Fokus

Ge­heim­nis­se aus eisigen Tiefen

Was Forscher in Eishöhlen am Ende der Welt herausfinden: ein Bericht aus unserer Arktis-Ausgabe

Beim Anflug offenbart die eisige Ostküste Grönlands ihre Einsamkeit
Beim Anflug offenbart die eisige Ostküste Grönlands ihre Einsamkeit
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Ge­heim­nis­se aus eisigen Tiefen

Was Forscher in Eishöhlen am Ende der Welt herausfinden: ein Bericht aus unserer Arktis-Ausgabe

Text aufgezeichnet von: Jan Abele

Fotos: Robbie Shone

Beim Anflug offenbart die eisige Ostküste Grönlands ihre Einsamkeit
Beim Anflug offenbart die eisige Ostküste Grönlands ihre Einsamkeit

 

 

 

Gina Moseley erforscht im Norden Grönlands Tropfsteinhöhlen, die Hunderttausende Jahre alte Informationen zur Klimageschichte bergen. Im Greenpeace Magazin erzählt die Paläoklimatologin von Expeditionen an einen der entlegensten Orte des Planeten

Als die Propellermaschine abhebt, die uns samt Ausrüstung in dieser Einöde ausgespuckt hat, stellt sich für einen Moment ein Gefühl des Verlorenseins ein. Mir wird bewusst: Jetzt darf nichts mehr schiefgehen. Im Umkreis von Hunderten Kilometern gibt es keine Menschenseele außer uns. Wir sind alle in Erster Hilfe geschult, doch wenn dir etwas zustößt, während du dich gerade einen steinigen Abhang hochkämpfst, hilft das wenig.

Die Geheimnisse dieser Gesteine will Gina Moseley im Labor ergründen
Die Geheimnisse dieser Gesteine will Gina Moseley im Labor ergründen
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In dieser atemberaubenden Einsamkeit aus Schotter, Steinen und Bergketten müssen wir extrem vorsichtig sein – das ist uns allen klar, als wir im Sommer 2019 zur zweiten Expedition des „Greenland Caves Projects“ aufbrechen. Aber was um alles in der Welt hat uns in diese verlassene Gegend geführt? Man kann das Forschungsprojekt im Nordosten Grönlands, das ich 2015 ins Leben gerufen habe, als Klimawissenschaft mit einer gehörigen Portion Abenteuer bezeichnen.  Ziel ist es, in arktischen Höhlen Spuren zu finden, mit deren Hilfe wir die Folgen der heutigen Erwärmung besser verstehen und darüber hinaus die Prognosen für die Zukunft verbessern können. Wir wissen, dass der grönländische Eisschild im Zuge des Klimawandels mehr und mehr zurückgeht. Unstrittig ist auch, dass die Arktis feuchter und wärmer wird.

Um die Eishöhlen zu erreichen, muss das Team einen See überqueren und tagelang wandern
Um die Eishöhlen zu erreichen, muss das Team einen See überqueren und tagelang wandern
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Was wir aber nicht wissen, ist, wie alles genau zusammenhängt. Die von mir und meinem Team untersuchten Tropfsteinhöhlen auf der Halbinsel Kronprinz-Christian-Land im Nordosten von Grönland, nur etwa 1100 Kilometer vom Nordpol entfernt, können wichtige Antworten liefern. Wer schon einmal eine Tropfsteinhöhle besucht hat, weiß, dass Stalagmite wie Kerzen vom Boden emporwachsen und Stalaktite von Decken und Wänden nach unten ragen, es gibt aber auch Ablagerungen in Form dünner Schichten, die durch fließendes Wasser entstehen – sie alle werden wissenschaftlich als „Speläotheme“ bezeichnet. Speläotheme enthalten chemische Signaturen des Wassers, das durch Ritzen und Brüche in den Felswänden den Weg in die Höhle gefunden hat und aus dem die Gesteine entstanden sind.

