Eispier

Ein Eispier oder Eiskai ist eine künstliche Konstruktion, die das Entladen von Schiffen in der Antarktis erleichtert. Er entsteht, indem Meerwasser in einen abgegrenzten Bereich gepumpt und gefrieren gelassen wird. Durch mehrmaliges Wiederholen dieses Vorgangs werden weitere Eisschichten aufgebaut. Die fertige Konstruktion ist mehrere Meter dick und stabil genug, um Container-Lkw zu tragen . Mitarbeiter der Operation Deep Freeze errichteten 1973 den ersten schwimmenden Eispier im südlichsten Seehafen der Antarktis ^{[ 1 ]} , der McMurdo-Station. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} Seitdem werden Eispiers jeden Sommer im Naturhafen von McMurdo in der Winter Quarters Bay ( 77°50′S 166°40′E) genutzt . Der Hafen liegt an der Südspitze von Ross Island . / 77,833°S 166,667°E / -77.833; 166.667

Traditionell erreichen jeden Sommer zwei Versorgungsschiffe, ein Frachter und ein Tanker , den Eispier, nachdem ein Eisbrecher einen Schifffahrtskanal durch das Packeis geöffnet hat . Die Hauptfunktion des Eispiers besteht darin, Lastwagen eine Plattform zu bieten, um längsseits eines Versorgungsschiffs zu fahren und Ladung zu be- oder entladen. Stahlseile, die am Ufer befestigt sind, fixieren den Pier .

Die Hafenbehörden verteilen die am Dock ankommende Fracht an die McMurdo-Station , die nahegelegene Scott-Basis und Feldlager bis hin zum Südpol . Importiert werden praktisch alle Materialien, die für die Versorgung des in der Antarktis lebenden und arbeitenden Personals benötigt werden. Exportiert werden unter anderem wissenschaftliche Eiskernproben und in den Feldlagern gesammelte Fäkalien sowie defekte Ausrüstung und Wertstoffe, die zur Weiterverarbeitung in die Vereinigten Staaten zurückgebracht werden.

Eisbrücken haben in der Regel eine Lebensdauer von drei bis fünf Jahren. Sobald eine Eisbrücke nicht mehr nutzbar ist, wird sie von Eisbrechern aufs Meer geschleppt und dort ausgesetzt.

Schiffe, die am Eispier der McMurdo-Station anlegen, sind darauf angewiesen, dass Eisbrecher einen Schifffahrtskanal vom oberen McMurdo-Sund zur Winter Quarters Bay öffnen . Je nach Jahreszeit öffnen ein oder mehrere Eisbrecher in der Regel einen 13 bis 80 km langen Kanal. ^{[ 5 ]}

Im Jahr 2005 stießen Eisbrecher jedoch auf über 140 km Packeis , das die Einfahrt zum McMurdo-Sund blockierte . ^{[ 6 ]} Die Eisansammlung entstand, als ein 160 km langer Eisberg (B15A) in der Nähe des oberen McMurdo-Sunds auf Grund lief. Zwei Eisbrecher schafften es schließlich, einen Schifffahrtskanal zur Winter Quarters Bay freizubrechen.

Der Schifffahrtskanal dient als Wasserweg für die wenigen jährlichen Versorgungsschiffe und Forschungsschiffe, die den extrem abgelegenen Seehafen der McMurdo-Station anlaufen. Zur Vorbereitung der Ankunft der Versorgungsschiffe sorgen Eisbrecher dafür, dass die seeseitige Kante des Piers gleichmäßig bleibt. Der Schiffskapitän manövriert den Eisbrecher so, dass sein Bug wie ein riesiger Rammbock die scharfen Kanten des Piers abträgt, um das Anlegen der Schiffe zu erleichtern. ^{[ 2 ]}

Vor der Entwicklung des Eispiers durch das Militär entluden US-Schiffe ihre Ladung in provisorischen Eishäfen im McMurdo-Sund . Damals legten die Schiffe an saisonalem Packeis an, wo Hafenarbeiter des Militärs die Ladung auf große Schneeschlitten umluden. Anschließend zogen Maschinenführer die Fracht mit Pistenraupen und Traktoren über das Eis nach McMurdo – ein schwieriges und potenziell gefährliches Unterfangen. Tanker, die mit Öl, Diesel und Benzin ankamen, mussten bis zu 16 km vom Hafen entfernt anlegen und ihren Treibstoff an Land abpumpen. ^{[ 7 ]}

