Sugrįžus Polarsternui, sėkmingiausia visų laikų Arkties ekspedicija baigėsi. Daugiau nei metus Vokietijos mokslinis ledlaužis keliavo 5 kruiziniais laivais su daugiau nei 400 žmonių iš 20 šalių, siekdamas tiksliau nei bet kada anksčiau ištirti klimato kaitos epicentrą. Pasibaigus ekspedicijai, kainavusiai apie 140 milijonų eurų, Alfredo Wegenerio institutas, Helmholtzo poliarinių ir jūrų tyrimų centras (AWI), padarė teigiamą išvadą: nepaisant visų nenumatytų sunkumų, jam pavyko pagilinti žinias apie Žemės klimato sistema ir jos pokyčiai lemiamu žingsniu.
Žvelgiant iš Leipcigo, sudėtingas projektas taip pat buvo sėkmingas: visi 7 dalyviai iš Leibnizo Troposferos tyrimų instituto (TROPOS) ir Leipcigo universiteto grįžta geros sveikatos ir turi vertingų klimato duomenų. Dvi matavimo programos, kurios yra svarbiausios atliekant Arkties atmosferos tyrimus, galėjo būti visiškai įvykdytos nepaisant ekstremalių oro sąlygų ir karūnos: kelių bangų ilgio lidaras nuskenavo oro sluoksnius virš Polarsterno visos ekspedicijos metu. Per 369 dienas į dangų pateko 640 milijonų lazerio impulsų ir buvo surinkta 112 gigabaitų duomenų. Liepos mėnesį MOSAiC atmosferos komanda sugebėjo išmatuoti žemiausią oro sluoksnį virš tirpstančios ledo sangrūdos nelaisvėje esančiu balionu. Per trumpą laiko tarpą buvo pasiekti 33 pakilimai balionu, per kuriuos iš viso buvo išvyniota ir pervyniota 31725 metrai virvės. TROPOS ir Leipcigo universiteto balionų matavimai yra ypač svarbūs norint suprasti poliarinę atmosferą lydymosi fazės metu, nes iš pradžių planuoti matavimai lygiagrečiai su orlaiviais iš Špicbergeno dėl korona pandemijos turėjo būti atidėti iki rudens.
"Džiaugiamės, kad ambicingi planai iš esmės buvo įgyvendinti, nepaisant visų sunkumų. Neabejotinai svarbiausias dalykas yra Šiaurės ašigalio troposferos įžvalgos žiemą su mūsų lidaru. Niekas niekada negalėjo to stebėti. taip toli į šiaurę per poliarinę naktį iš MOSAiC“, – sako prof. Andreas Macke, TROPOS direktorius. Duomenų vertinimas vis dar įsibėgėja, tačiau yra požymių, kad atmosferai galioja tas pats kaip ir ledui ant žemės: „Yra daug požymių, kad Arkties atmosfera jau gerokai pasikeitė. Matėme ir daugiau dūmų nei tikėtasi. Didžiuliai miškų gaisrai, matyt, paliečia poliarinius regionus. Panašu, kad net šios kadaise nesugadintos vietovės pasiekė „piroceną“. Tačiau prireiks mėnesių, kol bus gauti konkretūs rezultatai, per kuriuos reikės išnagrinėti duomenis, išanalizuoti ir aptarti, kol juos pagaliau bus galima paskelbti. „Faktas, kad išmatavome atmosferą ir energijos balansą žemėje per visus Arkties metus, labai prisidės prie mūsų supratimo apie Arkties atšilimą“, – priduria Macke.
