Kytalyk 2012

Expedition Kytalyk-Pokhodsk 2012, 1. Kurzreport, 8. Juli 2012

Liebe Kollegen und Freunde,

nach knapp einem Jahr meldet sich das POLYGON-Projekt wieder aus der sibirischen Tundra. Wir fangen Anfang Juli dort an, wo wir im letzten Jahr Ende August aufgehört haben – in der Station Kytalyk am Ufer der Berelekh, einem Nebenfluss der Indigirka in Ostsibirien.

Nachdem sich die weltweite Permafrostgemeinde Ende Juni zu ihrer 10. Internationalen Konferenz in Salekhard in Westsibirien getroffen hatte, sind viele Teilnehmer wieder nach Haus und andere zu Exkursionen in der dortigen Region gefahren und einige haben sich gleich zu Feldarbeiten in Sibirien aufgemacht. Dazu gehörten Vladimir (Volodya) Tumskoy von der Moskauer Stattlichen Universität (MSU) sowie Andrea Schneider und Lutz Schirrmeister vom Alfred-Wegener-Institut (AWI). Wir sind sozusagen die Vorhut einer Expedition, die bis Anfang September in Nordjakutien Permafrostlandschaften untersuchen wird, schwerpunktmäßig polygonalen Frostmusterstrukturen, Polygonmoore und verschieden Gewässertypen. Eine Woche lang haben wir die Forschungen vom letzten Sommer am Standort Kytalyk fortgesetzt. Es wurden Datenlogger ausgelesen, die die Bodentemperaturen über die letzten Monate gemessen haben und neue Messsensoren installiert, die über die nächsten 2 Monate Wasser- und Lufttemperaturen, elektrische Leitfähigkeit und Wasserspiegeländerungen erfassen sollen. Zudem wurden im selben Tümpel wie im Vorjahr die darin lebende Tier- und Pflanzenwelt sowie die Wasserchemie untersucht und Proben genommen. Mit einem kleinen handlichen Bohrgerät (SIPRE) konnten wir fünfmal Bohrkerne bis ca. 1 m Tiefe gewinnen, die uns die Eis- und Sedimentstrukturen im frisch gefrorenen Untergrund offenbaren. Alles zusammen dient dazu, heutige und frühere Umweltbedingungen und ihre Veränderungen in den unter extrem kalten Klimabedingungen entstanden Permafrostlandschaften besser abschätzen zu können.

Mit dem gleichen Forschungsansatz, erweitert um einige Aspekte, werden wir dann ab 13. Juli in größerer Gruppe an einem anderen Standort (Pokhodsk) an der unteren Kolyma nördlich von Cherskii arbeiten.

Der späte arktische Frühling lässt die Tundra aufblühen. Ein weiße Decke aus Blüten von Wollgras, Moltebeeren und Sumpfporst bedeckt weite Teile der Landschaft, dazwischen stehen z.B. Baldrian, Silberwurz, Seggen, Läusekraut, Sumpfdotterblumen und andere interessante Pflanzen. Die hiesigen berüchtigten Mückenpopulationen halten sich bei relativ geringen Temperaturen, Wind und Regen zum Glück noch etwas zurück, aber das kann sich ganz schnell ändern.

Aus der jakutischen Tundra grüßen ganz herzlich Volodya, Andrea und Lutz

Expedition Kytalyk-Pokhodsk 2012, 2. Kurzreport, 16. Juli 2012

Liebe Kollegen und Freunde,

Herzliche Grüße aus Pokhodsk an der unteren Kolyma (Ostjakutien), wo am 14. Juli der zweite und größere Teil der Expedition Kytalyk-Pokhodsk 2012 im Rahmen des gemeinsamen deutsch-russischen Forschungsprojekt POLYGON begonnen hat.

