Der Klimawandel ist hier stark zu spüren: Die Temperatur in der Arktis ist in den vergangenen Jahrzehnten etwa vier Mal so stark angestiegen wie im weltweiten Durchschnitt. Warum das so ist und welche Auswirkungen das hat, wird nun erforscht - auch mithilfe einer Gulfstream G550. Dabei handelt es sich eigentlich um einen Langstrecken-Businessjet.
Doch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, kurz DLR, betreibt ihre G550 als Forschungsflugzeug. Sie trägt das Kennzeichen D-ADLR und wird Halo genannt, als Abkürzung für High Altitude and Long Range Research Aircraft.
Was die D-ADLR alles kann
Der Flieger hat eine Reichweite von mehr als 8000 Kilometern und kann eine Flughöhe von rund 15 Kilometern erreichen. «Da er so lange und so hoch ohne Tankstopp fliegen kann, sind mit ihm auch Messflüge in Regionen möglich, die man sonst nur umständlich oder gar nicht auf diese Weise untersuchen kann: etwa in den Polargebieten der Erde», so das DLR. «Und bei all dem kann Halo auch Geräte und Instrumente von drei Tonnen Gewicht mitnehmen.»
Über der Arktis war die D-ADLR nun unterwegs für eine Messekampagne, die vom Karlsruher Institut für Technologie und der Goethe-Universität Frankfurt koordiniert wird. Dafür flog die Gulfstream G550 am 8. März von Oberpfaffenhofen in die nördlichste Stadt Schwedens, Kiruna. Am 2. April kehrte sie zurück.
Acht Forschungsflüge ab Kiruna
In der Zwischenzeit absolvierte das Forschungsflugzeug acht Flüge ab Kiruna, alle etwa zwischen sieben und neuneinhalb Stunden lang. Das folgende Bild zeigt den Flugverlauf am 19. März, als die D-ADLR den mit 9 Stunden und 35 Minuten längsten Flug absolvierte:
Die Flugstrecke in hohen Norden. Screenshot flightradar24.com
Die Messkampagne, genannt ASCCI (Arctic Springtime Chemistry-Climate Investigations), beschäftigt sich vor allem mit der Frage, wie Ozon und Wasserdampf in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre – also in Höhen zwischen etwa 5 und 15 Kilometern – den arktischen Klimawandel beeinflussen. Oder auch von diesem beeinflusst werden. Dazu untersucht die Kampagne die Prozesse, die in der Atmosphäre über der Arktis im Frühjahr stattfinden.
Ausbruch eines Unterwasservulkans
«Obwohl Fluorchlorkohlenwasserstoffe und andere ozonzerstörende Substanzen schon seit Jahrzehnten nicht mehr produziert werden, wird es noch Jahrzehnte dauern, bis sie vollständig aus der Atmosphäre verschwunden sind», erklärt das DLR. «So spielen diese Substanzen weiter eine Rolle und ihre Auswirkungen müssen anhaltend analysiert werden.»
Zudem befindet sich durch den Ausbruch des Unterwasservulkans Hunga-Tonga im Pazifik vor drei Jahren immer noch deutlich mehr Wasser in der Stratosphäre als normal. Wie sich das auf die Ozonschicht auswirkt, wollen die Forschenden auch herausfinden. Zudem werden im Frühjahr Luftschadstoffe in die Arktis transportiert, die dort als kurzlebige Treibhausgase wirken können - auch diese Prozesse sind Teil des Forschungsprojektes.
Instrumente in der Gulfstream G550
Eines der Messinstrumente an Bord der G550 ist ein Infrarot-Spektrometer. Es zählt zu den wenigen Instrumenten weltweit, das hochaufgelöste vertikale Verteilungen einer Vielzahl von Spurenstoffen in großen Höhen messen kann.
Blick aus der D-ADLR auf Spitzbergen. Blick aus der D-ADLR auf Spitzbergen. Bild: KIT
Mit einem Lidar-Instrument (Lidar - Light Detection and Ranging) messen die Forschenden zudem höhenaufgelöste Profile von Wasserdampf und Ozon unterhalb des Flugzeugs mittels Laserstrahlung. Zugleich kann dieses Lidar-Instrument auch vertikale Verteilungen von Aerosolen und arktischen Eiswolken messen.
Vergleich mit Daten von Satelliten
Mittels präziser Flüge unterhalb eines europäisch-japanischen Satelliten, der seit Mitte 2024 die Erde 15 Mal pro Tag umkreist, werden die Messdaten zwischen dem Forschungsflugzeug und dem Satelliten verglichen. 2024 gab es bereits eine entsprechende Vergleichsmessungen in tropischen Regionen.
