtes Boot hinzufügt, dringt die Kälte bis in die Knochen. Die Forscherin Charlotte Havermans muss diesen Bedingungen trotzen, um ozeanische Messungen durchzuführen und die invasive Helmqualle zu fangen. Auf diesem Foto haben Havermans (rechts) und ihre Kollegin Marine Ilg gerade ein solches Exemplar gefangen – das eine ernsthafte Bedrohung für die einheimische Flora und Fauna von Ny-Ålesund darstellen kann.

↑ Horvath weist darauf hin, dass der Klimawandel nicht über Nacht geschieht, sodass die Messung winziger täglicher Veränderungen zeigt, dass die Welt in Bewegung ist. Seit den 1990er Jahren lassen Ny-Ålesund-Wissenschaftlerinnen wie Sandra Graßl jeden Tag zur Mittagszeit einen solchen Ballon steigen. Das Atmosphäreninstrument erfasst Daten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit aus einer Höhe von fast 29 Kilometern über dem Boden. Mithilfe dieser Kennzahlen können Wissenschaftler Verschiebungen im Wasserkreislauf und andere Entwicklungen berechnen. In den 90er Jahren wurden von diesem Standort aus Wetterballons eingesetzt, um den Abbau der Ozonschicht und ihren Weg zur Erholung zu kartieren.

↑ Die Forscher von Ny-Ålesund verzichten im Wesentlichen auf jede Verbindung zur Außenwelt, wenn sie die eisigen Landschaften und die Atmosphäre untersuchen. Es herrscht Funkstille, sagt Horvath, und kein WLAN. Anstatt Zeit damit zu verbringen, auf TikTok zu scrollen oder mit Menschen zu Hause zu kommunizieren, müssen die Wissenschaftler Wege finden, ihre Zeit mit anderen Aktivitäten wie Malen zu verbringen. So weit im Norden erfordert selbst das Entspannen drinnen mit Freunden das Anziehen von Mänteln und das Anschnallen von Stirnlampen.

↑ In klaren Nächten schießt über der gemeinsamen französisch-deutschen Arktisforschungsbasis AWIPEV ein grüner Laser in den Himmel. Das Alfred-Wegener-Institut nutzt dieses Lidar-basierte System seit 25 Jahren zur Untersuchung von in der Luft schwebenden Aerosolen. Die Partikel spielen viele wesentliche Rollen in der Atmosphäre – man denke an Wassertröpfchen, die Wolken bilden –, aber die Beobachtung ihrer Konzentrationen bietet auch einen wichtigen Einblick in sich verändernde Bedingungen – etwa wenn Anzeichen von Waldbränden und anderen weit entfernten Klimaereignissen den Pol erreichen.

↑ Susana Garcia Espada, Betriebsingenieurin am Geodätischen Erdobservatorium in Ny-Ålesund, steht im Schein des 20 Meter breiten Radioteleskops des Observatoriums. Die massiven Antennen spionieren Signale von entfernten Himmelsobjekten aus, die als Quasare bekannt sind und bis zu 13 Milliarden Lichtjahre entfernt sind. Die pulsierenden Lichter können den Forschern sagen, wo im Weltraum sich die Erde befindet, wie schnell sie die Sonne umkreist und wie schnell sich ihre Kruste bewegt – alles Faktoren, die unser Klima beeinflussen.

Diese Geschichte erschien ursprünglich in der Daredevil-Herbstausgabe 2022 von PopSci. Lesen Sie weitere PopSci+-Geschichten.

Sara Kiley Watson ist Nachrichtenredakteurin bei Popular Science, wo sie seit 2021 die Nachhaltigkeitsberichterstattung leitet. Ihre Anstellung bei PopSci begann sie 2017 als Praktikantin, bevor sie sich 2019 dem Team in Vollzeit als Redaktionsassistentin anschloss. Kontaktieren Sie die Autorin hier.