Kytalyk 2011

Expeditionsbericht Kytalyk 2011 Nr. 1

Liebe Kollegen und Freunde,
hier meldet sich eine kleine Gruppe aus der sibirischen Arktis, der es nach knapp 2 Wochen endlich gelungen ist, in ihr Expeditionsgebiet zu kommen. Von Berlin (bzw. Hamburg) aus ging es über Moskau und Jakutsk (12 Tage warten auf Genehmigungen der Grenzbehörde) nach Chokurdakh an der Indigirka und weiter zur Naturschutzstation Kytalyk an der Berelekh . Dies ist die erste Expedition im Rahmen eines deutsch-russischen Forschungsprojektes zur Untersuchung von polygonalen Frostmusterstrukturen und Polygontümpeln darin, weshalb das ganze Projekt auch POLYGON betitelt ist. An diesem Projekt ist neben dem AWI, das Institut für Bodenkunde in Hamburg und das Institut für Landschaftsökologie aus Greifswald beteiligt. Außerdem sind von russischer Seite der Lehrstuhl für Ökologie der Jakutsker Universität, die Lehrstühle für Geokryologie und für Bodengeographie der Moskauer Staatlichen Universität und das Geographische Institut der Petersburger Herzen-Universität beteiligt. Von allen 6 Instituten werden im Laufe der nächste Wochen Teilnehmer hier in Kytalyk arbeiten. Im Augenblick sind hier: Fabian Beerman (Hamburg), Andrea Schneiderund Lutz Schirrmeister (AWI), Lyudmilla Pestryakova und Zina Atlasova (Uni Jakutsk), Volodya Tumskoy und Zhenya Zhukova (Uni Moskau).

Die hiesige Station gehört zum Vogelschutzreservat Kytalyk und wurde vor ca. 8 Jahren vom WWF mit aufgebaut. Es gibt ein größeres stabiles Haus, in dem bis zu 15 Leute unterkommen können, es gibt eine Küche mit Köchin. Es gibt einen Eiskeller, eine kleine Sauna und diverse kleinere Hütten in unterschiedlichen Erhaltungs- bzw. Verfallsstadien.

Seit mehreren Jahren misst eine Gruppe der Amsterdamer Universität um Ko van Huisteden hier bereits Treibhausgasemissionen und auch andere holländische Gruppen arbeiten hier. Zurzeit sind vier Kollegen aus Holland, Irland, China und Jakutien im Rahmen dieser Projekte am Forschen und Messen.

Wir haben uns in der Station eingerichtet, die Veranda gegen Wind und Mücken isoliert und dort unser Labor eingerichtet und die erster Erkundungstour durch die Tundra gemacht. In den nächsten Tagen werden Messstellen eingerichtet und die Transsekte für bodenkundlich Erkundungen festgelegt und der Expeditionsalltag beginnt. Alle sind gesund und hoffen auf eine erfolgreiche Saison in einer neuen Gegend.
Herzliche Grüße von Lutz, Fabian und Andrea

Expeditionsbericht Kytalyk 2011 Nr. 2

Liebe Kollegen und Freunde,
Nachdem am 18. Juli unsere zehnköpfige Gruppe vollständig in Kytalyk versammelt war, konnten die geplanten Arbeiten zur Untersuchung der modernen und vergangenen Dynamik der polygonalen Tundra in vollem Umfang beginnen. Alle Temperatur-, Feuchtigkeits-, Leichtfähigkeits- und Wasserspiegel-Logger sind an einem Beobachtungsstandort eingegraben oder ins Wasser gelassen worden und messen fleißig rund um die Uhr. Gleichzeitig hat ein Monitoringprogramm durch Andrea Schneider und Lutz Schirrmeister (Potsdam) begonnen, bei dem alle vier Tage der gleiche kleine Tümpel in einem Eiskeilpolygon auf die darin lebende kleine Tier- und Pflanzenwelt (Zoo- und Phytoplankton) und die Muschelkrebspopulation (Ostrakoden) sowie die Wasserchemie beprobt wird, sowie Luft- und Wassertemperaturen gemessen werden. Weitere Polygontümpel in der Umgebung werden zusätzlich nach dem gleichen Programm untersucht, Kurzkerne im Sediment gewonnen und das am Gewässerboden lebende Zoobenthos gesammelt.