Am 13. Juli traf in Jakutsk die Expeditionsverstärkung mit Kollegen aus Potsdam (Mareike Wieczorek, Stefan Kruse, Inga Jacobsen), Hamburg (Fabian Beermann), Weimar (Frank Kienast), Moskau (Evgenia Zhukova, Lilit Pegosian)und Sankt Petersburg (Viktor Sitalo) ein. Zur POLYGON- Expeditionsgruppe gehören zudem aus Jakutsk Luidmila Pestryakova (der wir die Organisation der ganzen Expedition zu verdanken haben), Anatoly Nikolaeev (Dekan der Biologisch-Geographischen Fakultät der Jakutsker Uni) und von dort die Studenten Alexei, Diana und Anastasia. Gemeinsam mit Mitarbeitern eines anderen Projektes der Jakutsker Kollegen sind insgesamt 22 Teilnehmer am 14. Juli mit einem extra Charterflug von Jakutsk aus entlang der Lena, über das Verkhoyan und das Cherskii Gebirge und entlang der Kolyma bis nach Cherskii geflogen. Von dort aus ging es mit einem Flussschiff die Kolyma hinunter und weiter im Pokhodsker Kanal , einem ihrer Seitenarme.

Nach knapp vier Stunden erreichten wir die Siedlung Pokhodsk, die für die nächsten Wochen unsere Basis und auch unser Zuhause sein wird. Wir sind in der hiesigen Schule untergebracht, was eine völlig neue Erfahrung für viele von uns ist. Keine Zelte, die im Sturm wegfliegen können, kein Gebäude, das man erst bewohnbar machen muss. Sondern Betten im Englischfachkabinett, das Labor im Klassenraum der 1. bis 3. Klassen, Essen im Schulspeiseraum und Tische und Stühle in der Höhe einer Grundschule. Warum das alles wird man sich fragen? Ökologische Forschungen der Jakutsker Kollegen des Instituts für biologische Probleme der Kryolithozone in der Sibirische Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften (IBPC SO RAN) beinhalten in großen Umfang die Einbeziehung von Schülern in das Studium der Flora und Fauna der Strauchtundra im Bereich der Kolymaaue. Mikhael Cherosov und seine Kollegen vermitteln den Schülern ihre Erkenntnisse in einer Art Sommerkurs und können dabei das Interesse und die Begeisterung der Schüler nutzen, um in großer Zahl botanische und zoologische Daten zu gewinnen. Ein Ansatz der für alle Vorteile bringt und uns die Möglichkeit einer relativ komfortablen Forschungsstation in den nächsten Wochen.

Nachdem sich alle in der Schule sortiert hatten, erkundeten wir am Sonntag die Landschaft und haben erste Untersuchungspunkte festgelegt. Die Siedlung liegt an einem kleinen Flüsschen, das sich in zahlreichen Windungen durch die flache Auenlandschaft der Kolyma schlängelt. Am Ufer steht ein dichtes übermannhohes Gestrüpp aus Weiden und Erlenbüschen, durch das man sich zuerst hindurchkämpfen muss, bevor man offenes Gelände erreicht. Anhand von Satellitenaufnahmen unseres Untersuchungsgebietes konnten wir in diesem Überschwemmungsgebiet bereits unterschiedliche Typen von polygonalen Netzmustern ausmachen. Diese durch Frostrisse im harten sibirischen Winter entstandenen polygonalen Netze, die kleinen Tümpel mit vielen Kleinstlebewesen darin, die Torfe und Böden und die Vegetation in, auf und um diese Polygone sind die wesentlichen Forschungsgegenstände unseres Projektes.

Zudem ist heute eine Gruppe mit drei Motorbooten aufgebrochen, um die Ausbreitung und Ausprägung der regionalen Lärchenbestände im Bereich der arktischen Baumgrenze zu studieren und dendrochronologische Untersuchungen zu klimatisch bedingten Verschiebungen der Baumgrenze durchzuführen. Wir sind gespannt, womit sie in zwei Wochen zurückkommen.

Langsam gewöhnen wir uns aneinander und an den „Schulalltag“ und grüßen alle herzlich aus der Strauchtundra, in der die Mücke, die dominierende Lebensform ist.

