Antarktis-Eistresor bewahrt schwindende Klimadaten

Diese Woche traf auf dem hohen antarktischen Plateau etwas ein, das sich fast wie eine Zeitreise anfühlt: frisch gebohrte Säulen aus glazialem Eis, bestimmt für einen eigens errichteten Tresor, dessen Ziel ebenso einfach wie dringlich ist – das Klimagedächtnis des Planeten zu bewahren, während sich die Welt erwärmt. Das Ice Memory Sanctuary, das in den gefrorenen Boden der Station Concordia gegraben wurde, hat seine erste Lieferung von Eisbohrkernen aus den europäischen Alpen aufgenommen. Wissenschaftler bezeichnen diesen Schritt als Absicherung gegen unwiederbringliche Verluste: Gletscher schmelzen bereits jetzt und mit ihnen das geschichtete Archiv des vergangenen Klimas.

Ein gefrorenes Archiv auf der Station Concordia

Die Station Concordia liegt auf dem antarktischen Hochplateau, wo eine Jahresdurchschnittstemperatur von nahezu -50 °C und ein fast nicht vorhandener menschlicher Fußabdruck eine der stabilsten Kaltumgebungen der Erde schaffen. Das Sanctuary ist keine gigantische Höhle: Der Lagerraum ist etwa fünf Meter hoch, fünf Meter breit und 35 Meter lang und wurde etwa fünf Meter tief unter der Oberfläche in den Boden gegraben. Doch seine Abgeschiedenheit und die extreme Umgebungskälte führen dazu, dass ein Eisbohrkern, sobald er eingetroffen ist und in Kühlregalen platziert wurde, über Jahrhunderte mit einem minimalen aktiven Energieaufwand gefroren bleiben kann. Diese Stabilität – und der Schutz durch das Antarktis-Vertragssystem – machen Concordia als weltweites Backup-Depot so attraktiv.

Eisbohrkerne als Klimaarchive

Gletscher sind nicht nur Wasserspeicher und Landschaftselemente; sie sind geschichtete Chronisten. Der Schneefall jedes Jahres komprimiert und schließt Luft, Staub, Vulkanasche und chemische Signaturen ein, die die atmosphärische Zusammensetzung und Temperatur der Vergangenheit widerspiegeln. Durch die Analyse von Isotopen von Sauerstoff und Wasserstoff, eingeschlossenen Treibhausgasen, Partikeln und Schadstoffmarkern entlang eines langen Bohrkerns können Wissenschaftler Temperatur, Niederschlag und atmosphärische Chemie über Jahrhunderte oder sogar Hunderttausende von Jahren hinweg rekonstruieren.

Diese Aufzeichnungen sind unerlässlich für die Kalibrierung von Klimamodellen, das Testen von Hypothesen über vergangene schnelle Klimaereignisse und das Verständnis regionaler Wasserressourcen. Laut dem jüngsten Bericht der Weltorganisation für Meteorologie verliert der Planet jedes Jahr etwa 273 Milliarden Tonnen Gletschereis – ein Tempo, das viele Gebirgsarchive innerhalb von Jahrzehnten auslöschen wird. In den letzten fünfzig Jahren sind bereits rund 9.000 Milliarden Tonnen Gletschereis verschwunden. Das Ice Memory Sanctuary ist explizit darauf ausgelegt, diese Archive über die Lebensdauer der Ursprungsgletscher hinaus zu bewahren.

Design und Logistik des Sanctuarys

Die technische Herausforderung ist täuschend einfach: das Eis kalt und unkontaminiert zu halten. Bohrkerne werden in der Regel vor Ort im Rahmen von Gebirgsexpeditionen entnommen und geteilt, sodass eine Hälfte sofort in einem lokalen Labor analysiert werden kann und die andere Hälfte als „Zwilling“ an ein Langzeitarchiv geschickt wird. Für das Ice Memory-Projekt wird dieser Zwilling über eine strikte Kühlkette nach Concordia transportiert. Der antarktische Tresor selbst ist eine teilweise vergrabene, isolierte Kammer, in der die niedrigen Umgebungstemperaturen den Großteil der Arbeit leisten. Dies verringert die Abhängigkeit von elektrischen Kühlsystemen, die in einer Krise ausfallen könnten.

Neben der Temperaturkontrolle erfordert die Aufrechterhaltung des wissenschaftlichen Wertes eines Bohrkerns strenge Handhabungsprotokolle zur Vermeidung von Kontaminationen, eine sorgfältige Kennzeichnung von Herkunft und Tiefe sowie eine Dokumentation, damit zukünftige Forscher ein Eisfragment in seinen korrekten stratigraphischen Kontext einordnen können. Das Team des Sanctuarys rechnet mit der Einlagerung von Kernen aus einem weiten geografischen Raum: den Anden, dem Kaukasus, Svalbard, dem Pamir-Gebirge und anderen Regionen. Bei einigen Expeditionen – insbesondere bei den jüngsten Arbeiten auf der Eiskappe des Pamir Kon-Chukurbashi – wurden Bohrkerne bereits so geteilt, dass eine Probe bei einem Institut wie dem Institute of Low Temperature Science der Hokkaido University verbleibt, während der Zwilling nach Concordia geht.