Zahlreiche Bodenprofile sind inzwischen an verschiedenen Polygonen durch Fabian Beermann (Hamburg) und Lyuba Kokhanova (Moskau) beschrieben, beprobt und auf ihre Nährstoffgehalte hin untersucht worden. Außerdem werden durch Viktor (Petersburg) limnologische Untersuchungen der kleinen (Durchmesser 10-20 m) und flachen (0,2-1 m tief), aber sehr zahlreichen Gewässer durchgeführt. Die Greifswalder Moor- und Torfkundler mit Hans Joosten, Juliane Seyfert und Annette Teltewskaja haben ihr Musterpolygon gefunden, instrumentiert und bestimmen nun in 1 m Auflösung die Tiefe der Auftauzone, die Höhe der Geländeoberfläche und die Vegetationshöhe sowie die jeweiligen Pflanzenvergesellschaftungen und sammeln dort Oberflächenproben. An mehreren Stellen wurdenvon Volodya Tumskoy und Zhenya Zhukova (Moskau) zudem kürzere Bohrungen und Schürfen an- und kleine Eiskeile freigelegt, um die Eisstrukturen im obersten Abschnitt des Permafrostes zu studieren. Inzwischen kennen wir die nähere Umgebung der Station durch unsere täglichen Fußmärsche recht gut und haben bei einer Schlauchbooterkundung auch weitere Gebiete kennengelernt. Die Station Kytalyk liegt am Ufer der Berelekh, einem Nebenfluss der Indigirka (bei ca. 70,8°N und 147,5°E) am Rande einer großen Senke, die vor mehreren tausend Jahren im Holozän durch das Austauen von Permafrost (Thermokarst) entstanden ist. Die ganze Landschaft hier ist durch ähnliche Senken geprägt, in denen sich zahlreiche Eiskernhügel (Pingos) befinden. Wer also Pingos in den verschiedensten Wachstums- und Verfallstadien studieren möchte, hat hier ein großes Betätigungsfeld. Wir bleiben aber vorerst bei unseren Polygonen, denen wir uns noch einige Wochen hier widmen werden.
Aus der sibirischen Arktis grüßen ganz herzlich Lutz, Andrea und Fabian.

Expeditionsbericht Kytalyk 2011 Nr. 3

Liebe Kollegen und Freunde,
Die Hälfte der Zeit auf der Station Kytalyk ist schon vorbei und all unsere kleinen Arbeitsgruppen sind rundum und den ganzen Polartag über beschäftigt.

Vor einigen Tagen sind unsere beiden Moskauer Geokryologen mit ihrem motorisierten Schlauchboot aufgebrochen, um flussaufwärts an der Berelyekh und deren Nebenflüssen Uferaufschlüsse zu untersuchen, an denen gefrorene Sedimentschichten zugänglich sind und um an einem vor einigen Jahrzehnten ausgelaufenem See die Neubildung von Eiskeilpolygonnetzen zu studieren. Die Greifswalder Gruppe hat eine große Polygonstruktur sehr detailliert vermessen und quadratmeterweise die Vegetation bestimmt. Es zeigt sich eine sehr große Vielfalt und kleinräumige Differenziertheit der Pflanzengesellschaften. Nun wird begonnen, längere Torfmonolithe aus dem gefrorenen Untergrund heraus zu präparieren, die dann möglichst vollständig gewonnen, verpackt und nach Deutschland verfrachtet werden sollen. Daran können zeitlich hochaufgelöste Untersuchungen der hydrologischen und ökologischen Dynamik innerhalb eines Polygons und des entsprechenden Polygonmoores durchgeführt werden.

