1. Wochenbericht Sommerexpedition, 07. Juli 2014

Samoylov Station (Foto: Alfred-Wegener-Institut)

Verehrte Leserschaft, liebe Daheimgebliebene,

seit vier Tagen, mit 24-stündiger, wetterbedingter Verspätung, befinden wir uns auf der Insel Samoylov, und damit hat der dritte Fahrtabschnitt der diesjährigen Expedition ins Lenadelta begonnen.

Zur Zeit befinden sich dreizehn Expeditionsteilnehmer des AARI St. Petersburg, der Uni Hamburg, des GFZ Potsdam, der UNI Kasan, des Lenadelta – Reservats Tiksi, der Uni Köln und des AWI auf der Insel Samoylov. Die Station ist von russischer Seite zur logistischen Sicherstellung des Stationsbetriebs durch vier Personen besetzt.
Um bei denjenigen, die sich in diesem Jahr das erste mal den Forschungsaufgaben auf der Insel Samoylov und deren weiteren Umgebung stellen, einen Eindruck von den sie erwartenden Arbeitsbedingungen zu vermitteln, wurde ein Inselrundgang zum Kennenlernen der samoylovschen Geomorphologie und Vegetation arrangiert. Das detaillierte Betrachten der Böden in ihrer gesamten Schönheit verhinderte die bislang geringe Auftautiefe des Permafrostbodens.

Eine Ausfahrt zur Nachbarinsel Kurungnakh, einer durch Thermokarsterscheinungen geprägten Landschaft mit bis zu 20 m mächtigen Eisablagerungen über ebenso hohen darunter liegenden Lenasanden als Rudimente der letzten Eiszeit, ermöglichte es, weitere Seebeprobungen zur Bewertung des darin befindlichen Zooplanktons und für wasserchemikalische Untersuchungen durchzuführen. Auch sind erste Proben von Bodenporenwasser für geochemische Untersuchungen gewonnen worden.
Als Ergebnis einer Vorerkundung zum Aufbau einer neuen Spurengasmessstation, zur Ergänzung der zwei in Betrieb befindlichen, wird ein Areal am Berg Krest Khaya, nahe der Polarstation Sokol, gegenüber einem Standort auf dem Eiskomplex bevorzugt. Die dortige vielfältige Gebirgstundra mit den verschiedensten Frostmusterbildungen verspricht zusätzliche interessante Ergebnisse.

Auf Grund des in diesem Jahr etwas verspäteten Sommeranfangs, in den Weiten des Werchoyansker Gebirges befinden sich noch einzelne Schneefelder, steht die Tundra noch nicht in voller Blüte, und auch auf das Schlüpfen der unterschiedlichsten Jungvögel müssen wir uns noch etwas gedulden. Allerorts sind Gelege zu beobachten, und bei Wanderungen durch die Tundra ist äußerste Vor- und Umsicht oberstes Gebot.

Unser erster Saunaabend beeindruckte die Erstnutzer der samoylovschen, urrussischen Banya mit all ihren Eigenheiten außerordentlich und sorgte in den folgenden Stunden noch für mannigfaltigen Gesprächsstoff.
Die Eingewöhnungsphase in den Laboren ist abgeschlossen, und die WM sorgt für umfangreiche Unterhaltung und übermüdete Gesichter der Fußballfans, die schon lange vor dem Frühstück in der Stolovaya, dem Speiseraum, erscheinen. Schon wegen der Zeitverschiebung wird der normale Tagesablauf nicht gefährdet.


Beste Grüße im Namen aller Teilnehmer des dritten Fahrtabschnitts,
der Hausmeister.

Team der Sommerexpedition, Fahrtabschnitt Juli/August. (Foto: Alfred-Wegener-Institut)

2. Wochenbericht Sommerexpedition, 14. Juli 2014

Verehrte Leserschaft, liebe Daheimgebliebene,

das Wetter der vergangenen Woche brachte uns so ungefähr alles, was wir während des Sommers auf Samoylov erwarten können. Am Donnerstag überraschte uns in den Abendstunden nach Temperaturen von 25°C ein schweres Gewitter mit Hagelschauern und einer Heftigkeit, wie wir es auf Samoylov noch nicht erlebt haben. Dieses Extremwetterereignis (15 Liter pro Quadratmeter in einer Stunde) führte bei den Wissenschaftlern, insbesondere den hydrologisch interessierten, zu erhöhter Forschungsaktivität.

Befürchtungen, dass die durch ihre Höhe besonders gefährdeten meteorologischen Messsysteme durch Elektrostatik zu Schaden kommen könnten, bewahrheiteten sich glücklicherweise nicht. Jedoch wurde bei Bodenbrütern größerer Schaden in den Gelegen hervorgerufen. Die Hoffnung, dass auch einige Mücken erschlagen würden, bestätigte sich nicht. Während der letzten Banya übertönte das Summen dieser Plagegeister zeitweilig den monotonen Geräuschpegel des Stationsdiesels. Zum Sonntag wurde es dann kühler, stürmisch und regnerisch.