Lutz, Andrea, Mareike, Stefan, Inga, Frank und Fabian.

Expedition Kytalyk-Pokhodsk 2012, 3. Kurzreport, 23. Juli 2012

Liebe Kollegen und Freunde,

Inzwischen sind wir schon 10 Tage hier in Pokhodsk am Arbeiten und haben uns gut eingelebt. Wiederum wurden Sensoren zur Messung von Temperaturen und Wasserparametern installiert und ein Beobachtungsprogramm an einem der zahlreichen kleinen Tümpel  gestartet. Weitere kleine Tümpel und Seen in der Umgebung werden ebenfalls untersucht. Das bereits getestete Bohrgerät findet begeisterte Anwendung sowohl bei den Hamburger Bodenkundlern als auch bei den Moskauern. An den Bohrkernen können Eistrukturen sehr genau studiert werden und detailliert Proben für Nährstoffuntersuchen (Ammonium, Nitrat, Phosphat) genommen werden. Dank der Teilnahme mehrerer russischer und deutscher  Spezialisten für arktische Vegetation bekommen wir zudem eine sehr gute Beschreibung der Vegetation der Untersuchungsstandorte. Für den Transport in die Untersuchungsgebiete stehen uns ein Schlauchboot der Moskauer Kollegen und Motorboote aus Pokhodsk zur Verfügung. Mit dem Schlauchboot haben wir am Sonntag eine längere Erkundungstour auf dem hiesigen Flüsschen, der Viska, unternommen und weitere Untersuchungsstandorte festgelegt.

In der Pokhodsker Schule, unserer temporären Forschungsstation, läuft inzwischen die Laborroutine. Eisgehalte, pH-Werte und Leitfähigkeiten der Wasserproben werden bestimmt, Proben für Nährstoffgehaltsanalysen aufbereitet und gemessen, Herbarien werden angelegt, Pflanzen bestimmt und Proben reisefertig verpackt.

Die Siedlung Pokhodsk haben wir inzwischen etwas näher kennengelernt. Hier leben 264 Einwohner, davon 50 Kinder. Es gibt ein kleines Museum, in der die Geschichte der Siedlung dokumentiert ist. Der Ort ist bereits 1643 von russischen Kolonisatoren gegründet worden und gehört damit zu den ältesten russischen Siedlungen in Jakutien. Im Laufe der mehr als 350 Jahre hat sich eine spezifische Mischung aus Siedlern und verschiedenen einheimischen Völkern herausgebildeten, die eigene Sprach- und Kulturtraditionen haben. Sogar Siedler aus Alaska und Kanada sollen sich hier niedergelassen haben. Die Siedlung ist sehr sauber und gepflegt. Es gibt sogar eine eigene Post, zwei Läden und eine große Sporthalle. Neben der kleinen russisch-orthodoxen Kapelle am Ufer kennzeichnen zahlreiche kleine kastenartige Aufbauten auf den Häusern das Bild des Ortes. In diesen Kästen werden, vor hungrigen Möwen geschützt, Fische getrocknet.

Fisch steht auch bei uns täglich auf dem Speiseplan. Wir werden hervorragend versorgt und haben bereits Fisch in 14 verschiedenen Zu- und Aufbereitungsarten kennengelernt. Von Fischsuppe und Bratfisch über frischen nur fünf Minuten gesalzenen und gesäuerten Fisch, geräucherten Fisch und Trockenfisch bis hin zu Fischbouletten, Fischpiroggen oder Fischrouladen. Dass die Fischvorräte nicht ausgehen, dafür sorgen zahlreiche Fischernetze, die überall im Flüsschen aufgestellt sind. Im hiesigen Eiskeller (6 m tief, 12 m lang, -4.5°C), dessen Boden mit gefrorenem Fisch bedeckt ist, konnten wir uns von der Nützlichkeit des Dauerfrostes überzeugen. Zudem können wir diesen natürlichen Eisschrank zur Aufbewahrung unserer Proben nutzen.