Hinter dieser Felswand verbergen sich nur unspektakuläre kleinere Höhlen
Hinter dieser Felswand verbergen sich nur unspektakuläre kleinere Höhlen
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Wenn ich die Zusammensetzung meiner Funde im Labor der Universität in Innsbruck analysiere, kann ich etwa anhand der enthaltenen Sauerstoffisotope rekonstruieren, ob es in der Vergangenheit wärmer oder kälter war. Die  Zusammensetzung der Kohlenstoffisotope wiederum gibt Auskunft darüber, wie es oberhalb der Höhle aussah – ob sie vielleicht einst unter einer Erdschicht lag und ob dort Pflanzen wuchsen. Schon während meines Studiums in Bristol habe ich in vielen Höhlen nach Tropfsteinen gesucht, zunächst vor allem in feuchtwarmen Klimazonen, auf Borneo etwa und den Bahamas. Arktische Regionen sind für Klimatologen interessant, normalerweise aber nicht für Tropfsteinforscher wie mich. 

Mikrobiologin Hazel Barton nimmt schwer zugängliche Proben
Mikrobiologin Hazel Barton nimmt schwer zugängliche Proben
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Vor mehr als zehn Jahren wurde ich jedoch auf den Fachartikel eines US-Geologen von 1960 aufmerksam, der im Nordosten von Grönland mehrere Höhlen entdeckt hatte – und in einer davon auf Speläotheme gestoßen war. Das war für mich eine Sensation, denn heute ist dieses Gebiet mit jährlich weniger als 200 Millimetern Niederschlag extrem trocken, und durch den stets gefrorenen Boden gelangt kein Wasser in die Höhlen. Die Existenz der Tropfsteine lieferte also den Beweis, dass die Region einmal viel feuchter und wärmer gewesen sein muss. Was für eine Chance, dachte ich. Denn aus dieser extrem sensiblen, vom Menschen unberührten Region, in der es nur Wildtiere und ein paar alpine Pflanzen gibt, existieren kaum Messreihen, die zeigen, wie die Erwärmungsphasen in Grönland abliefen. 

Glatteis: In einer Höhle trafen die Forscher auf eine spektakuläre Eiswand
Glatteis: In einer Höhle trafen die Forscher auf eine spektakuläre Eiswand
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Zwar wissen wir, dass die Temperaturen in der Vergangenheit schwankten – und in der mittelalterlichen Warmzeit Wikinger den Süden der Insel besiedelten. Doch nur wenig ist darüber bekannt, wie die Natur hier auf veränderte klimatische Bedingungen reagiert. Bisher stammen die meisten Daten von Eisbohrkernen. Das sind wichtige Klimaarchive, die aber nur rund 128.000 Jahre abbilden. In den Speläothemen dagegen sind Informationen gespeichert, die wesentlich länger zurückreichen, in eine Zeit weit vor der Entstehung des Homo sapiens. Mit unseren heutigen Methoden können wir immerhin bis zu 600.000 Jahre zurückblicken, auch wenn die Speläotheme selbst noch weitaus älter sein dürften.

In einer anderen Höhle mussten die Forscher eine Schlittschuhbahn überwinden
In einer anderen Höhle mussten die Forscher eine Schlittschuhbahn überwinden
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Anhand dieser Analysen können wir feststellen, welches Klima in Grönland damals herrschte, die Stimmigkeit vorhandener Klimaannahmen überprüfen und so präzisere Prognosen für die Zukunft treffen. Die Idee, die Höhlen von Kronprinz-Christian-Land zu erforschen, ließ mich nicht mehr los, und doch sollte es noch sieben Jahre dauern, bis das Greenland Caves Project starten konnte. So lange brauchte ich, um mithilfe von 59 Sponsoren die Finanzierung der ersten Expedition sicherzustellen, zu der wir im Sommer 2015 mit einem kleinen Team und überschaubarer Ausrüstung aufbrachen. Unser Basislager errichteten wir nahe der natürlichen Landebahn, die einst schon die US-Geologen genutzt hatten. Auf dem Höhepunkt des Kalten Krieges hatten sie im Auftrag der Armee Notfalllandeplätze für Militärmaschinen gesucht und kartiert. 

Das Team entnimmt aus dem Kern eines Kalzitblocks eine Probe
Das Team entnimmt aus dem Kern eines Kalzitblocks eine Probe
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Von dort mussten wir erst einmal per Schlauchboot einen zwanzig Kilometer breiten See überqueren und dann, von Abertausenden Mücken umschwärmt, tagelang mit schwerem Gepäck wandern, bis wir die erste Höhle erreichten. Dass es im arktischen Sommer nie dunkel wird, kam uns angesichts unseres engen Zeitplans entgegen, denn auf den Schotterpisten läuft man oft wie auf Murmeln und kommt nur langsam voran. Immer wieder witzelten wir, dass selbst auf dem Mond schon mehr Menschen unterwegs gewesen sein mussten. Und ich betete aufgrund der Widrigkeiten oft innerlich, dass wir in den Höhlen wirklich fündig werden würden. Aber schon beim Betreten einer der ersten Höhlen waren die Zweifel verflogen. Dort lagen die ersehnten Speläotheme als Kugeln vor uns auf dem Boden.

