Auf der Suche nach dem ältesten Eis der Erde

In der Antarktis suchen international führende Eis- und Klima­wissen­schaftler von 14 Insti­tu­tionen aus zehn europä­ischen Ländern nach dem ältesten Eis der Erde. Ziel ist es zu erkunden, wo in der Ant­arktis zu­künftig der am wei­tes­ten in die Erd­ge­schichte zurück­reichende Eis­kern erbohrt werden kann. Ein solcher Bohr­kern erlaubt durch die Ent­schlüs­selung ver­gan­gener Klima­pro­zesse bessere Prog­nosen für die Zukunft. Das Alfred-Wegener-Institut, Helm­holtz Zentrum für Polar- und Meeres­forschung koordi­niert das mit 2,2 Milli­onen Euro von der EU finan­zierte Projekt „Beyond EPICA - Oldest Ice“.

Bis zu 1,5 Millionen Jahre altes Eis zu finden, das zukünftig erbohrt werden kann, ist das Ziel des Projekts. Zum Vergleich: Der bisher älteste Eis­kern reicht 800.000 Jahre zurück. In solchen Kernen ist die Luft vergan­gener Zeiten einge­schlossen. Durch deren Analyse lässt sich die Zusammen­setzung der Atmo­sphäre ent­schlüsseln. „Wir wissen derzeit nicht, was dazu geführt hat, dass es vor 900.000 bis 1.200.000 Jahren einen Wechsel in der Perio­di­zität von Kalt- und Warm­zeiten gegeben hat“, erklärt Projekt­koordi­nator Olaf Eisen vom AWI.

Vor diesem mittleren Pleistozän-Übergang wechselten sich Warm- und Kalt­zeiten etwa alle 40.000 Jahre ab. Seit­dem beträgt diese Periode etwa 100.000 Jahre. Dieses Wissen der Forscher stammt beispiels­weise aus Sediment­kernen, die jedoch keine Gase be­in­halten. „Wir können die Rolle der Treib­haus­gase bei diesem Über­gang bisher nicht gezielt unter­suchen, weil uns schlicht die geeig­neten Proben für solche Messungen fehlen“, so der AWI-Glazio­loge Frank Wilhelms.

Das soll „Beyond EPICA - Oldest Ice“ nun ändern: Das Projekt bein­haltet geo­physi­ka­lische Messungen, Schnell­bohr­ver­fahren und Alters­be­stim­mungen von Eis vor Ort. Außer­dem werden not­wendige Bohr­techno­logien weiter­en­twickelt und erprobt. Die ersten prak­tischen Arbeiten dazu starten bereits in Kürze: In der Ant­arktis werden AWI-Glazio­logen gemeinsam mit ihren europä­ischen Partnern die Dicke des Eis­panzers sowie seine physika­lischen Eigen­schaften und die Topo­graphie des darunter­liegenden Bodens an zwei ver­schie­­denen Orten mit dem Flug­zeug und vom Boden aus erkunden. Die Eis­dicke ist dabei ledig­lich ein erster Hinweis auf das Alter, denn unter­schied­licher Schnee­zutrag und das Fließ­ver­halten beein­flussen, wie dick der Eis­panzer heut­zutage ist.

In einem Bodenprogramm messen Forscher deshalb parallel in einem Feld­camp den Schnee­zutrag und setzen neue Techno­logien zum Abteufen von Bohr­löchern ein, um in diesen die Tempe­ratur zu erfassen. „Aus früheren Studien haben wir Gebiete heraus­ge­arbeitet, in denen wir das älteste Eis der Erde vermuten“, sagt Eisen. „Jetzt gilt es, mög­lichst viel über die Abla­ge­rungs­prozesse und die Beschaf­fen­heit des Eises zu lernen.“

AWI / RK