Der derzeitige Fahrtabschnitt ist auf die Erforschung der Wasser- und Kohlenstoffflüsse sowie der Ökologie von Permafrostlandschaften auf verschiedenen Skalen fokussiert. Andrea Kiss und Axel Kitte (GFZ Potsdam) untersuchen die Aktivitäten von methanproduzierenden und auch von methanverbrauchenden Mikroorganismen, die sich im Gewebe von bestimmten Moosarten „eingenistet“ haben. Dazu messen sie die Freisetzung von Methan und Kohlendioxid von Moosproben, die entweder ohne oder auch mit Sauerstoff inkubiert werden. Vergleichbare Experimente, jedoch für Bodenproben, führt Josefine Walz (Uni Hamburg) durch. Ihre Proben kommen aus verschieden feuchten Böden eines Eiskeil-Polygons, der landschaftstypischen und –prägenden Frostmusterbodenbildung (siehe Foto).

Tim Eckhardt (auch Uni Hamburg) untersucht an dem gleichen Polygon, direkt im Gelände, die Flüsse von Methan, Kohlendioxid und Wasser, die zwischen Böden und Vegetation einerseits und der Atmosphäre andererseits auftreten. Um die kleinräumige Variabilität dieser Land-Atmosphären-Flüsse auflösen zu können, arbeitet er mit der sogenannten Haubenmethode. Dabei werden 0,25 m2 große Flächen der Tundra mit einer durchsichtigen Haube von der freien Atmosphäre abgeschlossen und die Anreicherungen der interessierenden Gase in der Haube gemessen.

Eiskeilpolygone (Foto: Alfred-Wegener-Institut)

Lars Kutzbach (Uni Hamburg) studiert ergänzend die Land-Atmosphärenflüsse der gleichen Gase auf der Landschaftsskala (mehrere ha bis km2) mit Hilfe der sogenannten Eddy-Kovarianz-Methode, einer mikrometeorologischen Methode, die die Gasflüsse in der bodennahen Atmosphäre bestimmen kann. Weiterhin führt er auch hydrologische und wasserchemische Messungen durch, um die Wasser- und gelösten Kohlenstoffmengen zu bestimmen, die von der Tundra in das Flusssystem des Lena-Deltas fließen.

Stephan John (Uni Köln) untersucht mit Methoden der organischen Geochemie die Zusammensetzung der organischen Substanzen in Böden, Sedimenten und Fließgewässern. Auch Tatjana Skorospekhova und Evgeni Ivanov (Arctic and Antarctic Research Institute St. Petersburg) untersuchen die Hydrologie, chemischen Eigenschaften und Kohlenstoffgehalte der Ausflu¨sse von Seen verschiedener Tundralandschaften sowie auch des Wassers der durch das Lena-Delta fu¨hrenden Kanäle. Katya Abramova (Lena-Delta-Reservat) setzt das bereits im April dieses Jahres begonnene Monitoring der Ökosysteme von Seen auf der Insel Samoylov fort. Die Hauptziele der Messungen sind die Beobachtung der saisonalen Dynamik der pelagischen Ökosysteme in Abhängigkeit der Umweltbedingungen und die Bewertung des Einflusses des Fru¨hjahrs-Hochwassers auf die Biozönose in unterschiedlichen Wasserkörpern.

Die Wissenschaftsfelder der diesjährigen Expeditionsteilnehmer ergänzen sich somit zum gegenseitigen Vorteil; botanische Pflanzenbestimmung zählt neben der gewesenen WM zur gemeinsamen Freizeitbeschäftigung. Auf Samoylov wurde eine zweite Lärche, ca. 1 km nördlich des Fundortes vom letzten Jahr, auf dem Vormarsch nach Norden entdeckt.

Am Mittwoch verabschiedeten wir Gulnara Nugamatsyamova (UNI Kasan) und Ñorman Rößger (UNI Hamburg), die schon das Frühjahr hier verbrachten, nach einer außerplanmäßigen Banya. Jetzt müssen Katya und Lars mit ihren Messungen selbst klarkommen.

 
Beste Grüße im Namen aller Teilnehmer des dritten Fahrtabschnitts,
der Hausmeister.

3. Wochenbericht Sommerexpedition, 21. Juli 2014

Verehrte Leserschaft, liebe Daheimgebliebene,

für alle Expeditionsteilnehmer außerordentlich überraschend nähert sich der erste Expeditionsabschnitt der Sommerkampagne bedenklich seinem Ende. Dem sehen wir jedoch mit gutem Gewissen entgegen, da schon ein Großteil der erhofften Daten erhoben werden konnte. Schon morgen verlässt uns Tatyana Skorospekhova nach getaner Arbeit in Richtung St. Petersburg. Josefine Walz freut sich auf ihren Einsatz auf den Neusibirischen Inseln, kann aber wegen Flugterminänderungen nun noch einige Tage länger auf Samoylov die rezenten Tundraböden untersuchen.