Geografin Gina Moseley macht sich über Tage an eine erste Auswertung
Geografin Gina Moseley macht sich über Tage an eine erste Auswertung
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Es tat mir in der Seele weh, dass wir nicht alles mitnehmen konnten, was wir fanden – schließlich mussten wir alle zum kilometerweit entfernten Landeplatz zurücktragen. Immerhin hatten wir auf dem Rückflug 16 Fundstücke im Gepäck. Mithilfe der daraus gewonnenen Daten konnten wir erstmals Klimadatenreihen der Vergangenheit aus Höhlen der Hocharktis rekonstruieren. Dafür habe ich einen der höchstdotierten Wissenschaftspreise Österreichs erhalten, ein Stipendium über 1,2 Millionen Euro des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF). So konnten wir im vorigen Sommer, finanziell dreimal besser ausgestattet, nach Grönland zurückkehren. Diesmal zu neunt, starteten wir wieder an der gleichen Stelle wie vier Jahre zuvor.

2019 brachte ein Hubschrauber das Team in die einsame Gegend
2019 brachte ein Hubschrauber das Team in die einsame Gegend
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Nun aber erreichten wir die Höhlen bequem per Helikopter, der problemlos in den Canyons landen konnte. So gelangten wir auch in Höhlen, die beim ersten Mal unerreichbar gewesen waren, einige davon beinahe hundert Meter lang und damit viel länger als alle bereits bekannten Höhlen der Region. Es blieb nicht der einzige Rekord: In einer Höhle, in der wir riesige funkelnde Raureifplatten fanden, herrschten minus 17,1 Grad Celsius, sie dürfte eine der kältesten der Welt sein. Am Ende hatten wir dreißig Höhlen erkundet, die höchste 600 Meter über dem Meeresspiegel gelegen, und konnten mithilfe des Hubschraubers diesmal viel mehr Proben mit ins Labor nehmen – wo die Arbeit jetzt erst begonnen hat. 

Ich war hier! Vor fünfzig Jahren hinterließ ein US-Geologe diese Notiz in einer Schachtel
Ich war hier! Vor fünfzig Jahren hinterließ ein US-Geologe diese Notiz in einer Schachtel
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Die Steine werden aufgeschnitten und poliert, wir bohren kleine Proben heraus, um dann mithilfe eines Massenspektrometers die chemische Zusammensetzung zu ermitteln, durch sogenannte Uran-Thorium-Datierung ihr Alter festzustellen und ihnen noch viele weitere Informationen zu entlocken. Die nächsten Jahre werde ich wahrscheinlich kaum noch in Höhlen verbringen, sondern in Laboren. ch zehre dabei von einem für mich berührenden Moment, auch wenn das Greenland Caves Project natürlich noch lange nicht zu Ende ist. In der Höhle, in die wir 2015 als Erstes gelangten, fand ich unter einem Felsen einen kleinen Karton. Ich erstarrte, denn ich dachte, an diesem entlegenen Ort auf Zivilisationsmüll gestoßen zu sein. Es handelte sich um die Schachtel eines Schwarz-Weiß-Films. Doch als ich sie öffnete, fand ich eine Notiz des Mannes, der mich hierher geführt hatte – des US-Geologen, der den Artikel über die grönländischen Höhlen verfasst hatte. Rund ein halbes Jahrhundert später stand ich in der von ihm beschriebenen Höhle. Ich ergänzte seine Zeilen um ein paar weitere, unterschrieb und schob die Schachtel wieder unter den Felsen. Ich kann mich bis heute nicht erinnern, was ich geschrieben habe. Ich war zu aufgeregt.

Weitere Geschichten können Sie in der Ausgabe 2.20 des Greenpeace Magazins „Polarfieber“ lesen. Unser Schwerpunkt dreht sich um die Region der Erde, die sich am schnellsten erwärmt: die Arktis. Ein Heft darüber, wie sich der Wandel auf Forschung, Militär, Industrie und Einheimische auswirkt – und was dies für uns bedeutet.