Internationale Governance und Geopolitik

Die Wahl der Antarktis als Lagerort ist ebenso politisch wie praktisch begründet. Der Antarktis-Vertrag reserviert den Kontinent für die friedliche wissenschaftliche Zusammenarbeit und schränkt die Ausbeutung von Ressourcen ein, was dem Sanctuary eine Ebene des internationalen rechtlichen Schutzes verleiht. Dennoch sind die politischen und ethischen Fragen nicht trivial. Die Eisbohrkerne selbst stammen aus souveränen Staatsgebieten oder Regionen mit lokaler Bevölkerung, die für Wasser, Kultur und Lebensunterhalt von den Gletschern abhängig ist. Entscheidungen darüber, welche Kerne exportiert werden, wer Zugang zu ihnen erhält und wie lange die Duplikate aufbewahrt werden, werfen Fragen der wissenschaftlichen Souveränität und des Vorteilsausgleichs (Benefit-Sharing) auf.

Die Projektorganisatoren betonen, dass das Sanctuary als Ergänzung zu bestehenden nationalen Archiven gedacht ist und nicht als Ersatz. Die Idee ist simpel: Ein Duplikat vorzuhalten, das verwendet werden kann, wenn das Original verloren geht oder beschädigt wird. Doch die praktischen Modalitäten – Vereinbarungen mit den Herkunftsländern, Genehmigungen für Bohrungen und Transport sowie langfristige Finanzierungszusagen – werden darüber entscheiden, ob das Sanctuary tatsächlich als globales Gemeingut für das Klimagedächtnis fungieren kann.

Wissenschaftliche Nutzung und zukünftiger Zugang

Die gelagerten Bohrkerne sind keine Zeitkapseln, die versiegelt und vergessen werden sollen. Sie sind Forschungskapital. Zukünftige Analysemethoden – von denen einige heute noch gar nicht erfunden sind – könnten Informationen extrahieren, die derzeit unzugänglich sind: präzisere Aufzeichnungen der Isotopenfraktionierung, Fingerabdrücke von Mikropartikeln, alte mikrobielle DNA oder verbesserte Treibhausgasmessungen. Ein sicheres Duplikat zu haben bedeutet, dass zukünftige Forscher genau dasselbe Eisfragment mit neuen Instrumenten und Fragestellungen erneut untersuchen können.

Forscher weisen zudem darauf hin, dass Eisbohrkerne unabhängige Aufzeichnungen – wie Baumringe, Seesedimente oder Korallenschichten – kalibrieren können. Die Bewahrung der Kerne trägt somit dazu bei, ein vollständigeres Bild regionaler Klimageschichten zusammenzufügen. Die Weltorganisation für Meteorologie charakterisiert Initiativen wie Ice Memory als Stärkung globaler Beobachtungssysteme, indem sie Aufzeichnungen über das Zeitalter der instrumentellen Beobachtungen hinaus erweitern; diese Erweiterung ist wichtig, da Modelle und politische Entscheidungen auf langen, gut datierten Baselines beruhen.

Dringlichkeit und ungeklärte Fragen

Es ist ein Wettlauf gegen die Zeit zwischen Logistik und Schmelze. Bohrexpeditionen sind komplex und teuer; sie erfordern Hubschrauber oder Landtraversen, Spezialistenteams und sichere Transporte. Bei vielen kleinen oder schwer zugänglichen Gletschern erfordert die Entscheidung für eine Bohrung eine Priorisierung: Welche Standorte erweitern die Aufzeichnungen am sinnvollsten, welche sind am stärksten gefährdet und wie lässt sich der wissenschaftliche Wert mit dem Respekt gegenüber lokalen Interessengruppen in Einklang bringen? Das Sanctuary hilft bei einem Teil des Problems – der langfristigen Lagerung –, aber es entbindet nicht von der Notwendigkeit zu bohren, solange das Eis seine jahreszeitliche Schichtung noch bewahrt.

Weitere ungeklärte praktische Aspekte betreffen die Verwaltung über Jahrhunderte hinweg: Wer gewährleistet die Instandhaltung, wer zahlt, wenn eine zukünftige Macht nicht mehr zur wissenschaftlichen Zusammenarbeit in der Antarktis bereit ist, und wie kann garantiert werden, dass die Proben einer breiten internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich bleiben? Diese Fragen sind eher soziopolitisch als technisch, und sie werden Antworten benötigen, wenn das Versprechen des Sanctuarys eingelöst werden soll.

Quellen

• Weltorganisation für Meteorologie (State of Global Climate 2024)
• Pressematerialien der Ice Memory Foundation und der Prince Albert II Foundation
• Station Concordia (deutsch-italienische Antarktis-Forschungseinrichtung) und Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University