Šiuo metu džiaugsmas, kad žmonės ir technologijos ištvėrė įtampą, gerokai viršija. Taip pat dr. Ronny Engelmann, mokslininkas ir lazerių ekspertas iš TROPOS, atsakingas už nuotolinio stebėjimo matavimus OCEANET projekte Polarsterne: „Buvo įdomu patirti Arktį žiemą ir būti regione, kuriame tik Keletas žmonių šiuo metų laiku buvo anksčiau. Kaip mokslininkas džiaugiuosi, kad dėl geros kolegų priežiūros mūsų įranga tarnavo metus ir taip pat ištvėrė didžiulį poliarinės nakties š altį su temperatūra iki -40 laipsnių Celsijaus be gedimų. Pastarųjų dešimties metų patirtis, per kuriuos mūsų OCEANET konteineris buvo Polarstern laive, labai padėjo. Be stabilių technologijų niekada nebūtume žinoję, kokie dulkių sluoksniai persikėlė per Arktį“, – atsigręžia fizikas Engelmannas. Lidaras veikė nuo 2019-09-28 iki 2020-10-02 be didesnių gedimų. Tai užtikrino dr. Ronny Engelmann, Hannes Griesche, Martin Radenz, Julian Hofer ir Dr Dietrich Althausen, kai kurie iš jų penkiose kruizo atkarpose praleido iki keturių mėnesių. Nors nuotolinio stebėjimo prietaisai dažniausiai veikia automatiškai, jiems reikia nuolatinės priežiūros: pavyzdžiui, lazerio impulsus skleidžiančias blykstės lempas tekdavo keisti penkis kartus arba kiekvieną kartą kalibruojant mikrobangų radiometrą tekdavo pakeisti 60 litrų skysto azoto.. Kartu su kitais prietaisais, tokiais kaip radiacijos matuokliai, debesų kamera, lietaus matuoklis ir fotometras OCEANET matavimo konteineryje iš TROPOS, iš viso buvo surinkta daugiau nei pusantro terabaito duomenų ir sunaudota apie 60 000 kWh elektros energijos.
Nors nuotolinio stebėjimo prietaisai Polarsterno priekiniame denyje praktiškai galėjo vykdyti visą ekspediciją, kiekviena komanda ant ledo turėjo tik trumpą laiko langą, kurį reikėjo panaudoti kuo efektyviau. TROPOS ir Leipcigo universiteto oro balionų komanda ant ledo galėjo dirbti iš viso 37 dienas. Kitų komandų palaikymo dėka pasiekti 33 pakilimai oro balionu, kuriuose pririštas autobuso dydžio balionas BELUGA galėjo išmatuoti aerozolio daleles, radiaciją ir meteorologinius parametrus iki 1500 metrų aukščio virš ledo. Norint pripildyti balioną kelis kartus, buvo sunaudota 474 kubiniai metrai helio ir ledo inkarams į tirpstantį ledą reikėjo išgręžti iki 6 metrų gylio skyles. "Laikas ant ledo buvo trumpas, bet intensyvus. Daug tirpstančių tvenkinių ir dažni b altųjų lokių apsilankymai pareikalavo daug improvizacijos. Dėl visos MOSAiC komandos palaikymo sugebėjome įveikti sudėtingas situacijas. Dėl to balionų matavimai buvo labai svarbūs. komandos pastangos iš puikios komandos, kurią prisiminsiu dar ilgai“, – sakė Christianas Pilzas iš TROPOS. Vertikalūs profiliai, kuriuos Pilzas užfiksavo kartu su jo kolegos Michaelo Lonardi iš Leipcigo universiteto radiacijos matavimais, suteiks svarbių įžvalgų apie žemesnę vasaros Arkties atmosferą. Pavyzdžiui, komanda sugebėjo užregistruoti 14 laipsnių Celsijaus temperatūrą 300 metrų aukštyje, nors temperatūra žemėje buvo tik šiek tiek virš užšalimo taško. Be tokių matavimų vietoje nebūtų įmanoma įvertinti ant žemės esančių oro sluoksnių įtakos tirpstančiam jūros ledui.
Iš pradžių buvo planuota vasaros pradžioje tyrinėti artimą atmosferą virš MOSAiC ledo lytinės pririštu balionu ir aukštesnius sluoksnius lėktuvu. Tačiau dėl korona pandemijos skrydžiai per Špicbergeną tuo metu nebuvo įmanomi. Reikėjo organizuoti tiekimo ir personalo mainus su tyrimų laivais iš Vokietijos, o lėktuvų kampaniją nukelti iki rugsėjo mėn. „Todėl matavimai su Leipcigo pririštu balionu yra svarbūs in situ aerozolio matavimai MOSAiC šiame oro sluoksnyje, kuris yra labai svarbus Arkties klimatui“, – pabrėžia Andreas Macke iš TROPOS. „Kaip atmosferos tyrinėtojas, aš esu ypač džiaugėsi, kad baliono eksperimentas buvo sėkmingas antrą kartą po 2017 m. ir suteikė labai vertingų duomenų."
