Transpolardrift schwächelt – Meereis schmilzt bereits in seiner Kinderstube | Polarjournal
Polar 6, das Forschungsflugzeug des Alfred-Wegener-Instituts fliegt während der IceBird-Eisdickenvermessung über dem Arktischen Ozean. (Foto, AWI, Esther Horvath)

Der starke Eisrückgang in der Arktis beeinflusst das Meereis auf seiner Wanderung über den Arktischen Ozean. Wie Forschende des Alfred-Wegener-Instituts in einer neuen Studie berichten, erreichen heutzutage nur noch 20 Prozent des Meereises, welches in den flachen, russischen Randmeeren des Arktischen Ozeans entsteht, tatsächlich die zentrale Arktis und begeben sich dort auf die sogenannte Transpolardrift.

In den flachen Zonen der russischen Arktis wird im Winter bei Temperaturen von bis minus 40 Grad Cel. laufend Meereis produziert. Dabei werden Algen, Schwebe- und Nährstoffe im Eis eingebaut. (Grafik, AWI, Thomas Krumpen)

80 Prozent des jungen Eises dagegen schmelzen, bevor es seine Kinderstube verlassen hat. Vor dem Jahr 2000 waren es noch 50 Prozent. Damit rückt nicht nur ein eisfreier Sommer in der Arktis einen weiteren Schritt näher. Mit dem Meereis geht dem Arktischen Ozean auch ein wichtiges Transportmittel für Nährstoffe, Algen und Sedimente verloren, berichten die Wissenschaftler.

Mit unterbrochen wird auch der Transport von Sedimenten und Nährstoffen die in den flachen Zonen der arktischen Randmeere im Eis eingeschlossen werden. Das Bild zeigt von Sedimenten durchsetztes Meereis in der Transpolardrift. Zwei Forscher lassen sich per Kran von dem Eisbrecher Polarstern auf dem Eis absetzen, um Probenmaterial zu sammeln. (Foto, AWI, Rüdiger Stein)

Die flachen russischen Schelf- oder Randmeere des Arktischen Ozeans gelten als Kinderstube des arktischen Meereises. In der Barentssee, der Karasee, der Laptewsee und in der Ostsibirischen See wird im Winter nämlich am laufenden Band Meereis produziert. Verantwortlich dafür sind extrem niedrige Lufttemperaturen von bis zu minus 40 Grad Celsius sowie ein starker, ablandiger Wind, der das im Flachwasserbereich gebildete junge Eis auf das Meer hinausschiebt. Im Verlauf des Winters wird das junge Meereis dann von der Transpolardrift erfasst, einer der zwei Hauptströmungen des Arktischen Ozeans. Sie transportiert die Eisschollen innerhalb von zwei bis drei Jahren aus dem sibirischen Teil des Nordpolarmeeres quer durch die zentrale Arktis bis in die Framstraße, wo das Meereis schließlich schmilzt. Vor zwei Jahrzehnten trat noch rund die Hälfte des Eises aus den russischen Schelfmeeren diese transarktische Reise an. Mittlerweile aber sind es nur noch 20 Prozent. Die restlichen 80 Prozent des jungen Eises schmelzen, noch bevor es älter als ein Jahr ist und die zentrale Arktis erreichen konnte.

Zwei Hauptströmungen bewegen das Packeis in der Arktis weiter: der Beaufortwirbel, eine Zirkulation im Uhrzeigersinn und die Transportdrift, welches Meereis weiter von den flachen sibirischen Schelfen weiter Richtung Framstrasse treibt. (Grafik, R. Botev – modifiziert durch T. Krumpen)

Zu diesem besorgniserregenden Ergebnis kommen Wissenschaftler des AWI, nachdem sie die Wanderung des Meereises mit Hilfe von Satellitendaten für den Zeitraum von 1998 bis 2017 verfolgt und analysiert haben. „Unsere Studie zeigt extreme Veränderungen in der Arktis: Das Meereis in der Karasee, der Laptewsee und der Ostsibirischen See schmilzt mittlerweile so schnell und flächendeckend, dass der Eisnachschub für die Transpolardrift nachhaltig abnimmt. Jenes Eis, welches heutzutage die Framstraße erreicht, wird zum größten Teil nicht mehr in den Randmeeren gebildet, sondern stammt aus der zentralen Arktis. Wir werden derzeit Zeuge, wie ein wichtiger Transportstrom abreißt und die Welt einem meereisfreien Sommer in der Arktis einen großen Schritt näherkommt“, sagt Erstautor Dr. Thomas Krumpen, Meereisphysiker am Alfred-Wegener-Institut.

Dr. Thomas Krumpen, Meereisphysiker vom Alfred-Wegener-Institut, beginnt mit der Verarbeitung der Daten während der IceBird-Eisdickenvermessung über dem Arktischen Ozean. (Foto, AWI, Esther Horvath)

Bestätigt wird dieser Trend durch die Ergebnisse von Meereisdicken-Messungen in der Framstraße, welche die AWI-Meereisphysiker regelmäßig durchführen. „Eis, das heutzutage die Arktis durch die Framstraße verlässt, ist rund 30 Prozent dünner als noch vor 15 Jahren. Gründe dafür sind zum einen die steigenden Wintertemperaturen in der Arktis sowie eine deutlich früher einsetzende Schmelzsaison. Zum anderen wurde dieses Eis eben nicht mehr in den Schelfmeeren gebildet, sondern viel weiter nördlich. Es hatte demzufolge deutlich weniger Zeit, durch die Arktis zu treiben und zu mächtigerem Packeis heranzuwachsen“, erklärt Thomas Krumpen.

Zum Teil wird die Eisdicke mittels Kernbohrungen gemessen, dabei geht es hart zur Sache. (Foto: AWI, Mario Hoppmann)

Jene Eisschollen, welche die Transpolardrift heute noch bis in die Framstraße trägt, werden größtenteils auf hoher See, also in küstenfernen Regionen des Arktischen Ozeans gebildet. Im Gegensatz zum Eis aus den Schelfmeeren enthalten sie daher deutlich weniger Partikel wie zum Beispiel Algen, Schweb- und Nährstoffe. Denn Wellen, Wind und Gezeiten wirbeln in flachen Küstenzonen deutlich mehr Partikel vom Meeresboden auf als auf hoher See. Außerdem tragen Flüsse wie die Lena und der Jenissei viele Schwebstoffe und Mineralien in den Küstenbereich ein, die dann beim Gefrieren des Wassers im Eis eingeschlossen werden.

Um die Folgen eines sich ändernden Eis- und Stofftransport für das Ökosystem Arktis besser abschätzen zu können, werden Proben genommen, anhand derer sich die Menge an eingeschlossenen Materialien bestimmen lässt. Beispielsweise in Form von Eiskernen die durch die Forscher des AWI regelmäßig auf Expeditionen mit dem Eisbrecher Polarstern gezogen und anschließend analysiert werden. (Foto: AWI, Mario Hoppmann)

Quelle: AWI Bremerhaven, Thomas Krumpen

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