Präsentation und Diskussion der erarbeiteten Ergebnisse im Grünen Salon der alten Station. (Foto: Alfred-Wegener-Institut)

Der vergangene Sonntagabend wurde der Präsentation und Diskussion der erarbeiteten Ergebnisse gewidmet. Für diese wissenschaftliche Veranstaltung bot der Grüne Salon der alten Station eine angenehme Atmosphäre, die den interdisziplinären Austausch beflügelte (siehe Bild).

Inzwischen laufen alle Messprogramme auf vollen Touren. Der Gaschromatograph, der in diesem Jahr hervorragend funktioniert, wird von Andrea Kiss, Axel Kitte und Josefine Walz umschichtig im Dauereinsatz genutzt, um die Methan- und Kohlendioxidumsätze in den umfangreichen Moos- und Bodeninkubationsansätzen regelmäßig zu bestimmen. Hier werden die Vorteile der neuen Forschungsstation besonders deutlich. In dieser können wir in modernen Laboren detaillierte Untersuchungen an Probenmaterial durchführen, ohne dass dieses erst tausende von Kilometern transportiert werden muss. Erste Ergebnisse zeigen, dass die Produktion von Kohlendioxid und Methan in den obersten Bodenschichten am stärksten ist. Die mikrobiellen Umsätze in der Moosschicht sind schwieriger als diejenigen der Bodenproben zu interpretieren, da hier neben den Mikroorganismen auch die Aktivität der Moose selbst wohl auch eine gewichtige Rolle spielt. Auch die Haubenmessungen von Tim Eckhardt sind nach der aufwendigen Vorbereitungsarbeit nun gestartet. Trotz erheblicher Mückendichte ist er von den Möglichkeiten hochauf begeistert, die ihm sein tragbares Laserspektrometer ermöglicht. Erste Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede der Methan-, Kohlendioxid- und Wasserflüsse zwischen den sehr nassen Standorten in einem Polygonzentrum und den trockeneren Standorten auf einem Polygonwall.

Tatyana Skorospekhova und Evgeni Ivanov haben ihre Messungen der Wasserabflussraten und Sedimentfrachten in den Kanälen des Lenadeltas abgeschlossen. Beeindruckende 17000 m3 Wasser durchfließen die Lena im Mittel pro Sekunde; während des Frühjahrshochwassers ist das Fünfzehnfache möglich. Katya Abramova stellt in diesem Jahr außergewöhnliche Zusammensetzungen und Entwicklungen des Zooplanktons in den Samoylovschen Seen fest. Dieses lässt sich auf die vergangene, überdurchschnittlich hohe Frühjahrsflut zurückführen, die einen teilweisen Austausch der Wasserkörper der Seen durch Lenawasser bewirkte.

Stephan John berichtete von seinen Biomarker-Analysen, die zeigen, dass die hohen Gehalte organischer Substanz in den Permafrostböden vor allem durch schlecht abbaubare Moosreste bedingt sind. In diesem Zusammenhang ist interessant, dass neben dem Wald (Larix gmelinii, Dahurische Lärche) sich anscheinend auch die Torfmoose (Sphagnum sp.) auf Samoylov ausbreiten.

Die Langzeitmessungen der saisonalen Auftautiefe durch Waldemar Schneider und den Hausmeister ergaben, dass der Permafrostboden mit durchschnittlich 31,2 cm verteilt auf 150 Messpunkte in diesem Jahr schon reichlich aufgetaut ist. Das freut die Bodenkundler, da ihnen so ein tieferer Einblick in die Bodenstruktur ermöglicht wird. Am 15. Juli wurde in den vergangenen 13 Jahren zu diesem Zeitpunkt nur viermal eine größere Auftautiefe gemessen. Bislang gehen wir davon aus, dass reichliche Schneebedeckung den Permafrost während der Wintermonate weniger auskühlen ließ und deshalb der Boden vergleichsweise tief aufgetaut ist.

Da Bier auf Samoylov ein vergleichsweise seltenes Genussmittel ist (ein Bier pro Person und Woche anlässlich der Sonnabends-Sauna), wurde durch das Stationspersonal die Bierbrauerei Samoylov erfolgreich etabliert. Somit kann in Kürze mit einer, jedoch nicht bedenklichen, Verdopplung des Bierkonsums auf Samoylov gerechnet werden.

Während der vergangenen Woche gingen die Temperaturen merklich zurück und blieben in der zweiten Wochenhälfte durchweg einstellig. Am Donnerstag, wie es der Name schon vermuten lässt, leiteten gleich drei Gewitter in Folge eine mehrtägige Regenphase ein.
 

Beste Grüße im Namen aller Teilnehmer des dritten Fahrtabschnitts,
der Hausmeister.


P.S.: Meinung des Hausmeisters zur aktuellen Expedition: Außerordentlich erfreuliche und inspirierende Arbeitsatmosphäre!