Polarforschung

Gegenstand und Bedeutung

Polarforschung ist die wissenschaftliche Erforschung der Polargebiete Arktis und Antarktis. Sie untersucht unter anderem Wetter und Klima, die Erdphysik, Meere, Eis, Lebewesen und räumliche Verhältnisse. Heute ist sie stark international organisiert und umfasst neben Naturwissenschaften auch Fragen der Politik, Wirtschaft, des Rechts, der Kultur und der Robotik. Internationale Zusammenarbeit ist deshalb wichtig, weil viele Vorgänge in den Polargebieten nur durch abgestimmte Beobachtungen an zahlreichen Orten und über lange Zeiträume verständlich werden.

Entwicklung der Forschung

Die Anfänge werden etwa im 18. Jahrhundert gesehen. Zunächst standen Meteorologie, Geophysik, allgemeine Geographie und Meereskunde im Mittelpunkt. Als frühe Unternehmung gilt die dänische Grönlandexpedition unter Christian IV. von 1605 bis 1607. Hans Egede knüpfte 1721–36 daran an; seine Ziele waren die Mission der Inuit und die Gründung der Siedlung Nuuk.

In der Arktis suchten Expeditionen zunächst neue Länder und kürzere Seewege zwischen Europa und Asien. Da der vermutete direkte, eisfreie Weg über den Nordpol nicht bestand, konzentrierte sich die Suche auf die Nordostpassage nördlich Asiens und die Nordwestpassage nördlich Amerikas. Zu den britischen Forschern ab 1818 gehörten John Ross, William Parry und John Franklin. In der Antarktis begannen die ersten Expeditionen später: 1819 durch Fabian Gottlieb von Bellingshausen in russischen Diensten, 1820 durch Edward Bransfield und Nathaniel Palmer.

Um die Wende zum 20. Jahrhundert wurde das Erreichen der geografischen Pole international zu einem Hauptthema. Gleichzeitig entwickelte sich die Polarforschung zu einer interdisziplinären Forschung: Geographie, Geophysik, Ozeanografie, Glaziologie als Wissenschaft vom Eis und Biologie wurden verbunden. Die Grönlandexpedition 1930–1931 unter Alfred Wegener war mit drei Stationen für gleichzeitige Wettermessungen über der Eiskappe und seismische Messungen der Eisdicke ein Meilenstein. Der Südpol wurde 1911 erstmals von Roald Amundsen erreicht. Wer bei den Nordpolexpeditionen die historische Pioniertat vollbrachte, ist umstritten.

Internationale Forschungsprogramme und Stationen

Seit den 1870er Jahren wurde die Polarforschung zunehmend international. Der Internationale Meteorologenkongress in Wien empfahl 1873 meteorologische Stationen in Polargebieten. Carl Weyprecht erklärte am 18. September 1875, die arktische Forschung sei für die Kenntnis der Naturgesetze von höchster Bedeutung; einzelne Beobachtungsreihen hätten dagegen nur relativen Wert. Auf seine Initiative sowie die von Georg von Neumayer und Heinrich von Wild entstand ein gemeinsames Projekt mit geophysikalischen Beobachtungsstationen.

Das erste Internationale Polarjahr 1882–1883 beteiligte elf Staaten. Es gab zwölf feste Stationen in der Arktis und zwei in der Subantarktis. Nach einem abgestimmten Programm wurden vor allem Meteorologie, Geomagnetismus und das Polarlicht erforscht. Das zweite Internationale Polarjahr 1932–1933 umfasste 15 Staaten und 200 Stationen allein in der Arktis. 1957/58 setzte das Internationale Geophysikalische Jahr diese Tradition fort, bezog sich aber nicht nur auf die Polarregionen. An beiden Veranstaltungen war Deutschland nicht staatlich beteiligt.

Um 1980 erzielte das Greenland Ice Sheet Project von USA, Dänemark und Schweiz mithilfe von Eisbohrkernen wichtige Fortschritte in der Glaziologie. Das vierte Internationale Polarjahr, International Polar Year (IPY), lief von 2007 bis 2009; die gesamte dreijährige intensive Forschungs- und Beobachtungsphase begann am 1. März 2007 und endete am 12. Juni 2010 auf der IPY Oslo Science Conference. An 228 internationalen Projekten waren schätzungsweise 50.000 Forschende, lokale Beobachter, Pädagogen, Studierende und Hilfskräfte aus mehr als 60 Ländern beteiligt.