Nach einer recht sommerlichen Woche hat uns das Wetter mit 3-4 °C und Schneeregen wieder daran erinnert, dass wir in der Arktis arbeiten. Das ist vor allem für unseren „Außenposten“, der Gruppe von Mareike Wieczorek, schwierig, die bei  diesem Wetter eifrig weiter die Lärchenbäume und deren Umweltbedingungen  an einem Nebenfluss der Kolyma untersuchen und mit denen wir jedem Abend per Satellitentelefon in Verbindung sind.

Wir hoffen auf eine Rückkehr des sibirischen Sommers und grüßen alles herzlich aus Pokhodsk und der weiteren Umgebung.

Lutz, Andrea, Mareike, Stefan, Inga, Frank und Fabian.

Expedition Kytalyk-Pokhodsk 2012, 4. Kurzreport, 31. Juli 2012

Liebe Kollegen und Freunde,

nach einer winterlichen Woche mit Schneefall, Sturm und Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt kommt der Sommer nach Pokhodsk zurück und mit ihm leider auch die Mücken.

Unsere Expeditionsmannschaft wechselt laufend ihre Zusammensetzung. Frank Kienast (Senckenberg Gesellschaft, Forschungsstelle Weimar) hat uns vor einigen Tagen in Richtung Cherskii verlassen um auf der North East Science Station der Fernöstlichen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften bei Sergey Zimov weitere botanische Studien zu betreiben und in Zimovs „Pleistocene Park“ die Veränderung der Vegetation unter dem Einfluss von dort angesiedelten kleinen Herden (z.B. Pferde, Rentiere, Bisons) zu untersuchen. Die Gruppe von Geobotanikern und Zoologen aus Jakutsk und Novosibirsk war fast eine Woche weiter im Norden im Kolymadelta unterwegs um dort Kleinsäuger und Tundravegetation zu studieren. Inzwischen sind sie bereits wieder auf der Rückreise nach Jakutsk. Nach fast zwei Wochen kehrten am Dienstag Mareike Wieczorek (AWI, Potsdam) und ihre Mannschaft nach Pokhodsk zurück. Sie hatten unter zum Teil unwirtlichen Bedingungen bei Schnee und Dauerregen die Umweltbedingungen der Lärchen (Larix cajanderi) an zwei Standorten im Süden von Cherskii erkundet. Als letztes folgt ein Standort in der Nähe von Pokhodsk, welcher den Süd-Nord- Transekt vervollständigen wird.

Die biologische Sommerschule der Jakutsker Kollegen mit den hiesigen Schülern wurde am Sonntagabend mit einem kleinen Symposium beendet, wo einige Schüler der 5. bis 8. Klasse die Ergebnisse zur Populationsökologie ausgewählter Pflanzenarten anhand von über 15.000 Einzelmessungen vorstellten, die sie in den letzten Wochen in der Umgebung von Pokhodsk erfasst hatten.

Wenn der Regen es nicht verhindert werden weiterhin Bohrkerne aus dem gefrorenen Untergrund gezogen. Die Untersuchungen der Nährstoffdynamik in den Tundrenböden (Fabian Beermann, Universität Hamburg) zeigen erste interessante Ergebnisse vor allem hinsichtlich der Anreicherung von Ammonium im dauerhaft gefrorenen Boden und seiner Umsetzung in der Auftauzone.

Unsere Studien der Polygontümpel werden kontinuierlich fortgesetzt, so dass inzwischen aus 18 dieser Kleingewässern Messdaten, Wasser-, Sediment- und hydrobiologische Proben vorliegen. Dank der Hilfe der Kollegen der North East Science Station in Cherskii kann nun auch Viktor Sitalo (Limnologe, Herzen Universität Petersburg) mit einem kleinen Schlauchboot auf Seen und Tümpeln die Gewässertiefen vermessen und Proben vom Wasser und vom Untergrundsediment nehmen.

