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Dramatische Veränderungen

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 30.11.2009 17:26

Die Pole zählen zu den entlegensten Gebieten unseres Planeten, zumindest für menschliche Begriffe. Im Erdsystem spielen sie allerdings größere Rollen als manche menschlichen Ballungsräume. Im Nordatlantik läuft der Motor der Ozeanströme und der Südozean fungiert als Verteiler in alle Meeresbecken. Die Eiskappen sorgen für ein kühleres Klima und senken den Meeresspiegel um etliche Dutzend Meter. Doch zeichnet sich ab, dass der anstehende Klimawandel die Pole heftiger trifft als niedrigere Breiten. Besonders in der Arktis befürchten die Polarforscher unmittelbar bevorstehende dramatische Veränderungen.

Die Arktis beeinflusst das Klima EuropasFür die Nordpolregion erwartet der UN-Expertenrat für Klimafolgenabschätzung IPCC die stärksten Temperatursteigerungen innerhalb dieses Jahrhunderts: durchschnittlich sieben Grad. Doch selbst der jüngste Bericht des Gremiums von 2007 scheint die Entwicklung in der Arktis drastisch unterschätzt zu haben. In der Kopenhagen-Diagnose, einer als Aktualisierung des Berichtes gedachten Veröffentlichung, warnten soeben 26 renommierte Klimaforscher, das sommerliche Abschmelzen des Meereises in der Arktis überschreite selbst die schlimmsten Erwartungen drastisch. Im bisherigen Rekordjahr 2007 war 40 Prozent mehr Eis geschmolzen als im Mittel der vergangenen 30 Jahre. 

Keines der 13 Klimamodelle, die der IPCC für seinen jüngsten Bericht einsetzte, hat so eine Entwicklung vorausgesehen. In der Kopenhagen-Diagnose nennen die Experten "eine Kombination aus verschiedenen Modell-Unzulänglichkeiten" als Ursache. Dem IPCC war das bei Abfassung seines Berichts durchaus bewusst, doch eine Verbesserung der Modelle braucht Zeit und vor allem Forschungsanstrengungen. So scheint man die Rückstrahlfähigkeit des Eises, die sogenannte Albedo, nicht korrekt berechnen zu können. Auch der Umfang des sogenannten black carbon, also des Schmutzschleiers, der sich auf Eis und Schnee legt und deren Albedo verringert, muss offenbar erst noch erhoben werden, und solche Messkampagnen sind aufwendig. Noch schwieriger ist es das Geschehen im Ozean zu erkunden. Denn trotz allem ist auch im Sommer noch ein großer Teil des Nordpolarmeers von Eis bedeckt.

Arktisches See-Eis im Jahre 2004 aus Sicht des DMSP Special Sensor Microwave Imager (SSMI)Das Problem ist die enge Verknüpfung der einzelnen Komponenten im System Arktis, die häufig genug in eine Spirale der positiven Rückkoppelungen mündet. Je stärker das Meereis schmilzt, um so weniger Sonnenenergie wird vom Nordpolargebiet ins Weltall zurückgestrahlt. Die Energie wird vom Ozean aufgenommen und trägt zum weiteren Rückgang des Meereises bei. Das  Eis wirkt aber auch als Isolierschicht, die den Energieaustausch zwischen dem warmen Meerwasser und der kalten Luft behindert. Je weniger Eis vorhanden ist, umso stärker ist dieser Energietransfer in die Luft. Die warme Luft greift ihrerseits das Eis an, sie nimmt aber auch viel mehr Wasserdampf auf. Dadurch können sich vermehrt Wolken über der Arktis bilden, und diese wirken wieder wie eine Art Daunendecke.

Arktis-ExpeditionDie Klimaforscher tasten sich allerdings immer näher an das Geschehen am Nordpol heran. Die Verbesserung der regionalen Klimamodelle für die Region ist einer der Schwerpunkte der Zunft. Der US-Wetterdienst Noaa hat mit Hilfe von Modellrechnungen und Satellitendaten aus der Zeit von 1998 bis 2004 ein komplexes Bild über das Geschehen am Nordpol nachgezeichnet. "Die Arktis hat sich ebenso wie die gesamte Erde erwärmt, allerdings nicht gleichmäßig", berichtet Jeff Key. Das Zentrum des Nordpolarmeers ist in den Wintermonaten sogar um etwas mehr als ein Grad kälter geworden. "Unseren Berechnungen zufolge rührt diese gesamte Abkühlung fast gänzlich daher, dass die Polarnacht dort klarer ist als früher", erklärt der Meteorologe, "ein wolkenloser Himmel isoliert nicht und bringt deshalb tiefe Temperaturen."