Ab 1964 begannen Eisbrecher, einen Schifffahrtskanal zur Winter Quarters Bay zu öffnen, wo Schiffe an Festeis festmachten, einer Form von Meereis, die an der Küste oder an Eiswänden wie dem Ross-Schelfeis in der Antarktis anhaftet . Das Anlegen an Festeis hatte jedoch unerwünschte Folgen. Warmes Wasser, das von den Schiffen abgelassen wurde, erodierte das Eis mit einer Geschwindigkeit von etwa drei Quadratkilometern pro Jahr. ^{[ 2 ]}

Daraufhin errichteten die Hafenbehörden 1972 ein Stahldock, das jedoch kurz darauf von den Wellen eines Sturms zerstört wurde. Noch in derselben Saison entwickelten die Bauarbeiter eine Alternative. Sie formten einen Eisblock, bedeckten ihn mit Matten und Stroh und nutzten ihn als Fender für einen Tanker, der im Herbst 1973 im Hafen anlegte. Dieser Eisfender gilt als Vorläufer des heutigen Eispiers. ^{[ 8 ]}

Der Anleger in McMurdo ist nicht ohne Vergleich. 1987 errichteten Arbeiter einen ähnlichen Pier in Mys Schmidta, einem kleinen Seehafen in Tschukotka, einem fernöstlichen Gebiet am Arktischen Ozean, das an Alaska grenzt. ^{[ 9 ]} Wie in McMurdo ermöglichte auch dieser arktische Eispier das Anlegen von Schiffen in Küstennähe zum Beladen. Der in der ehemaligen Sowjetunion gebaute Pier war über 700 Meter lang.

Die an der McMurdo-Station eingesetzten Eisbrücken sind seit dem Prototyp des Eisfenders deutlich komplexer und größer geworden. Eine moderne Brücke ist etwa 240 Meter lang, 90 Meter breit und 7 Meter dick. ^{[ 10 ]} Das Personal der Flottenbetriebsabteilung baut die schwimmenden Brücken im Winter. Sie errichten sie auf natürlich gefrorenem Meerwasser im McMurdo-Sund, nachdem das Packeis eine Dicke von etwa 0,6 Metern erreicht hat. ^{[ 11 ]}

Anschließend schütten Arbeiter entlang des Umfangs des entstehenden Eisstegs einen mehrere Meter dicken Schneewall auf. Hochleistungspumpen fluten das Packeis dann mit Meerwasser bis zu einer Tiefe von etwa 10 cm. Das Meerwasser gefriert in der Regel innerhalb von 24 Stunden vollständig. Die Flutung wird so lange wiederholt, bis eine Dicke von 1,5 m erreicht ist.

Anschließend wird eine Verstärkungsmatte aus ca. 2.100 m Stahlseil (25 mm Durchmesser) an einem im Eispfeiler eingebetteten Stahlrohr (51 mm Durchmesser) befestigt. Laut den Genehmigungsunterlagen der National Science Foundation werden für den Bau des Pfeilers insgesamt ca. 6.300 m Stahlseil benötigt.

Die Arbeiter wiederholen den gesamten Vorgang drei weitere Male, bis der Eissteg etwa 6,7 ​​m dick ist. Hölzerne Strommasten, die etwa vier Meter tief in den fertigen Eissteg gerammt werden, tragen die Strom- und Telefonversorgung. Zusätzlich werden in der letzten Bauphase kürzere Pfähle am Eisrand befestigt, die als Poller dienen und den Steg am Ufer von McMurdo sichern. Eine 15–20 cm dicke Schicht aus Vulkankies bedeckt den Steg, um eine rutschfeste Oberfläche zu schaffen und das Eis vor der Sommersonne zu schützen.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass Eisbrücken eine Lebensdauer von drei bis fünf Jahren haben. Faktoren wie Spannungsrisse und Erosion verkürzen diese Lebensdauer. Darüber hinaus tragen Sturmfluten, Wellengang, der Kontakt mit Schiffen und das von Schiffen abgeleitete warme Wasser zur Beschädigung der seeseitigen Kante der Brücke bei.

Der Betrieb des Eispiers im südlichsten Hafen der Welt verlief nicht ohne Zwischenfälle. Die größte Gefahr stellen auflandige Winde mit hohem Seegang und starker Dünung dar, die den Eispier schwer beschädigen können. So verursachten beispielsweise 1993 starke Winde und hohe Dünung erhebliche Risse im Pier. Laut einem Bericht der National Science Foundation (NSF) ^{[ 12 ]} führten die raue See zu Verschiebungen von mehreren Metern zwischen den einzelnen Piersegmenten. Die entstandenen Schäden verhinderten die Zufahrt von Fahrzeugen zum Pier für Reparaturarbeiten.