2020 m. rugsėjį Vokietijos AWI tyrimų orlaiviai Polar 5 ir Polar 6 buvo pirmieji užsienio orlaiviai, pakilę iš Longyearbyen oro uosto keliems matavimo skrydžiams iš Špicbergeno į centrinę Arktį, siekiant ištirti atmosferą kontekste. MOSAiC po koronarinio užblokavimo: „Atlikdami išsamius radiacijos ir dalelių matavimus, norime išsiaiškinti, kaip debesys Arktyje veikia žemės atšilimą. Pastaraisiais metais Arktis atšilo labiau nei bet kuris kitas žemės regionas. Susiję grįžtamojo ryšio mechanizmai yra labai sudėtingi ir dar nepakankamai suprantami. Tačiau šios žinios yra būtinos, kad klimato modeliai galėtų įvertinti, kaip greitai pasikeis klimatas, net ir regione aplink Šiaurės ašigalį“, – aiškina prof. Manfredas Wendischas iš Leipcigo universiteto, kuris taip pat yra Vokietijos tyrimų fondo (DFG) Bendradarbiavimo tyrimų centro „Arkties klimato kaita“atstovas. Tinklas apima Brėmeno, Kelno ir Leipcigo universitetus, taip pat AWI Brėmerhavene ir TROPOS Leipcige. Tyrimų tinklo tikslas – įvairiais metodais stebėti dramatišką klimato kaitą Arktyje, kad būtų pagerintas modelių patikimumas ir būtų galima tiksliau prognozuoti tolesnį Arkties atšilimą. MOSAiC ekspedicija prie to labai prisidės ir artimiausiais mėnesiais ją intensyviai vertins aljanso partneriai.
"Labai džiaugiuosi MOSAiC ekspedicijos pažanga ir visiška jos sėkme. Ekspedicijos metu galime pateikti klimato duomenis ir stebėjimus, kurių žmonijai taip skubiai reikia, kad galėtų atlikti esminius ir skubūs politiniai sprendimai dėl klimato apsaugos“, – sakė prof. Markus Rex, ekspedicijos vadovas ir MOSAiC projekto vadovas, Alfredo Wegenerio instituto, Helmholtzo poliarinių ir jūrų tyrimų centro (AWI). „Matėme, kaip miršta Arkties ledas. Vasarą net Šiaurės ašigalyje jis pasižymėjo dideliu tirpimu ir erozija. Jei nedėsime neatidėliotinų ir didelių pastangų kovoti su klimato atšilimu, netrukus išvysime be ledo Arkties vasaras, kurios turės neapskaičiuojamą poveikį mūsų orams ir klimatui. Nors šiandien Centrinė Arktis išlieka žavingu, užšalusiu kraštovaizdžiu žiemą, ledas yra tik perpus storesnis nei buvo prieš 40 metų, o žiemos temperatūra, su kuria susidūrėme, beveik visada buvo dešimčia laipsnių aukštesnė nei Fridtjofas Nansenas savo novatoriškoje vietoje. Arkties ekspedicija daugiau nei prieš 125 metus."
2019 m. rugsėjo 20 d. „Polarstern“išvyko iš Norvegijos Tromsės uosto, keliaujančio į Centrinę Arktį – klimato kaitos epicentrą. Atsidūręs ten, laivas leido sau įstrigti lede ir pradėjo vienerius metus trukusį dreifą per Šiaurės ašigalį, visiškai pavaldus gamtos jėgoms – maršrutą ir greitį lėmė tik ledo dreifas, varomas vėjas ir srovės. Per penkis kruizinius ekspedicijos etapus iš viso dalyvavo 442 tyrinėtojai, „Polarstern“įgulos nariai, jaunieji tyrėjai, mokytojai ir spaudos atstovai. Dalyvavo septyni laivai, keli orlaiviai ir daugiau nei 80 institucijų iš 20 šalių. Mokslininkai, atvykę iš 37 šalių, turėjo bendrą tikslą: ištirti sudėtingą atmosferos, ledo ir vandenyno sąveiką klimato sistemoje, kad būtų galima geriau jas atvaizduoti klimato modeliuose. Jie taip pat ištisus metus tyrinėjo gyvenimą Centrinėje Arktyje. Dabar jie grįžo namo su daugybe įspūdžių iš greitai besikeičiančios Arkties ir su neprilygstamu duomenų lobynu, kurį analizuos visa klimato tyrinėtojų karta.
Žvelgiant iš Leipcigo perspektyvos, kita didelė matavimo kampanija Arktyje bus „HALO (AC)“misija su Vokietijos tyrimų lėktuvais HALO ir Polar 6 2022 m. pavasarį. Kita vertus, pririštas balionas BELUGA, jau grįš į Arkties dangų 2021 m. vasaros pabaigoje – jei leis pandemijos sąlygos.
