Chinas 42. Antarktis-Expeditionsteam hat erfolgreich den ersten Heißwasserbohrtest Chinas in der Antarktis durchgeführt und dabei eine Tiefe von 3.413 Metern erreicht, teilte das Ministerium für natürliche Ressourcen am Dienstag mit.

Diese Leistung übertrifft den bisherigen internationalen Rekord von 2.540 Metern für polare Heißwasserbohrungen und stellt einen bedeutenden technologischen Fortschritt dar.

Der Test, der am 5. Februar im subglazialen See namens Qilin durchgeführt wurde, demonstriert Chinas Fähigkeit, Bohrforschung in über 90 Prozent des antarktischen und des gesamten arktischen Eisschildes durchzuführen.

Der subglaziale See Qilin, der 2022 von China benannt wurde, ist der zweitgrößte unterirdische See der Antarktis. Er befindet sich im Princess Elizabeth Land im ostantarktischen Eisschild, etwa 120 Kilometer von der chinesischen Station Taishan entfernt.

Die Heißwasserbohrung in polaren Eisschilden ist ein zukunftsweisendes Forschungsgebiet, das paläoökologische Veränderungen untersucht, zur Vorhersage des globalen Klimawandels beiträgt und die Grenzen des Lebens in extremen Umgebungen erforscht.

Diese Bohrtechnik wird vorwiegend in der Glaziologie und Polarforschung eingesetzt, um Bohrungen in dicken Eisschilden oder Gletschern durchzuführen. Anstelle eines herkömmlichen rotierenden Metallbohrers nutzt diese Methode einen Hochdruckstrahl aus nahezu kochendem Wasser, um sich einen Weg durch das Eis zu schmelzen.

Im Vergleich zu mechanischen Eisbohrern ermöglicht die Heißwasserbohrung ein tieferes Eindringen, eine höhere Effizienz, eine geringere Beeinträchtigung des Eises, einen leichteren Zugang zu großen Bohrlöchern und einen sauberen Betrieb. Sie hat sich zu einer Standardtechnologie für die Erforschung tieferer Schichten in polaren Eisschilden und Schelfeis entwickelt.

Li Yuansheng, Gastprofessor an der Fakultät für Geowissenschaften der East China Normal University in Shanghai, bezeichnete die Errungenschaft als „bahnbrechend und wegweisend, die China als führendes Land in der polaren Heißwasserbohrung positioniert“.

„Das erfolgreiche Experiment mit tiefem und schnellem Heißwasserbohren hat die Grundlage für die In-situ-Erkennung und Probenahme tiefer subglazialer Seen in der Antarktis geschaffen und einen weltweit führenden Fortschritt erzielt“, so Li.

Er fügte hinzu, dass das System mehrere für polare Bedingungen entwickelte Geräte umfasse und zentrale technische Herausforderungen bewältige, um die Anforderungen an hochpräzise, breite Bohrlöcher und saubere Bohrungen in der Antarktis zu erfüllen.

Laut Li können mit dem Heißwasserbohrsystem schnell vorgesehene Tiefen von über 3.000 Metern erreicht und saubere Bohrlöcher erzeugt werden, die eine anschließende Erkundung und Probenahme in subglazialen Seen ermöglichen.

Er betonte, dass das System die Anforderungen des Antarktisvertrags hinsichtlich friedlicher Nutzung und Umweltschutz erfüllt. Zu den getroffenen Maßnahmen gehören die Verwendung von lokalem Schnee zur Kontrolle externer Schadstoffe, der Einsatz von Antikontaminationsmaterialien und die Anwendung strenger Sterilisationsverfahren zur Vermeidung biologischer Kontamination.

Das Ministerium für natürliche Ressourcen teilte mit, dass die Operation effiziente, stabile und saubere Tiefbohrungen mit heißem Wasser in den Polargebieten ermöglicht und damit eine technologische Lücke in Chinas Polarforschungskapazitäten geschlossen hat. Dies unterstreicht Chinas Engagement für eine umweltfreundliche Exploration.

China wird laut Ministerium relevante Technologien und Daten aktiv mit anderen Ländern teilen, um die internationale Gemeinschaft beim besseren Verständnis, Schutz und der Nutzung der Polarregionen zu unterstützen.

Lu Kai, Postdoktorand am Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, hob die Bedeutung des Durchbruchs für die Polarforschung hervor.

„Polare Eiskerne enthalten hochauflösende Einträge von Wasserstoff- und Sauerstoffisotopen im Wasser, die vergangene Veränderungen von Temperatur, atmosphärischer Zirkulation und globalem Eisvolumen dokumentieren. Diese einzigartigen Archive sind grundlegend für die Rekonstruktion der globalen Klimadynamik“, sagte Lu.

Er fügte hinzu, dass der Durchbruch bei Bohrungen für das Extrahieren kilometerdicker polarer Eiskerne, die lange Zeiträume repräsentieren, und für die Untersuchung langfristiger paläoökologischer Veränderungen entscheidend sei. Der offene Datenaustausch sei für den globalen Fortschritt auf diesem Gebiet unerlässlich.