Schatzsuche nach altem oberflächennahen Eis in der Ostantarktis
In der Antarktis wurden bereits Millionen Jahre alte Eisbohrkerne gefunden. Das FROID-Projekt hofft jedoch, durch die Suche näher an der Oberfläche leichter und kostengünstiger an die begehrten Eisproben zu gelangen.
Am 30. November 2024 kamen vier belgische Glaziologen in der Antarktis an. Im Gepäck hatten sie eine Karte mit 10 Bohrstellen in der Nähe der Princess Elisabeth Antarctica Research Station und einen Plan, wie sie diese innerhalb von eineinhalb Monaten erreichen können.
Jede Stelle war dafür bekannt, dass es dort blaues Eis – komprimiertes Eis ohne Schneedecke – gibt, und jede von ihnen war aufgrund ihres Potenzials, sehr, sehr altes Eis zu beherbergen, handverlesen worden.
„Jeder von uns hatte seine Lieblingseisfläche, die unserer Meinung nach das größte Potenzial hatte“, sagte Maaike Izeboud gegenüber Polar Journal AG.
Maaike Izeboud vertritt die Vrije Universiteit Brüssel (VUB), die mit der Université Libre de Bruxelles (ULB) am FROID-Projekt zusammengearbeitet hat. Das Projekt wurde von der belgischen Förderagentur BELSPO finanziert.
„Wir hatten versucht abzuschätzen, welche Konfiguration aus Eisdicke, Eisfluss und Gesteinsuntergrund am ehesten das alte Eis enthalten würde. Aber es hat auch mehr Spaß gemacht, wenn jeder seinen eigenen Favoriten hatte, so dass die Auswahl am Ende ein wenig zufällig war“, sagte sie mit einem Lächeln.
Vor ein paar Wochen kehrten die Forscher zurück, nachdem sie 15 Testproben an der Oberfläche gebohrt hatten, von denen jede einzelne zehn- bis hunderttausende von Jahren alt sein könnte.
Die Standorte der Bohrungen wurden anhand einer Reihe von Parametern sorgfältig ausgewählt. Und sollte diese Methode erfolgreich sein – die Forscher wissen noch nicht, ob das der Fall ist – könnte sie die Kosten für die Klimaforschung mit Eiskernen deutlich senken.
„Wenn wir altes Eis auf die Art und Weise finden können, wie wir es erforschen, dann könnte es in einer einzigen Saison gebohrt werden. Und wenn das möglich ist, dann hätten wir Zugang zu viel mehr Proben, was mehr Daten über das vergangene Klima bedeutet“, sagte Maaike Izeboud.
Altes Eis bereits gefunden
In der Antarktis wurde bereits sehr altes Eis gefunden.
Vor etwa 9 Jahren machte sich das Beyond EPICA-Projekt auf die ehrgeizige Mission, das älteste jemals gefundene Eis zu finden. Und in diesem Jahr gaben sie bekannt, dass ihre Suche erfolgreich war: Das paneuropäische Forschungsprojekt hat einen 1,2 Millionen Jahre alten Eiskern ausgegraben – den ältesten kontinuierlichen Eisnachweis überhaupt.
Aber das Beyond EPICA Projekt – das nächstes Jahr abgeschlossen wird – ist ein Mammutprojekt, das sich über mehrere antarktische Jahreszeiten erstreckt und insgesamt etwa 11 Millionen Euro kostet. Diese Investition wird sich wahrscheinlich lohnen, da sie den Forschern eine einzigartige Quelle für genaue Daten über das frühere Klima bietet.
Die Daten wären jedoch noch genauer, vertrauenswürdiger und letztlich auch nützlicher, wenn sie mit anderen Daten aus demselben Zeitraum abgeglichen werden könnten. Deshalb ist die Suche nach leichter zugänglichem, aber dennoch sehr altem Eis für die belgischen Forscher interessant.
Glücklicherweise hat sich auch dies als möglich erwiesen. Im April 2024 gaben Forscher des amerikanischen COLDEX-Projekts bekannt, dass sie Eis gefunden haben, das bis zu 4,9 Millionen Jahre alt ist – das mit Abstand älteste, das jemals in der Antarktis gefunden wurde.
„Das COLDEX-Projekt zeigt uns, dass es möglich ist, sehr altes Eis in Gebieten mit blauem Eis zu finden. Aber ihre Proben wurden in den Allen Hills auf der gegenüberliegenden Seite des Kontinents gefunden, was sehr weit weg ist. Wir sind noch nicht sicher, ob es in dem Gebiet, in dem wir gesucht haben, möglich ist“, sagte Maaike Izeboud.
