Arktis bleibt weiterhin warm

12. Mai 2017

Im April 2017 wurde eine Ausdehnung des arktischen Meereises von durchschnittlichen 13,7 km² gemessen (Abb. 1). Die diesjährige Meereisausdehnung im April ist somit die Zweitniedrigste seit dem Beginn der Satellitenmessung im Jahr 1979 vor 38 Jahren, nur der April 2016 im letzten Jahr hatte eine noch geringere Eisausdehnung (Abb. 2). Die Ausdehnung im April 2017 liegt damit 1,05 Millionen km² unter dem  über 30 Jahre gemittelten Durchschnitt (1981-2010) von April von 14,6 km². Der größte Rückgang von arktischem Meereis im April 2017 im Vergleich zur Klimatologie konnte im pazifischen Bereich der Arktis, in der Beringsee und dem Ochotskischem Meer, wie auch in der Barentssee beobachtet werden (Abb. 3). Jedoch wurde in der Baffin-Bucht sowie in der Eisrandzone in der Grönlandsee eine größere Meereisausdehnung im Vergleich zum langjährigen Monatsdurchschnitt beobachtet. Die Meereisausdehnung lag somit auch im April am unteren Rand der zweifachen Standardabweichung des langjährigen Mittelwertes (Abb. 4).

AWI Meereisforscher haben im März und April mehrere Messkampagnen in der Arktis geleitet, um aktuelle Informationen über den Zustand des Meereises in der hohen Arktis zu gewinnen, was ein wichtiger Parameter zur Beurteilung von Meereisveränderungen ist. Die Ergebnisse zeigen grundsätzlich, dass sich insbesondere die Dicke des einjährigen Eises gegenüber den Vorjahren etwas verringert hat. Dies ist vermutlich auf die höheren mittleren Lufttemperaturen im Verlauf des vergangenen Winters zurückzuführen. Damit wird das Eis sehr empfindlich auf das Wetter im Sommer reagieren, und ein sehr stärkerer Eisrückgang als in den Vorjahren ist bei ähnlichen Wetterbedingungen nicht unwahrscheinlich. Im Gegensatz zum einjährigen Eis konnten Dickenänderungen des mehrjährigen Eises nicht eindeutig beobachtet werden.
Die Messkampagnen wurden im Rahmen von internationalen Projekten durchgeführt, die die Validierung von Satellitenmessungen zum Ziel haben, insbesondere der ESA Mission CryoSat. Bei den Bodenmessungen wurden erstmalig umfangreiche Schneedickenmessungen entlang eines ausgedehnten CryoSat-2 Orbits durchgeführt, die wichtige Zusatzinformationen zur Satellitenvalidierung und zur Beurteilung von Meereisveränderungen liefern. Mehr Informationen finden sich hier.

Meereisbedingungen im Kontext der Wettersituation in der Arktis

Entlang des pazifischen Bereichs des Arktischen Ozeans wurden im April 2017 ungewöhnlich warme Bedingungen beobachtet (Abb. 5a). Nördlich der Beringstraße wurden Temperaturen von 6 bis 8 Grad Celsius über dem langjährigen Mittelwert der Jahre 1981-2010 auf 925 hPa Niveau (ca. 760 m über dem Meeresspiegel) gemessen. Diese erhöhte Temperaturentwicklung wurde auch im westlichen Alaska und dem östlichsten Teil von Sibirien festgestellt. Die Temperaturen Nordkanadas hingegen lagen größtenteils unter dem Durchschnitt. Auch in Grönland herrschten größtenteils kühlere Bedingungen als im langjährigen Durchschnitt. Dies ist interessant, da es hierdurch anders als in den vergangenen zwei Jahren im April nur zu einem geringen Schmelzen der Inlandeisoberfläche kam.

Die gesamte Temperaturentwicklung im April spiegelt sich in der Druckanomalie auf Meeresspiegelniveau in mb wieder (Abb. 5b). Es gibt eine eindeutige Trennung zwischen Gebieten mit einem unterdurchschnittlichen Luftdruck auf Meeresniveau in der östlichen und einem überdurchschnittlichen Luftdruck in der westlichen Hemisphäre. Diese Druckverteilung führt zu der Bildung eines Luftstroms, der sich quer über den gesamten Arktischen Ozean erstreckt: mit südlichen Winden von der Beringsee zur Tschuktschensee und in die zentrale Arktis und kalten Winden von Norden, die über Skandinavien und anderen Regionen Nordeuropas wehen. Diese quer über die Arktis verlaufende Luftströmung findet sich auch in der Driftrichtung des Meereises im April 2017 wieder. Die Meereisdrift wird bestimmt, in dem Muster im Meereis, von einem Tag auf den anderen in Satellitendaten verfolgt werden. Zur Driftbestimmung werden Satellitendaten im sichtbaren Spektrum mit Daten im Mikrowellen kombiniert (Abb. 5c.) - mehr Informationen bei NSIDC hier.

