Forschung

Historischer Tiefstand für arktisches Meereis

28.07.2020 - Satellitendaten zeigen besonders geringe Werte vor der sibirischen Küste.

Die arktische Meereis­ausdehnung ist so gering, wie es seit Beginn der Satelliten­messungen für den Monat Juli noch nie beobachtet wurde. Besonders weit hat sich das Eis vor der sibirischen Küste zurück­gezogen, so dass die Nordost­passage bereits Mitte Juli eisfrei war. Ein anomales Jahr kündigte sich früh in den Eisdicken und der Drift an. Dazu kommt eine Warmluft­zelle, die im Juni für extrem hohe Temperaturen in Sibirien verantwortlich war und sich auch auf die Meereis­bedeckung auswirkt: In der russischen Arktis sind rund eine Million Quadrat­kilometer Ozeanfläche weniger von Meereis bedeckt als in den letzten sieben Jahren. 

Im Rahmen der Mosaic-Expedition wurden schon im Winter eine Reihe von unge­wöhnlichen Faktoren beobachtet und untersucht. Dazu gehören Eisdrift- und Eisdicken-Anomalien, von denen eine Wirkung auf die sommerliche Schmelze vermutet wird, wie Modellvergleiche jetzt belegen. Und nun kommen eine Reihe weiterer Faktoren hinzu, die ebenfalls dazu beitragen können, dass derzeit der schnellste Rückgang der Eisbedeckung im Monat Juli gemessen wird: An der ost­sibirischen Küste war es im Mai und Juni dieses Jahres mehr als sechs Grad wärmer als im langjährigen Mittel. Eine Warmluft­zelle über dieser Region dominierte die Wetterlage in der Arktis und rief Temperaturen weit über dem langjährigen Durchschnitts­wert hervor. In der Folge schmolz der Schnee bereits früh im Jahr und die sibirischen Perma­frostböden begannen zu tauen.

Im Monat Juni sorgte diese Erwärmung darüber hinaus zu einem verstärkten Rückgang der Eisbedeckung in der Laptewsee, der sich mit Beginn des Monats Juli auf die Ost­sibirische See ausweitete. Mitte Juli war die Eisbedeckung so weit zurückgegangen, dass sich die Nordostpassage erstmalig im Jahr 2020 vollständig öffnete. Seit Beginn des Monats Juli haben sich die klima­tischen Bedingungen verändert: Es liegt eine Hochdruck­zelle über der Ost­sibirischen- und Tschuktschen­see und bedingt überdurch­schnittlich warme Temperaturen über der zentralen Arktis bbis zu zehn Grad Celsius über dem Mittelwert. Das stabile Luftdruck­system über der Arktis begünstigt eine Verstärkung der Warmluftzelle, die zu einem vermehrten Schmelzen der Schnee­bedeckung auf dem Eis und damit zu einem frühzeitigen Zerfall und Schmelzen des einjährigen Eises führte. Als eisfrei betrachten die Wissenschaftler solche Bereiche, in denen weniger als 15 Prozent des Ozeans von Meereis bedeckt sind.

Die genauere Betrachtung der Eisaus­dehnung vor der russischen Arktisküste im Sektor 30° bis 180° Ost zeigt nun eine historisch niedrige Eisausdehnung in der Region zu dieser Jahreszeit. „In diesem Sektor der Arktis haben wir jetzt mit rund 1,7 Quadrat­kilometern Meereis­ausdehnung schon eine Million Quadratkilometer weniger Eis im Vergleich zum Mittelwert der vorherigen sieben Jahre, das entspricht etwa 40 Prozent mehr eisfreiem Ozean“, sagt Gunnar Spreen vom Institut für Umweltphysik der Universität Bremen und Mosaic-Forscher im Meereis-Team. Arktisweit liegt die Meereis­ausdehnung zurzeit mit sechs Millionen Quadrat­kilometern 16 Prozent unter dem Mittelwert der Jahre 2013 bis 2019. Ob der Trend bis zum jährlichen Meereisminimum im September so weitergeht, lässt dich derzeit noch nicht vorhersagen, denn die Entwicklung hängt vor allem von den Wetter­bedingungen ab. 

Welche Auswirkungen diese Entwicklung für die Beobach­tungen der Mosaic-Expedition haben wird, beurteilt Meereis­physiker Marcel Nicolaus vom Alfred-Wegener-Institut: „So früh im Jahr so viel Wärme in das System zu bringen, beschleunigt und verfrüht das Schmelzen des Eises. Das wirkt sich besonders stark aus, da eine geringe Albedo in dieser Jahreszeit, wenn die Sonne während des Polartages durchgehend hoch am Himmel steht, eine besonders starke Rückkopplung hervorruft.“ So reflektiert eine eisbedeckte, weiße Oberfläche viel Energie, eine offene, dunkle Wasser­oberfläche wenig. „Es wird sehr spannend sein, unsere umfangreichen Messungen vor Ort dementsprechend auszuwerten. Aktuell ist es höchst interessant zu beobachten, wie die Mosaic-Scholle nahe der Eisrandzone bei 79°41‘N und 1°51‘W schmilzt. Eine derartig konse­quente Verfolgung des Schmelzens des Eises bis zum völligen Verschwinden gab es bislang noch nicht“, ergänzt Marcel Nicolaus, der wie Gunnar Spreen zurzeit in Quarantäne ist, um sich auf den letzten Fahrt­abschnitt der Mosaic-Expedition vorzubereiten. 

Die Polarstern befindet sich derzeit in der Framstraße zwischen Spitzbergen und Grönland. Markus Rex, Leiter des MOSAiC-Projektes und Atmosphären­physiker am Alfred-Wegener-Institut ist als Expeditions­leiter an Bord. „Alles Eis um uns herum ist schon lange zerfallen oder in kleine Bruchstücke zermahlen worden. Unsere zu Anfang der Expedition im Oktober 2019 ausgewählte Mosaic-Scholle ist jedoch immer noch eine beeindruckend stabile Basis für unsere Arbeiten. Aber auch diese Scholle wird ihren Lebenszyklus jetzt bald am Eisrand beenden. Heute haben wir bereits in 300 Metern über der Scholle Tempera­turen von sage und schreibe 14 Grad Celsius gemessen, und das Schmelzen ist im vollen Gange. Für die letzte Phase von Mosaic nehmen wir danach die Gefrierphase in den Fokus. Es ist das letzte Puzzlestück, welches uns in der Beobachtung des gesamten Jahres­zyklusses des Eises der Arktis dann noch fehlt. Und dazu werden wir in dieser letzten Phase weit nach Norden vorstoßen, wo das Frieren bald beginnt“, sagt er. Das wird voraus­sichtlich Mitte August der Fall sein, wenn die letzte Versorgung und der Austausch von wissen­schaftlichen Fahrtteil­nehmenden und Schiffscrew stattgefunden haben. 

AWI / JOL

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