Eisschollen am NordpolWolken sorgen bei Klimaforschern ohnehin für gehöriges Stirnrunzeln, denn sie sind chronisch schlecht mit Modellrechnungen zu erfassen. Über der Arktis scheinen sie eine besonders große Rolle zu spielen. Im Beobachtungszeitraum hat sich die Wolkendecke um fünf bis zehn Prozent ausgedehnt.  Die größte Wirkung entfaltet sie in den Wintermonaten, wenn die Temperaturen in den Keller gehen. "Dann erklärt die Wolkenbedeckung neun Zehntel aller beobachteten Temperaturveränderung", erklärt Yinghui Liu von der Universität von Wisconsin, "im Frühling sind es noch 50 Prozent und im Sommer und Herbst spielt sie keine große Rolle mehr." Dann übernimmt die Sonne die Heizung. Andere Faktoren scheinen gegenüber Wolken und Meereis nur geringen Einfluß zu haben. So erlaubt das Noaa-Modell einen Blick in die Zukunft. "Unsere Analyse zeigt, dass die Wintertemperaturen um etwa zehn Grad Celsius steigen werden, von Frühling bis Herbst um rund sechs Grad Celsius. Es sind also große Veränderungen", betont Liu. Selbst die derzeit abgekühlte Zentralarktis wird sich dann erwärmen.

RulemigAuch der zweite arktische "Global Player" entfaltet beunruhigende Aktivität. Grönlands Eispanzer schmilzt, und zwar so schnell, wie es selbst die düstersten Szenarien nicht vorhergesagt haben. Insgesamt haben die Gletscher auf der größten Insel der Welt das Potential, den Meeresspiegel um sieben Meter ansteigen zu lassen. Doch auch wenn die Eismassen dazu zehntausend und mehr Jahre brauchen, so macht sich ein beschleunigtes Abschmelzen durchaus bemerkbar. In den vergangenen Jahren trug Grönland etwa 25 bis 30 Prozent zum jährlichen Anstieg des Meeresspiegels bei, doch für die Zukunft erwarten die Experten einen wesentlich höheren Wert.

Die Gletscher der arktischen Insel sowohl durch das Kalben der Küstengletscher als auch durch das Abschmelzen des Inlandseises. "Die Analyse zeigt, dass in den vergangenen 15 Jahren beide Mechanismen gleich viel zum Masseverlust in Grönland beigetragen haben", berichtet Michiel van den Broeke von der Universität in Utrecht. Derzeit beträgt der Nettoverlust Grönlands 240 bis 270 Kubikkilometer pro Jahr. Das ist etwa fünfmal der Bodensee und fast doppelt so viel wie bislang angenommen. Das Kalben hat sich verstärkt, vor allem aber hat sich das Schmelzen an der Oberfläche intensiviert. "Der Schnee, der im Winter fällt, schmilzt im Frühjahr schneller ab und statt seiner weißen Oberfläche, die das Sonnenlicht reflektiert, bleibt das dunklere Eis zurück, das mehr Sonnenenergie aufnimmt  und dadurch schneller schmilzt", erklärt van den Broeke.

Elefantenfußgletscher in GrönlandEs ist absehbar, wann die Küstengletscher so geschwächt sind, dass sie das Meer nicht mehr erreichen. Dann wird allein das Tauwetter dem Eisschild zusetzen, und das immer heftiger. "In den vergangenen 15 Jahren hat das Abschmelzen des Eises in Grönland um etwa 30 Prozent zugenommen - und das durch einen Temperaturanstieg, der in dieser Zeitspanne etwas weniger als ein Grad Celsius betragen hat", so van den Broeke. Stimmen die Prognosen für den Temperaturanstieg über Grönland, erwarten Experten wie Michiel van den Broeke, dass sich die Taurate verdoppeln wird.

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