Forschungsstationen in der Antarktis werden seit der ersten Gründung 1903 betrieben; Orcadas wird seit 1904 dauerhaft von Argentinien unterhalten. In der Arktis dienen außerdem Eisdriftstationen auf großen Eisschollen der Forschung, während diese über den Arktischen Ozean treiben. Ein Beispiel für Luftschiff-Forschung ist die deutsch-russische Expedition 1931 mit dem „LZ 127 Graf Zeppelin“. Sie lieferte Erkenntnisse zur Meteorologie, Geographie des nördlichen Polarmeers und Geophysik.

Polarforschung in Deutschland und die Polarstern

Die deutsche Polarforschung geht auf August Petermann und Georg von Neumayer zurück; Erich von Drygalski prägte sie um die Wende zum 20. Jahrhundert. In der DDR organisierte ab 1969 das Zentralinstitut für Physik der Erde in Potsdam die Antarktisforschung. Die DDR trat 1974 dem Antarktis-Vertrag bei und gründete 1976 die Georg-Forster-Station nahe der russischen Station Nowolasarewskaja in der Schirmacheroase. Die Bundesrepublik trat dem Vertrag erst 1979 bei. Mit der Gründung des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven begann eine neue Phase der westdeutschen Polarforschung.

Seit 1980 koordiniert das AWI die Polarforschung in der Bundesrepublik; nach dem Ende der DDR wurde die Potsdamer Forschungsstelle integriert. Die Deutsche Gesellschaft für Polarforschung gibt seit 1931 die Fachzeitschrift „Polarforschung“ heraus, fördert junge Wissenschaftler und wirbt für das Fach.

Die 1982 in Dienst gestellte Polarstern ist Deutschlands einziger Forschungs-Eisbrecher. Mit 118 Metern Länge ist sie das größte deutsche Forschungsschiff. Sie fährt im Sommer der Nordhalbkugel in die Arktis und im südlichen Sommer in die Antarktis. Dort unterstützt sie auch die deutsche Forschungsstation Neumayer III, die seit 1981 besteht, mit Lebensmitteln, wissenschaftlicher Ausrüstung und Kraftstoff. Der doppelwandige Rumpf sowie verstärkte Stahlplatten an Bug und Eisgürtel erlauben das Brechen von bis zu anderthalb Meter dickem Eis. Bei dickerem Eis nutzt das Schiff Rammeisfahrt und fährt mit fast 20.000 PS auf das Eis, das unter seinem Gewicht bricht. Der Tiefgang beträgt 11,20 Meter. Im Jahr 2025 wurde in Wismar ein Vertrag für Polarstern II unterschrieben; der Bau soll ab 2027 für 1,2 Mrd. € erfolgen. Das AWI setzt außerdem seit 1983 Flugzeuge ein: auf Polar 2 und Polar 4 folgten Polar 5 seit 2007 und Polar 6 seit 2011.

Politische Regeln und weitere Ansätze

Wichtige wissenschaftliche Gremien sind das Scientific Committee on Antarctic Research (SCAR), das 1957/58 entstand, und das International Arctic Science Committee (IASC), das 1990 hinzukam. Politische Regionalforen sind der 1996 gegründete Arktische Rat und die Treffen der Konsultativvertragsparteien des 1959 unterzeichneten Antarktis-Vertrages (ATCM). Deutschland wird jeweils durch das Auswärtige Amt vertreten. Die virtuelle Universität der Arktis, UArctic, wird seit 2001 als Hochschulnetzwerk aufgebaut und ermöglicht unter anderem den Bachelor of Circumpolar Studies.

Die wachsende wirtschaftliche Nutzung der Polargebiete betrifft etwa Walfang, Fischfang, Robbenjagd und Kreuzfahrttourismus. In der Antarktis ist Rohstoffabbau durch das Madrid-Protokoll von 1991 vollständig verboten. In der Arktis gilt dieses Verbot nicht: Mehrere Staaten fördern dort Erdöl und Erdgas, Kohle, Metalle und Seltene Erden. Die UN betonen jährlich durch eine Resolution die friedliche, entmilitarisierte Nutzung der Antarktis; auch eine Nutzung als Atommülllager ist ausgeschlossen. Vergleichbare Forschungsansätze sind Gebirgsforschung und Küstenforschung.