Forschungsschiff "Polarsternn 1. Antarktisexpedition (ANT I) 27. Dezember 1982 - 23. April 1983 Koordinator Prof. Dr. Gotthilf Hempel Mit Einzelberichten der Fahrtleiter sowie der Arbeitsgruppen auf FS "Polarstern" und auf den Stationen 'Georg-von-Neumayer" und tlHenryk-Arctowskitt Herausgegeben von Gotthilf Hempel With English Summary Berichte zur Polarforschung 14 / 1983 Reports on Polar Research Vorwort Am 9. Dezember 1982 wurde das Forschungs- und Versorgungsschiff Polarstern" vom Bundesminister fü Forschung und Technologie in Dienst gestellt und dem Alfred-Wegener-Institut zur Nutzung Übergeben Nach einer kurzen technischen und wissenschaftlichen Erprobung in der Nordsee wurde das Schiff zu seiner ersten Antarktis-Expedition ausgerüste und mit VersorgungsgÜtern Schneefahrzeugen und Baumaterialien fü die "Georg-von-Neumayer- Station" beladen. Am 27. Dezember verlie8 "Polarstern" den Heimathafen Bremerhaven und trat die Reise in die Antarktis mit Kapstadt als Zwischenhafen an. Bereits vorher war die in Norwegen gechartete "Polarbjörn auf der gleichen Route zur Atka-Bucht ausgelaufen. Wie "Polarstern" führt sie zwei Hubschrauber mit, von denen einer frühzeiti in der Saison zu Schaden kam. Aufgabe von M5 "Polarbjörn war es, möglichs zeitig in der Saison das neue Überwinterungstea und eine Gruppe von Geologen und Geophysikern zur "Georg-von-Neumayer-Station" in der Atka- Bucht und in die Berge Neu-Schwabenlands zu bringen und biolo- gische Untersuchungen an Robben und Vögel zu ermöglichen Anfang Februar trat MS "Polarbjorn" die Heimreise an. FS "Polarstern'' brachte am 31. Januar 1983 neben zahlreichen Versorgungsqüter ein Bauteam zur "Georg-von-Neumayer-Station", das in vierwöchige Arbeit die Station ausbaute, währen "Polarstern" ein komplexes wissenschaftliches und technisches Forschungs- und Erprobungspro- gramm in der inneren Weddell-See durchführte Nach der Übernahm der "alten" Überwintere und anderer Wissenschaftler sowie der Baumannschaft durchquerte FS "Polarstern" Anfang Mär die Weddell-See in ost-westlicher Richtung und besuchte die polnische Station 'tArctowskigfauf King George Island, wo vier deutsche Wissenschaftler an Bord gingen. Nach weiteren Forschungsarbeiten in der südliche scotia-See erreichte das Schiff Rio de Janeiro planmäß am 23. März Die Heimreise nach Deutschland führt Übe den zentralatlantischen Sierra-Leone-Rucken, der eingehend vermessen wurde. Am 23. April 1983 machte FS "Polarstern" wieder in Bremerhaven fest. Die Expeditionskosten wurden im wesentlichen aus Haushaltsmitteln des Alfred-Wegener-Institutes bestritten. Der Bundesminister fü Forschung und Technologie forderte darübe hinaus eine Reihe von Einzelvorhaben, insbesondere im technischen Bereich. zur Geräte ausstattung trug die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Schwerpunktprogrammes Antarktisforschunq bei. sie finanzierte auch die geologische Neu-Schwabenland-Expedition und Teile des luftchemischen und geologischen Programmes auf der Heimreise, Die hier vorgelegten Berichte wurden gro8enteils schon an Bord erstellt und auszugsweise als Sonderheft 2 der "Berichte zur Polarforschung" veröffentlicht Die Publikation des vollständige Berichtes einschließlic der Beiträg der einzelnen Arbeitsgruppen hat sich lange heraus- gezögert wobei den Koordinator dafü die Schuld trifft. Erst die Abgeschiedenheit einer erneuten Antarktis-Expedition mit FS Polarstern" nutzte er zur abschließende Überarbeitun des Textes, dabei wurde aber bewuß darauf verzichtet, inzwischen gewonnene Ergebnisse einzufügen Sie gehöre in die entsprechen- den Fachzeitschriften. Die Berichte der einzelnen Arbeitsgruppen spiegeln den Wissensstand am Ende der Reise wider. Neben dem Reise- und Erfahrungsbericht uber die Fahrt der "Polarstern" und die wissenschaftlichen Arbeiten an Bord, enthäl die vorliegende Schrift auch kurze Darstellungen der wissen- schaftlichen und technischen Arbeiten an der "Georg-von-Neumayer- Station" und der Forschungen der vier deutschen Wissenschaftler an der "Station Arctowski". Der Bericht der geologischen "Neu- Schwabenland-Expedition" mit MS "Polarbjörn ist bereits in dieser Schriftenreihe erschienen (Berichte zur Polarforschung 13/83 ) , ebenso eine englisch-sprachige Beschreibung der "Georg- von-Neumayer-Station" als meteorologisches und geophysikalisches Observatorium (Berichte zur Polarforschung Sonderheft 5/1984). Der Fahrtbericht uber die Heimreise wurde vom Geologisch-Paläon tologischen Institut der Universitä Kiel in etwas ausführ licherer Form in Umlauf gesetzt. Die druckreife Fertigstellung der Texte wird Frau G. Kreuzer Übernehmen Dafü danke ich ihr im voraus. Auf See, 4. Mär 1985 G. Hempel Preface On 9 December 1982 the polar research and supply vessel RV "Polarstern" was