 

Alter des arktischen Meereises

Das Alter des arktischen Meereises ist ein Indikator für die Eisdicke. In der Regel ist älteres Eis dicker, da in mehreren Wintern immer mehr Eis an der Unterseite anfriert. Außerdem wird das Eis dicker, wenn Eisschollen zusammen- oder gegen die Küsten gedrückt und dadurch aufgestapelt werden.

Ende März zeigten die Messdaten nur eine geringe Menge von altem Eis (5-jährig oder älter) an (Abb. 6 rechts oben). Seit 2011 umfasst das alte Eis weniger als 5 Prozent der gesamten Eisbedeckung in der Arktis. Mitte der 80er Jahre machte es noch fast ein Drittel der Meereisfläche aus.

Das Vorkommen der nächsten Altersstufe des Eises (4-jährig) ist dabei ebenfalls von ungefähr 8-10 Prozent auf weniger als 5 Prozent gefallen. Die Verbreitung von Meereis mittleren Alters (2- und 3-jährig) blieb über den beobachteten Zeitraum konstant. Statistisch gesehen, wurde das älteste Eis also im Wesentlichen durch einjähriges Eis ersetzt. Mit einjährigem Eis ist hierbei das Eis gemeint, das erst nach dem letzten Sommer, also seit September des vorhergehenden Jahres, gebildet wurde. Die Verbreitung von einjährigem Eis ist von etwa 35-40 Prozent der gesamten Eisdecke des Arktischen Ozeans seit Mitte der 1980er Jahre auf etwa 70 Prozent angestiegen.

Im Vergleich der diesjährigen Bedingungen mit denen im März 2016 (Abb. 6 links oben), zeigt sich eine ähnliche prozentuale Verteilung der verschiedenen Altersklassen des Eises. Jedoch wies die räumliche Verbreitung Unterschiede auf. Im März 2016 zogen sich Streifen von altem Eis von der Beaufortsee bis in die Tschuktschensee, mit vereinzelten Vorkommen nördlich des kanadischen Archipels und Grönlands. In diesem Jahr ist dieses älteste Eis vor allem nördlich der Küste von Grönland und dem Kanadischen Archipels zu finden, mit Ausnahme eines kurzen Bandes, welcher sich nach Norden zum Pol erstreckt. Die größte Verbreitung des 3-jährigen Eises befindet sich zwischen dem Nordpol und der Framstraße, durch welche es vermutlich den Arktischen Ozean in den kommenden Monaten verlassen wird, insbesondere wenn das in Abbildung 5c vorherrschende Eisdriftmuster weiter anhält. (Quelle: nsidc.org/arcticseaicenews/2017/05/warm-arctic-cool-continents/)

 

Antarktische Meereisausdehnung weiterhin gering, aber keine neuen Rekorde

Das antarktische Meereis zeigte im April ein schnelleres Wachstum als für April in langjährigen Durchschnitt typisch. Die Meereisausdehnung startete Anfang April aber auch mit einem sehr niedrigen Wert. Bis zum 10. April wurden sogar noch tägliche Rekordtiefstwerte erreicht. Die Meereisausdehnung bewegt sich mittlerweile am unteren Rand der zweifachen Standardabweichung des langjährigen Mittelwertes (siehe Abb. 7). Die Meereisausdehnung im April 2017 lag im Rossmeer, in der Amundsensee, der Bellingshausensee und dem nordwestlichen Weddellmeer weit unter dem langjährigen Durchschnitt (Abb. 8). Auch im Vergleich zum Vorjahr wird die außergewöhnlich geringe Meereisausdehnung in diesem Jahr deutlich. Dies wird zumindest auch im pazifischen Sektor der Antarktis (Bellingshausen- und Amundsensee, sowie Rossmeer) durch ein auffälliges Temperaturmuster erklärbar, wo die Temperaturen in der Westantarktis und im westlichen Wilkesland bis zu 6 Grad Celcius über dem langjährigen Durchschnitt lagen. Im zentralen Weddellmeer lagen die Temperaturen hingegen bis zu 6 Grad Celcius unter dem langjährigen Durchschnitt, was das Meereiswachstum zwar beschleunigt, die großen Meereisverluste des vergangenen Südsommers aber noch nicht ausgleichen kann.

In beiden Hemisphären verfolgen die Wissenschaftler nun gespannt, wie sich die Übergangsphasen des Meereiswachstums (Antarktis) bzw. der Meereisschmelze (Arktis) nun entwickeln, die ja die Ausgangssituation für die nächsten winterlichen bzw. sommerlichen Extremwerte (Meereismaximum in der Antarktis und Meereisminimum in der Arktis) bilden.

Mehr Informationen zu den verschiedenen erwähnten Messkampagnen:

blogs.esa.int/campaignearth/

explizite Links zu Flugzeugmessungen finden sich hier.

Ergebnisse der Bodenmessungen hier.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Christian Haas (AWI)

Dr. Monica Ionita-Scholz (AWI)

Dr. Georg Heygster (Universität Bremen)

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info(at)meereisportal.de