Unterdessen ist auch die Hamburger bodenkundliche Bearbeitung verschiedener Polygonstandorte zur Routine geworden und die Nährstoffanalysen mittels Fotospektrometer laufen problemlos. Alle 2-3 Tage werden die Bewohner des großen Stationshauses in den Schlaf geschaukelt, wenn der Schüttler zur Vorbereitung der Bodenproben eine Nacht lang arbeitet und das Haus leise mitgeschüttelt wird. Da in dieser Zeit unser Generator läuft, können alle Akkumulatoren geladen werden und alle sitzen an ihren Rechnern um Probenlisten oder Analysentabellen zu schreiben, Fotos auszulesen oder Kurzreports zu schreiben.

Das Polygon-Monitoringprogramm läuft im viertägigen Rhythmus kontinuierlich weiter und die Zahl der untersuchten Tümpel, die zu verschiedenen Bildungs- und Zerfallsstadien von Eiskeilpolygonen gehören, hat sich auf dreizehn erhöht. Zusätzlich wurden mehrere weiter entfernte große Thermokarstseen durch unseren Petersburger Limnologen untersucht, der jeweils Unterstützung brauchte, um ein kleines  Schlauchboot und ein Schwerelot über mehrere Kilometer durch die Tundra zu tragen.

Während dieser Fußmärsche durch die umgebenden Thermokarstsenken kann man feststellen, dass der Permafrost über die letzten Wochen immer tiefer auftaut. Es wird an vielen Stellen schwierig, selbst mit hohen Watstiefeln vorwärts zu kommen, ohne nasse Füße zu bekommen. Gleichzeitig ist zu merken, dass es allmählich Herbst wird. Das Zwergbirkengestrüpp bekommt allmählich gelbe Blätter, unzählige Birkenpilze wachsen an trockeneren Standorten, wo auch die orange-roten Moltebeeren in großen Mengen auf ihre Ernte warten. Auf diese Weise wird der Speiseplan etwas ergänzt und abwechslungsreicher gestaltet.
Wir lassen und Pilze und Beeren munden und grüßen ganz herzlich aus der Arktis,

Lutz, Andrea und Fabian.

Expeditionsbericht Kytalyk 2011 Nr. 4

Liebe Kollegen und Freunde,
Es ist ruhiger geworden hier in Kytalyk an der Berelyekh. Am 11. August sind vier Mitglieder unserer Gruppe abgefahren und am 15. August hat die holländische Gruppe ihre Arbeiten abgeschlossen, die hier in der Tundra seit mehreren Jahren Treibhausgasemissionen erforscht.

Die Tage davor standen im Zeichen der Greifswalder Moorkundler, die nun ihr genau kartiertes Musterpolygon in der vertikalen und der zeitlichen Dimension erforschen wollten. Dazu wurden mehrere bis 1,5 m tiefe Gruben in den gefrorenen Boden gegraben, gehackt und gesägt, um möglichst lange Torfmonolithe zu erhalten, die später sehr detailliert im cm bis mm-Abstand analysiert werden sollen. Zusätzlich wurden aus dem wassergefüllten und moosbestandenem Graben um die Polygonstruktur auch „Monolithe“ entnommen. Zu diesem Zweck wurden die Reste eines alten runden Wasserboilers zu einem Torfbohrgerät umgebaut. Nachdem der wassergesättigte Torf und das darauf wachsende Moos eine Nacht im Wasserboilerrohr gestanden hatten, konnten wir auch davon Monolithe herauspräparieren.

Die Untersuchung der Polygontümpel ist bei Nummer 21 angekommen, wobei wir versuchen, verschiedene Gewässertypen in unterschiedlichen Landschaften und Entwicklungsstadien zu erfassen. Nach dem Geländeteil tagsüber erfolgt abends immer noch ein Laborteil mit einfachen wasserchemischen Analysen, Probenpräparationen und dem Auslesen von Zoobenthos (d.h. die diversen Käfer, Würmer, Schnecken oder Krebse, die auf dem Grund der Tümpel leben) im Schein der Taschenlampe.