Meteoriten zeigen das Alter des Eises an
Die Forscher suchen jedoch nicht blindlings. Ganz im Gegenteil. Gebiete mit blauem Eis machen nur etwa ein Prozent der Oberfläche der Antarktis aus, so dass die Suche bereits dadurch stark eingeschränkt wird.
Darüber hinaus haben die belgischen Glaziologen bei der Erstellung ihrer Liste von Suchgebieten Eis identifiziert, das:
- sich langsam bewegte und daher wahrscheinlich altes, stagnierendes Eis in sich trug,
- sich oberhalb einer bestimmten Typografie befand und seine unteren Schichten wahrscheinlich über Jahrtausende hinweg unverändert halten konnte,
- dünner war als 200 Meter und daher in einer einzigen Saison bis auf den Grund gebohrt werden konnte.
Interessanterweise haben sie sogar ein anderes belgisches Forschungsprojekt berücksichtigt. Das ULTIMO-Projekt – über das Polar Journal AG vor kurzem berichtet hat – sucht auf dem riesigen Eisschild der Antarktis nach Meteoriten und wie sich herausstellt, könnte es auch Hinweise darauf geben, wo man nach altem Eis suchen sollte.
Wenn Meteoriten, die Hunderttausende von Jahren alt sind, auf der Oberfläche entdeckt werden, ist das Eis, auf dem sie gefunden werden, wahrscheinlich ebenfalls sehr alt, so die Forscher. Daher befanden sich unter den 10 Orten, die sie für die Bohrungen in dieser Saison ausgewählt hatten, auch 3 Orte, an denen ihre Kollegen zwei Jahre zuvor Meteoriten gefunden hatten.
„Wir haben diese Meteoriten kürzlich datieren lassen und sie waren zwischen zehn- und hunderttausend Jahre alt. Theoretisch sollte dies die untere Grenze für das Alter des Eises sein, aber es ist nicht unbedingt verlässlich, da Meteoriten durch den Wind bewegt werden können, so dass wir nicht ganz sicher sein können, dass ihr Alter das Alter des Eises an diesem Ort widerspiegelt“, sagte sie.
Proben noch nicht datiert
Am Ende brachte das FROID-Projekt 15 Eiskerne zurück, die aus 9 der 10 vorausgewählten Gebiete entnommen wurden. Ein Gebiet erwies sich als zu steil, so dass die Bohrungen dort unmöglich waren.
Aber es wird eine Weile dauern, um festzustellen, wie erfolgreich ihre Jagd nach altem Eis war. Denn während die vier Forscher nun sicher nach Europa zurückgekehrt sind, sind die Proben langsamer unterwegs. Um sie gefroren zu halten, müssen sie nach Südafrika verschifft werden, bevor sie zur Analyse an Labore in Frankreich und China geschickt werden. Dort wird anhand der in den Luftblasen eingeschlossenen atmosphärischen Gase das Alter jeder Probe bestimmt.
„Wir haben zwei oder drei Proben, die wir für vielversprechend halten, aber ob sie sich als alt erweisen werden, bleibt abzuwarten. Dies ist ein neues Forschungsgebiet, daher ist vieles noch ungewiss“, sagte Maaike Izeboud.
Sie erwartet, dass die Proben in etwa sechs Monaten datiert sein werden.
Aber sobald die diesjährigen Proben datiert sind, wird dies nur ein erster Schritt sein. Aus logistischen Gründen wurden die Eiskerne nur etwa 10 Meter tief aus dem Eis gebohrt. Um an das sehr alte Eis zu gelangen, nach dem die Forscher suchen, müssen sie zu den Stellen mit vielversprechenden Proben zurückkehren und noch tiefer graben.
„Wenn Sie nur das Alter des Oberflächeneises kennen, gibt es keine Garantie dafür, wie alt das Eis am Boden sein wird. Sie wissen nur, dass es älter ist, aber nicht um wie viel. Aber das Alter des Eises nimmt exponentiell zu, je näher man dem Boden kommt. Der Boden ist der Ort, an dem das Eis wirklich abgenutzt, gequetscht und komprimiert wurde. Dort finden Sie das wirklich alte Eis“, erklärt Maaike Izeboud.
Wie alt muss das Eis also sein, damit das Projekt erfolgreich ist? Nun, bisher bleiben Maike Izeboud und ihre Kollegen vorsichtig optimistisch.
„Wir hoffen, dass wir sehr altes Eis gefunden haben, aber wir wollen die Erwartungen auch ein wenig dämpfen. Ich halte es nicht für wahrscheinlich, dass wir Eis finden, das zwei oder drei Millionen Jahre alt ist. Wenn wir eine Million Jahre altes Eis finden würden, wäre das ein Traum, und Eis, das an der Oberfläche 100.000 Jahre alt ist, wäre ein wirklich guter Anfang“, sagte sie.
Ole Ellekrog, Polar Journal AG
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