So gibt es mehrere kleine Gruppen, die täglich ausschwärmen und schwer bepackt mit Proben und Messdaten in die Pokhodsker Mittelschule zurückkehren, wo am Abend dann die zweite Schicht im Labor (Klassenzimmer der 1- bis 3. Klasse) beginnt.  Inzwischen wurde eine erste Sendung mit ca. 100 kg  Probenmaterial schon nach Jakutsk versandt.

Alle sind weiterhin gesund und guter Dinge und grüßen herzlich aus der subarktischen Strauchtundra in der Kolymaaue.

Lutz, Andrea, Mareike, Stefan, Inga, Frank und Fabian

Expedition Kytalyk-Pokhodsk 2012, 5. Kurzreport, 09. August 2012

Liebe Kollegen und Freunde,

während die Olympiade in London wohl langsam zu Ende gehen sollte, hat in Pokhodsk erst die zweite Halbzeit mit einer Reihe von Auswechslungen begonnen.

Die Moskauer Geokryologen Vladimir Tumskoy und Evgenia Zhukova haben uns mit ihrem Schlauchboot in Richtung Maly Anjui verlassen, wo sie klassische pleistozäne Permafrostprofile, die am Flussufer zugänglich sind, untersuchen wollen. Am 3. August traf aus Jakutsk die sechsköpfige Verstärkung unserer Expeditionsmannschaft ein: Sebastian Wetterich (AWI Potsdam), Nils Hanke (Institut für Bodenkunde der Universität Hamburg), Hans Joosten und Enrico Behrens  (Institute für Botanik und Landschaftsökologie der Universität Greifswald sowie Juri Danilov und Ayan Fedotov (Labor für Landschaftskunde, Universität Jakutsk).

Im Augenblick arbeiten 16 Kollegen in fünf verschiedenen Gruppen in der Umgebung von Pokhodsk. Die „Baumgruppe“ von Mareike Wiezcorek hat sich inzwischen die nördlichen Lärchenvorkommen im Bereich der Kolymaaue vorgenommen und liegt mit ihren Untersuchungen jetzt direkt auf der Baumgrenze. Die „Bodengruppe“ von Fabian Beermann widmet sich den detaillierten Studien wachstumsbegrenzender Faktoren der polygonalen Tundra in Verknüpfung mit kurzfristigen Veränderungen einzelner Polygonstrukturen. Die „Moor- und Torfgruppe“ von Hans Joosten beginnt wie im Vorjahr in einem Musterpolygon mit dem Aufbau eines Messnetzes, in dem im Meterabstand das Mikrorelief der Oberfläche und die Tiefe der Auftauschicht sowie die Vielfalt der Vegetation erfasst werden. Die „See- und Tümpelgruppe“ von Sebastian Wetterich und Viktor Sitalo untersucht ein breites Spektrum kleiner und größerer Gewässer in unterschiedlichen Landschaftseinheiten biologisch und limnologisch. Die „Kartierungsgruppe“ von Juri Danilov setzt die  Untersuchungen der Jakutsker Kollegen zur Fauna und Flora der hiesigen Strauchtundra für ausgewählte Standorte mit Polygonmustern fort und erstellt  eine lokale Landschafts- und Bodenkarte.

Unsere Helfer aus Pokhodsk mit ihren Motorbooten haben gut zu tun, die verschiedenen Gruppen an ihre Standorte zu bringen und sie gegebenenfalls bei schlechtem Wetter auch wieder rechtzeitig in unsere Forschungsstation in der hiesigen allgemeinbildenden Mittelschule zurückzubringen. Das Wetter ist dementsprechend ein wichtiges Thema bei uns und hält in seiner Abwechslung immer wieder neue Überraschungen parat. Anfang der Woche reichte die Sonne sogar aus, um ganz Mutige bei ca. 11 °C zum Baden im hiesigen Flüsschen bzw. in den Thermokarstseen zu ermuntern. Ansonsten dominieren mäßiger bis starker Wind und Regen bei Temperaturen um 6 °C.