Nach vierzehn Tagen Schlauchbootexpedition auf der Berelyekh und ihren Nebenflüssen sind die beiden Moskauer Geokryologen wieder in die Station zurückgekehrt und werden uns für die restliche Zeit bis Ende August mit ihrem Boot unterstützen und von ihren Abenteuern im oberen Flussgebiet erzählen können.

Der Wasserspiegel der Berelekh, sinkt immer weiter, was zur Folge hat, dass wir die Wasserpumpe alle paar Tage umsetzen müssen und Konstruktionen aus Treibholz bauen, um die Pumpe weiter ins tiefe Wasser zu bekommen und nicht nur schlammiges Wasser anzusaugen.

Es ist kühl geworden. Bei Temperaturen von 2-10 Grad und kräftigem Wind lassen uns die Mücken endlich in Ruhe. Wir freuen uns über einen warmen Ofen und die warme Küche und grüßen herzlich aus der windigen Tundra.
Lutz, Andrea und Fabian.

Expeditionsbericht Kytalyk 2011 Nr. 5

Liebe Kollegen und Freunde,
Dies ist der letzte Report aus Kytalyk an der Berelyekh. Morgen werden wir die Station in Richtung Chokurdakh (an der Indigirka) verlassen. Voll bepackt mit Proben aus Polygontümpeln, Bodenprofilen, Permafrostabfolgen, mit gepressten Tundrapflanzen und getrockneten Moosen, sowie mit Messdaten zu Nährstoffgehalten, pH-Werten, Leitfähigkeit, Azidität, Alkalinität, Härtegrad und Sauerstoffverbrauch der Wässer und Böden. Wenn wir alle Proben und Daten heil und zügig nach Hause bekommen, können wir sicher von einer erfolgreichen Expedition sprechen.

In den letzten Tagen haben wir, dank des Schlauchbootes der Moskauer Kollegen, unseren Aktionsradius etwas ausweiten können und auch an den ferneren Ufern der Berelyekh und ihrer Nebenarme nach polygonalen Frostmustern und Tümpeln und Permafrostaufschlüssen Ausschau gehalten. Nebenbei konnte unsere Küchenbesatzung ihr Pilz- und Beerensammelgebiet deutlich erweitern. Schneekraniche, zu deren Schutz die hiesige Station errichtet wurde, konnten gesichtet werden. Die Gänse sammeln sich zum Heimflug. Nachts wird es inzwischen richtig dunkel und morgens ist Eis auf den Pfützen.

Die Station Kytalyk an der Berelekh ist für weitere Forschung der Permafrostdynamik in Jakutien gut geeignet, sowohl kleinräumig als auch großräumig. Es gibt sehr charakteristische Strukturen der Permafrostdegradation, die Thermokarstsenken oder Alasse. Es gibt die Reste der eiszeitlichen Permafrostlandschaften, die Yedoma- oder Eiskomplexhügel und es gibt unzählige Pingos oder Eiskernhügel, die sich in den letzten Jahrtausenden in ehemaligen Seebecken gebildet haben. Mit wenigen Mitteln könnte man die Station auch in einen Zustand versetzen, der sie vom Frühjahr bis zum Herbst für maximal 10 Forscher nutzbar macht. Unsere holländischen Kollegen aus Amsterdam arbeiten ja schon mehrere Jahre auf der Station. Auf ihren Erfahrungen aufbauend kann man die Lebens- und Arbeitsbedingungen hier sicher noch etwas verbessern.
Wir sitzen auf gepackten Kisten und Säcken und freuen uns auf die Heimreise und grüßen ein letztes Mal herzlich aus der jakutischen Tundra.

Lutz, Andrea und Fabian.