commissioned by the Federal Minister of Research and Technology and consigned to the use of the Alfred-wegener- Institute for Polar Research in Bremerhaven. Technical and scientific tests during a short cruise in the North Sea were followed by loading the ship for its first expedition to the Antarctic. The cargo included supply-goods, snow-vehicles and building material for the "Georg-von-Neumayer-Station". On 27 December 1982 RV "Polarstern" left her home-port Bremerhaven for her maiden cruise to the Antarctic via Capetown. Earlier in the season llPolarbjÖrnrhad departed to Atka-Bay using the Same route. The task of MS "PolarbjÖrntwas to bring the new overwintering Crew as well as a group of geologists and geo- physicists to the "Georg-von-Neumayer-Station" in the Atka-Bay and to the mountains of Neu-Schwabenland. A small team on board carried out biological studies on seals and birds. At the beginning of February MS "PolarbjÖrn1 left on its homeward journey. MS "PolarbjÖrntwas chartered in Norway. Like RV "Polarstern" she carried two helicopters. One of them got damaged at an early date of the expedition. t On 31 January 1983 the RV "Polarstern" reached Atka Bay and unloaded its numerous supply goods and a construction team which finished within 4 weeks the construction of the "Geog-von-Neu- meyer-Station". Meanwhile the "Polarsternw undertook a complex scientific and technical test-programme in the inner Weddell-Sea. At the beginning of March the tlold"overwintering Crew, other scientists, and the construction team came On board and RV "Polarstern" traversed the Weddell-Sea in east- and westerly direction and visited the polish station tlArctowski"On King- George-Island where four german scientists embarked. After some further scientific work in the Southern Scotia Sea the ship reached Rio de Janeiro according to schedule on 23 March. The homeward journey included a detailed survey of the central- atlantic Sierra-~eone-~idge.On 23 April in 1983 RV "Polarstern" reached Bremerhaven. Most of the following reports had already been completed On board and were published in extracts in "Sonderheft 2/83 der Berichte zur ~olarfÖrschun~~~The publication of the full report including contributions by the various teams has been prolonged unduly by fault of the coordinator. Only with the seclusion of another antarctic expedition on RV "Polarstern" the final revision of manuscripts has been brought about. All the detailed texts are in German. However, the non-German reader finds an extensive English Summary On the t.echnica1 experience and scientific work of the antarctic leg of the cruise. Besides the reports on the cruise of RV "Polarstern" and the scientific work On board this volume includes short desriptions Seite Die Anreise: Bremerhaven - Kapstadt 9 Fahrtverlauf 9 Die wissenschaftlichen Arbeiten 9 Ozeanographie 9 Meteorologie 10 Einrichtung der Bodenmeßanlag 10 Aerologie 11 Geologie 11 Spurenstoff-Chemie 12 Marine Schwefel- und Stickstoffkomponenten 12 Vertikalaustausch von Schwefelverbindungen 13 Formaldehyd und Acetaldehyd 14 Der antarktische Fahrtabschnitt 16 Fahrtverlauf 16 Hafenaufenthalt und Stationsbesuche 21 Die wissenschaftlichen Arbeiten 2 6 Meteorologie 2 6 Die Forschungsziele 2 6 Die Meßgerä und das Beobachtungsmaterial 26 Die meteorologischen Teilprojekte 27 Chemie der Atmosphär 3 3 Physikalische Ozeanographie 3 4 Forschungsziele 34 Die Meagerät und das Datenmaterial 3 4 Die ozeanographischen Teilprojekte 3 5 Biologie 39 Phytoplankton 3 9 Grol3plankton - Fischbrut - Krillbrut 4 0 Biologie adulter Fische 4 1 Verbreitung und Ökophysiologi des Makrozoo- 4 2 benthos Biologie der Meeressäuge und Seevöge 4 4 Entwicklungsbiologie und Ökologi der Para- 4 7 siten von Robben und Seevogeln Marine Geologie 4 9 Kap Norwegia 4 9 Filchner-Graben 5 0 3,2 kHz Sedimentechograph 5 0 SEABEAM-Vermessungen 5 1 Gerateversuche 5 1 Fossile kieselige Mikroorganismen 5 1 Rezente kieselige Mikroorganismen 5 2 Seite Vermessung der Schelfeiskante in der ost- 5 8 liehen Weddell-See Ermittlung der Eisbrech-Eigenschaften 62 des FS "Polarstern" Rammeisbrechversuche 62 Scholleneisbrechversuche 63 Die Heimreise: Rio de Janeiro - Bremerhaven 65 Fahrtverlauf 65 Bericht der Arbeitsgruppen 67 Geologie 67 Luftchemie 7 0 Biologie 75 Hydrographie 76 Gerate-Einsatz 77 Bordeigene Gerät im Dauerbetrieb 77 Bordeigene Gerate im Testbetrieb 78 Institutseigenes Gerä im Dauerbetrieb 78 Zusammenfassung: Übersich Übe technische 79 Erfahrungen und wissenschaftliche Arbeiten in der Antarktis Summary of technical experiences and 90 scientific work Beteiligte Institute Liste der Fahrtteilnehmer Liste des Schiffspersonals Anhang: AI. Sommerkampagne in der "Georg-von-Neumayer- 106 Stationn A2. Forschunqsarbeiten der deutschen Biologen 124