Wir hoffen auf trockenere Tage und grüßen ganz herzlich aus der feuchten Strauchtundra von Pokhodsk.

Lutz, Andrea, Mareike, Stefan, Inga,  Sebastian, Nils und Fabia

Expedition Kytalyk-Pokhodsk 2012, 6. Kurzreport, 16. August 2012

Liebe Kollegen und Freunde,

ein Drittel der Gruppe ist am 13. August mit einem Teil der Probenfracht nach Jakutsk zurückgekehrt und die ersten Kollegen sind auch schon wieder in Deutschland eingetroffen. Dafür kam aus Jakutsk vom Institut für Biologische Probleme der Kryolithosphäre Alexander Chevichelov (ein Bodenkundler), der sich vor allem für die Böden auf Pingos (den hier häufigen 5-20 hohen Eiskernhügeln) interessiert.

Am 15. August sind wir aus der Schule in das Pokhodsker Klubhaus umgezogen. Unsere bisherige Unterkunft wird bis zum 1. September, dem traditionellen Schulanfang in Russland, renoviert. Also haben wir all unsere Ausrüstung sowie die Bettgestelle, Matratzen und die Küche auf die Motorboote geladen und sind auf dem kleinen Viska-Flüsschen an das andere Ende der Siedlung gefahren. Nun gibt es also Betten auf der Bühne und im großen Saal, das Labor in der Umkleide (Kostjumnaja) und die Küche im Foyer des Klubs. Wieder eine neue Erfahrung der Unterbringungsmöglichkeiten in der Arktis.

Einige Tage Sonnenschein ermöglichten längere Touren zu weiter entfernten interessanten Gebieten. So ist eine Gruppe mit Permafrostbohrgerät, Schwerelot für Seesedimente und Wasserschöpfer unterwegs gewesen, um in der sogenannten Khalarchinskaya Tundra einen Thermokarstsee und die angrenzenden sandigen Terrassenflächen zu untersuchen. Die zahlreichen Thermokarstseen in einem großen Gebiet westlich der unteren Kolyma sind durch ihre besondere dreieckige Form und ihre deutliche Orientierung gekennzeichnet und sehr gut auf Google Earth (69° 03,4' Nord; 160° 51,2' Ost) auszumachen. Die Entstehung dieser Landschaft gibt noch immer Rätsel auf, denen wir uns ein Stück nähern wollen. Auf dieser Tour haben wir auch erfahren, dass die Windrichtung einen ganz erheblichen Einfluss auf die Schiffbarkeit der flachen Gewässer hat. Während wir auf der Hinfahrt noch weit nach Süden mit dem Motorboot fahren konnten, hat der Südwind über den Tag viel Wasser nach Norden gedrückt, so dass wir auf dem Heimweg das Boot nur noch schiebend, stakend und paddelnd bewegen konnten. Russische Geländespaten waren dabei von großem Nutzen.

Weiter gehen die detaillierten Vermessungsarbeiten eines 20 x 50 m großen Polygons durch die Greifswalder Moor- und Torfkundler mit Messung der Auftautiefe, der Vegetationshöhe und der Reliefunterschiede im Meterabstand. Weiter gehen die Untersuchungen von Polygontümpel in verschiedenen Landschaftstypen und fortgesetzt werden auch die Untersuchungen zur Nährstoffdynamik in Tundraböden durch Nils Hanke aus Hamburg. Die Erstellung einer lokalen Landschaftskarte  durch unsere Jakutsker Kollegen schreitet voran und wird unterstützt durch Lilit Pogasian  von der Moskauer Universität.

Seit gestern stürmt es wieder. Wir sind bereit für einen nass-kühlen Sommerausklang. Aus dem Pokhodsker Dorfklub grüßen ganz herzlich

Lutz, Sebastian, Nils, Hans und Enrico