För ungefär två veckor sedan, ett massivt isberg som kalvats från Antarktis istäcke. Som det enda forskningsfartyget i närheten, Polarstern passade på att gå in i området mellan isberget och Brunts ishylla. De första bilderna från havsbotten avslöjar en fantastisk nivå av biologisk mångfald i en region som var täckt av tjock is i årtionden. De insamlade sedimentproverna förväntas ge mer detaljerade insikter i ekosystemet, medan en geokemisk analys av de insamlade vattenproverna kommer att göra det möjligt att dra slutsatser om näringsinnehållet och havsströmmarna.

Människor runt om i världen fascineras av satellitbilder av det massiva isberget som kallas A74, som kalvade från Brunt-ishyllan i Antarktis den 26 februari 2021; med en yta på 1270 kvadratkilometer, isberget är dubbelt så stort som Berlin. Den tyska forskningsisbrytaren Polarstern är det enda forskningsfartyget på plats, och har lyckats penetrera gapet mellan isberget och hyllkanten, att utforska havsbotten som har täckts av hundratals meter is i decennier. Experter från Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) och deras internationella partners anlände till platsen kort efter kalvningsevenemanget. Forskarna ombord är stolta över de en gång i livet fotografier och sedimentprover från havsbotten, för att inte tala om de geokemiska mätningarna av vattenpelaren ovanför den. Kulingvindar hade initialt hindrat Polarstern från att nå regionen, men på helgen (13/14 mars 2021), gynnsammare väderförhållanden ledde till att kaptenen gav grönt ljus för att göra en runda av isberget och utforska det omgivande området.

Tysklands federala forskningsminister Anja Karliczek understryker vikten av detta uppdrag, som är möjlig genom den institutionella finansieringen av AWI av det federala ministeriet för utbildning och forskning, enligt följande:"Det är en unik möjlighet som erbjuds forskare ombord på Polarstern att utforska det antarktiska inlandsisen. Jag är tacksam mot besättningen på Polarstern för att de tagit sig an de svårigheter och även risker som är förknippade med detta. Polarforskning ger ett avgörande bidrag till bättre förståelse och förutse klimatförändringar och dess konsekvenser för vår jord. Vi behöver denna kunskap för att kunna vidta effektiva motåtgärder mot klimatförändringar. Effekterna av klimatförändringarna i Antarktis, bland andra, är oroande. "

Denna forskning på plats är väsentlig för att förstå de processer som massiva kalvningshändelser sätter igång. Även om det ger viktiga ögonblicksbilder, det är sällan möjligt att vara i närheten när en region blir isfri och först kommer i kontakt med solljus. Isberg av denna storlek kalvar bara ungefär en gång vart tionde år i Antarktis. Deras mindre motsvarigheter bryter sig loss oftare:snö faller och komprimeras till tjocka lager av is, som sakta glider längs kontinenten mot havet. Tungor av is, kallas ishyllor, flyta på havet istället för att vila på torrt land, och slutligen kalva när inlandsisens kraft gör deras koppling till glaciärerna instabil.

Hittills, klimatförändringarna har särskilt värmt upp Västantarktis; den globala temperaturökningen har ännu inte påverkat östra Antarktis, dvs. Polarsterns nuvarande forskningsregion. Dock, klimatmodeller förutspår att, under detta århundrade, lufttemperaturen kommer också att stiga över östantarktiska Weddellhavet, negativt påverkar havsisen. I tur och ordning, sådana förändringar kan ge grundläggande omvandlingar av hydrografin:hittills, en stabil front har hindrat förhållandevis varmt vatten från att nå ishyllan. Om det finns mindre och tunnare havsis, och därför släpps mindre salt ut i vattenpelaren, den fronten kan bli instabil, och det varmare vattnet den släpper igenom kan smälta hyllan underifrån. Dessutom, en varmare atmosfär kan innebära att isberg kalvar oftare. Antarktis förlorar för närvarande ismassa i en högre takt än före 2000, som AWI-experterna har observerat.

För att skapa simuleringar, forskare behöver data från regionerna i fråga – och samlade inte bara en gång, men konsekvent över längre tidsramar. Följaktligen, Alfred Wegener-institutet har genomfört regelbundna Polarstern-expeditioner till Antarktiska Weddellhavet sedan 1980-talet. I detta avseende havsbotten, hav, is och atmosfär undersöks – med olika fokusområden, beroende på respektive expedition. "Det är oerhört tur att vi kunde svara flexibelt och utforska kalvningshändelsen på Brunt Ice Shelf så detaljerat, " säger Dr. Hartmut Hellmer, en fysisk oceanograf vid AWI och chef för expeditionen. Den planerade regionen ligger i sydöstra Weddellhavet, så det var redan nära. "Med det sagt, Jag är ännu gladare över att vi lyckades byta ut ett antal förtöjningar, som kommer att fortsätta att registrera elementära data om temperatur, salthalt, och havsströmmens riktningar och hastigheter när vi har lämnat. Dessa data ligger till grund för våra simuleringar av hur inlandsisen kommer att reagera på klimatförändringar. Som ett resultat, vi kan med högre grad av säkerhet säga hur snabbt havsnivån kommer att stiga i framtiden – och förse det politiska samfundet och samhället i stort med sunda data för att fatta beslut om nödvändiga åtgärder för anpassning till klimatförändringen, " förklarar Hellmer.

Experterna fann att trots att de varit permanent täckt med is i decennier, havsbotten är hem för imponerande biologisk mångfald. Djuphavsforskargruppen observerade många organismer som hade satt sig på stenar av olika storlekar, omgiven av ett siltigt landskap. Stenarna kommer från den antarktiska kontinenten och transporteras till havet av glaciärer. Majoriteten av organismerna på dem är filtrerare. Huruvida de huvudsakligen livnär sig på algerrester, eller på organiska partiklar som transporteras med isen, förblir oklart. Experterna hittade också ett antal icke-fastsittande arter som sjögurkor, sjöstjärnor, olika blötdjur, minst fem fiskarter och två bläckfiskarter. Djuphavsteamet fotograferade och filmade detta överraskande artrika ekosystem för första gången med hjälp av OFOBS (Ocean Floor Observation and Bathymetry System). Eftersom kameraplattformen bogseras under fartyget på en lång kabel, forskarna fick vänta på kalvningen innan de kunde utforska den tidigare oåtkomliga havsbotten. I framtiden, ny teknik som autonoma undervattensrobotar kommer att användas för att undersöka sådana livsmiljöer.