Die Lage verschärfte sich in der darauffolgenden Woche, als weitere Stürme Eis, Schneematsch und Meerwasser auf den Pier spülten und etwa die Hälfte des Docks überfluteten. Laut NSF-Bericht erreichte das Wasser auf der Seeseite des Piers eine Höhe von 1 bis 2 Metern und fror fast sofort zu. Zur Behebung der Sturmschäden wurden zusätzliche Haltekabel angebracht und anschließend regelmäßig geflutet, um die Eisdicke zu erhöhen.

Zu den bemerkenswerten Vorfällen mit beschädigten Eispiers an der McMurdo-Station zählt ein Ereignis, das sich zehn Jahre zuvor ereignet hat. Der Eispier war 1983 bereits vier Saisons in Betrieb, als der Frachter USNS Southern Cross in der Winter Quarters Bay anlegte. Die Verantwortlichen der Operation Deep Freeze drängten auf eine verlängerte Nutzung des Piers, um dem Frachter zwei Versorgungsfahrten innerhalb einer Saison von Port Lyttelton, Neuseeland, nach McMurdo zu ermöglichen – ein Novum. ^{[ 13 ]} Die Bemühungen, die Lebensdauer des Eispiers zu verlängern, führten jedoch dazu, dass ein Lastwagen durch das Eis brach. Der Fahrer, der auf dem Container stand, konnte sich in Sicherheit bringen und erlitt leichte Verletzungen.

Der jüngste Vorfall ereignete sich 2010, als ein Jahrhundertsturm aufzog und hohe Wellen den Pier ins Meer spülte. Man ging davon aus, dass er mitsamt der Jamesway-Hütte , dem Telefonmast, den Pollern und weiterer Ausrüstung verloren gegangen war. Im Südsommer 2011 wurden die Gegenstände gefunden und per Hubschrauber nach McMurdo zurückgebracht. Ein Peilsender wurde auf dem Eispier zurückgelassen, als dieser aufs Meer hinaus trieb. ^{[ 14 ]}

Die Instandhaltung des Eispiers beginnt mit dem Ende des Südsommers. Die Maschinenführer entfernen den Kies und lagern ihn für die nächste Saison ein. Durch das Entfernen des Kieses wird verhindert, dass dessen isolierende Eigenschaften das weitere Dickenwachstum des Eises im Winter behindern. Zu den Wintermaßnahmen gehören das Schneeräumen vom Dock und das Fluten des Piers mit Meerwasser, um die Eisfestigkeit zu erhalten.

Wenn der Pier jedoch nicht mehr nutzbar ist, erlaubt eine Genehmigung nach dem Antarktisschutzgesetz, dass ein Eisbrecher den Eispier in den McMurdo-Sund schleppt und ihn dort treiben lässt. Zu den Vorbereitungen für das Entsorgen gehören:

• Die Bimssteinoberfläche wird entfernt
• Holzpfähle werden knapp über der Eisoberfläche abgeschnitten.
• Sämtliche Geräte, Materialien und Abfälle werden entfernt.

Nach dem Aussetzen im Meer treiben Strömungen und südliche Winde den Eissteg nordwärts in Richtung Rossmeer und in die zirkumpolaren Strömungen des Südlichen Ozeans . Ein auf dem Steg angebrachtes Leuchtfeuer ermöglicht die Ortung und dient als Warnung für Schiffe. Der Steg vermischt sich mit Packeis und schmilzt schließlich – ein Prozess, der laut Schätzungen der NSF Jahre dauern kann. Infolgedessen sinken etwa 6.400 Meter (21.000 Fuß) 25 mm (1 Zoll) Stahlseil und 200 Meter (650 Fuß) 51 mm (2 Zoll) Rohr, die für seinen Bau verwendet wurden, auf den Meeresboden ^{[ 15 ].}

Die Berichte der US-Regierung über das Schicksal der unbehandelten Holzpfähle, die am Eispier verwendet wurden, gehen auseinander. In einigen Fällen wird berichtet, dass das Holz beschwert wurde, damit es sinkt. Eine Genehmigung zur Meeresentsorgung aus dem Jahr 1999 vermerkt jedoch: „Die kurzen Holzpfähle treiben mehrere Monate im Meer, bevor sie sich mit Wasser vollsaugen und schließlich auf den Meeresgrund sinken.“

• Antarktische Sonne. Archiviert am 27.02.2011 im Internet Archive.
• Umweltdokumente im Bundesregister
• Die Presse; Christchurch, Neuseeland.
• Seattle Post-Intelligencer.
• USA Today

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