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Basis für Rekordschmelze des Meereises ist gelegt

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 20.06.2016 15:22

Am Nordpol könnte wieder ein Rekordsommer bevorstehen. Daten des ESA-Eisbeobachtungssatelliten Cryosat bis einschließlich Ende Mai zeigen, dass die Eisfläche auf dem Arktischen Ozean in diesem Jahr so klein ist wie noch bei keinem Winterende seit Beginn der Satellitenmessungen. Und da das Eis auch dünner als normal ist, kann es zum großen Tauen auf dem Nordpolarmeer kommen.

Änderungen in der Meereisbedeckung zwischen 2016 und 2007 bzw. 2012. (Bild: AWI Helmholtzzentrum für Polar- und Meeresforschung)"Wir gehen mit sehr wenig Meereis in den Sommer“, erklärt Marcel Nicolaus vom deutschen Polarforschungszentrum Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven, „es würde uns nicht überraschen, wenn es im September wieder ein historisches Minimum gäbe.“ 2012 hatten Polarforscher den bisherigen Tiefstand verkündet: Nur noch 3,42 Millionen Quadratkilometer bedeckten die Eisschollen damals. In den folgenden Jahren blieb nach der jeweiligen sommerlichen Schmelze jeweils eine immer größere Eisfläche übrig, und manche dachten, 2012 sei ein besonders warmer Ausreißer. Doch in diesem Jahr könnte sich das ändern. In Bremerhaven zusammenlaufende Messdaten von Satelliten, punktuelle Eisbeobachtungen und erstmals auch Daten von mit Schollen driftenden Bojen zeichnen ein Bild, das eher auf ein starkes Abtauen der Eisdecke hindeutet.

Blick im Rekordsommer 2012 auf die Meereisoberfläche in der Laptevsee. (Bild: AWI/T. Krumpen)Der ungewöhnlich warme Winter der abgelaufenen Saison hat dafür die Basis gelegt. Um zwei bis drei Grad lag die Lufttemperatur im Mai über dem Durchschnitt der vergangenen 30 Jahre, in einzelnen Regionen waren es sogar über vier Grad. Die Wintertemperaturen waren natürlich zu niedrig, um Eis direkt schmelzen zu lassen, doch der Zuwachs, der nötig ist, um die Sommersonne gut zu überstehen, fiel sehr gering aus. „Wir sind schon mit einer recht dünnen Eisdecke in diesen Winter reingegangen, hatten dann hohe Temperaturen und haben jetzt entsprechend wenig Eis“, sagt AWI-Forscher Nicolaus. Die Fläche ist sogar noch kleiner als zu Beginn der bisherigen Rekordsommer 2007 und 2012. Hinzu kommt, dass die Meeresströmungen gerade das dickste Eis an einer ungünstigen Stelle zusammengetrieben haben. Gerade das dicke Eis aber kann der Sommersonne am besten widerstehen. „Wir haben viel davon nördlich der Framstraße im Nordatlantik, das ist die Region, in der wir es üblicherweise im Laufe des Frühjahrs und Sommers wieder verlieren werden“, sagt Marcel Nicolaus. Die Framstraße ist die breite Lücke zwischen Spitzbergen und Grönland. Jedes Jahr treibt hier Polareis in den Atlantik, in diesem Jahr möglicherweise besonders dickes.

Eine der AWI-Meereisbojen, die 2014 ausgesetzt wurden. (Bild: AWI/S. Arndt)Was die Forscher mehr umtreibt als ein bevorstehender Minusrekord bei der Eisfläche ist allerdings die langjährige Entwicklung, an der auch ein paar Wachstumsjahre wenig ändern. „Wir sehen ganz klar, dass wir als Folge der globalen Erwärmung einen Trend zu weniger Eis in der Arktis haben“, sagt Nicolaus. Seit Beginn der 80er-Jahre sammeln Satelliten Daten über die Meereisbedeckung im Arktischen Ozean, seit 2003 gibt es auf Eisbeobachtung spezialisierte Instrumente im Orbit, zuerst der US-amerikanische Icesat und seit 2010 der europäische Cryosat. Aus ihren Daten leiten Meereisforscher wie Marcel Nicolaus noch eine weitere wichtige Information ab: die Dicke des Meereises.

Denn erst das Volumen zeigt, wie verletzlich das arktische Eis wirklich ist. Das allerdings ist schwieriger zu ermitteln als man denkt. „Der Satellit misst im Endeffekt nur den Höhenunterschied zwischen den Oberflächen des offenen Wassers und des Meereises“, erklärt der AWI-Wissenschaftler. Um von diesem Höhenunterschied zum Eisvolumen zu gelangen, braucht man im wesentlichen zwei Annahmen: Wie viel Eis befindet sich unterhalb der Wasseroberfläche, und wie viel Schnee liegt auf den Eisschollen. Das Eisvolumen unterhalb der Wasseroberfläche ist das kleinere Problem. Aus der Physik weiß man, dass nur 10 Prozent eines Eisbergs aus dem Wasser ragen.

Blick auf die Oberfläche von arktischem Meereis. (Bild: AWI/S. Hendricks)Die Dicke der Schneedecke ist schwieriger, denn sie hängt vom Wetter ab. Anhaltspunkte, wenn auch nicht flächendeckend, liefert der Norwegische Wetterdienst, der bereits seit Jahren die Schneelagen auf Eisschollen des Polarmeeres bestimmt. Die NASA lässt ebenfalls solche Daten von den Flugzeugen ihrer Mission Icebridge erheben, die regelmäßig Messflüge über der Arktis durchführen. Vom AWI kommt seit drei Jahren ein dritter Ansatz: Die Forscher der Meereisgruppe, zu der auch Marcel Nicolaus gehört, setzen Bojen auf Eisschollen aus, die regelmäßig die aktuelle Schneedicke und dazu die Lufttemperatur messen und die Daten nach Bremerhaven senden.

Nahaufnahme einer Meereisboje aus dem Jahr 2014. (Bild: AWI/S. Arndt)„Wir arbeiten derzeit mit Einweginstrumenten“, sagt Nicolaus. Die Bojen driften mit ihren Trägerschollen so lange über den Arktischen Ozean, bis das Eis geschmolzen ist und das 8000 Euro kostende Gerät im Wasser versinkt. Eine kostengünstige Alternative gibt es derzeit nicht, denn die Betriebskosten für Eisbrecher wie die „Polarstern“ sind viel zu hoch, um sie auf Bojenbergungsmission rund um den Pol zu schicken. Für die Wissenschaft rechnet sich der Aufwand dennoch: Setzt man die Driftbojen geschickt aus, treiben sie in Gebiete mit dichtestem Meereis, die für sonstige menschliche Instrumente nicht erreichbar sind.