Internationale Meereis-Forschungselite berät im Deutschen Schiffahrtsmuseum Bremerhaven

27. März 2017

Wissenschaftler diskutieren in Bremerhaven über bessere Vorhersagen zur Meereisentwicklung

Jedes Jahr im März erreicht die Meereisdecke der Arktis ihre größte Ausdehnung und in der Antarktis ihr sommerliches Minimum. In diesem Jahr fiel der mittlere Flächenwert in der Arktis im Vormonat Februar so niedrig aus, wie nie zuvor in der 38-jährigen Satellitenbeobachtung (vgl. Newseintrag 09.03.2017). Am 22. Februar 2017 wurde die diesjährige maximale Ausdehnung mit 14,49 km² erreicht, dem niedrigsten jemals gemessen Wert im Winter seit es Satellitenbeobachtungen gibt. Negativ-Rekordmeldungen kommen auch aus der Antarktis. Dort schrumpfte die Meereisdecke im Februar ebenfalls auf ein Minimum, wie es zu diesem Zeitpunkt im Jahr bisher nicht von Satelliten beobachtet wurde. Am 1. März fiel der Wert auf 2,32 Mio. km², dem absoluten Minimum in der Satellitenära (vgl. Newseintrag 17.03.2017).

Diese Anzeichen sich ändernder Meereisbedingungen in beiden Polargebieten werden auch in dem von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) vorgelegten Jahresbericht für das Jahr 2016 benannt. Die Polargebiete spielen hier eine besondere Rolle, da sie außergewöhnlich stark vom Klimawandel betroffen sind und die Auswirkungen dort den globalen Wandel noch verstärken.

Laut WMO war 2016 das bislang wärmste Jahr seit Beginn der regelmäßigen Wetteraufzeichnung und das dritte Rekordjahr in Folge. Im vergangenen Jahr lag die Durchschnittstemperatur 1,1 Grad über dem Wert der vorindustriellen Zeit. Es brachte erneut extreme Wetterereignisse, eine fortschreitende Erwärmung der Ozeane verbunden mit einer Erhöhung der mittleren Anstiegsrate des Meeresspiegels der letzten Jahre, sowie Wärmeeinbrüche in der Arktis. Anhaltend hohe Treibhausgasausstöße des Menschen werden hierbei als Hauptursache für den fortschreitenden klimatischen Wandel und die Verstärkung von extremen Wetterereignissen benannt.

Die Gesellschaft erwartet genaue Vorhersagen der Meereisentwicklung

Welche Bedeutung die Meereisrückgänge in den Polargebieten für die langfristige Meereisentwicklung haben und wie sie sich durch Klimamodelle besser vorhersagen lassen, beraten die international führenden Meereis-Forscher vom 27. bis 30. März 2017 auf dem „Polar Prediction Workshop 2017“ im Deutschen Schiffahrtsmuseum, Bremerhaven. Das Organisationsteam vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) erwartet rund 80 Teilnehmer/innen aus 16 Ländern, die sich vor allem zu Fragen der Meereisvorhersage, zur Weiterentwicklung des Methodenwettbewerbs „Sea Ice Outlook“ und zum anstehenden Jahr der polaren Vorhersagen austauschen werden.

„Sowohl die Bewohner der Arktis als auch all jene, die sie als Wasserstraße, Fischereigebiet oder Rohstoffquelle nutzen, brauchen verlässliche Vorhersagen, um sicher agieren zu können. Aus diesem Grund werden wir den Workshop intensiv nutzen, um alte und neue Vorhersagemethoden zu diskutieren, Beobachtungslücken zu identifizieren und Wege zu finden, wie wir sowohl kurzfristige als auch langfristige Meereisentwicklungen treffsicher vorhersagen können“, sagt Organisator und AWI-Klimaphysiker Dr. Helge Gößling.

Zu den vortragenden Experten bei dem Workshop zählen u.a. die Vorhersage-Spezialistinnen Julienne Stroeve (University College London) und Cecilia Bitz (Washington University). Letztere wird die Konferenz mit der alle zwei Jahre stattfindenden Alfred Wegener Lecture eröffnen und darin die Fortschritte und Herausforderungen in der Meereis-Vorhersage vorstellen. Die deutsche Meereisforschung und -modellierung vertreten neben Dr. Helge Gößling unter anderem Prof. Dr. Thomas Jung (AWI), Dr. Dirk Notz (Max-Planck-Institut für Meteorologie), Prof. Dr. Lars Kaleschke (Universität Hamburg) sowie Prof. Dr. Christian Haas, Dr. Marcel Nicolaus, Dr. Frank Kauker und Dr. Monica Ionita-Scholz (alle AWI).

Wir haben im Vorfeld mit Dr. Helge Gößling, dem Organisator des Workshops, gesprochen, um seine Einschätzung der aktuellen Entwicklung in Arktis und Antarktis sowie seine Erwartungen an den Workshop zu erfragen.

meereisportal.de: Herr Gößling, wie bewerten Sie die aktuellen extremen Bedingungen in der Arktis und Antarktis in Bezug auf natürliche und durch den Menschen hervorgerufene (anthropogene) Ursachen?

H.G.: In der Tat ist die Frage danach, ob die beobachteten Änderungen auf den Menschen zurückzuführen sind, oder aber auf natürlichen Schwankungen beruhen könnten, eine besonders spannende. Wir sind uns ziemlich sicher, dass der seit vielen Jahren fortschreitende Rückgang des Meereises in der Arktis nicht durch Zufallsschwankungen allein zu erklären ist. Das wissen wir unter Anderem aus zahlreichen Simulationen mit verschiedensten Klimamodellen, die ein solches Verhalten nur dann wiedergeben können, wenn die Treibhausgaskonzentrationen wie in den vergangenen Jahrzehnten ansteigen. Die Antarktis jedoch gibt uns Rätsel auf, denn ein Meereis-Rückgang ist dort bislang ausgeblieben. Während ein paar zusätzliche Erklärungsansätze dafür bereits existieren, könnte es auch einfach sein, dass Zufallsschwankungen versucht haben, uns „auf’s Glatteis“ zu führen, indem sie dem zu erwartenden Rückgang entgegengewirkt haben. Die extrem niedrige Meereisausdehnung der letzten Monate jedenfalls könnte ein Zeichen dafür sein, dass auch das antarktische Meereis die globale Erwärmung allmählich zu spüren bekommt.

meereisportal.de:  Mithilfe der globalen Klimamodelle haben wir viele Aspekte der Klimaentwicklung und der Wechselwirkungsprozesse schon recht gut identifizieren und verstehen können. Was macht die Klimavorhersage für die Polarregionen so schwierig?

H.G.: Zunächst einmal möchte ich betonen, dass die Klimavorhersage (genauer: Klimaprojektion) auch überall sonst auf der Erde nach wie vor eine große Herausforderung ist. Im Gegensatz zu Wettervorhersagen ist der Zeithorizont bei Klimaprojektionen nämlich ähnlich lang, wie der Zeitraum, über den wir auf brauchbare Beobachtungsdaten zurückgreifen können. Tatsächlich weisen die Polargebiete jedoch einige Besonderheiten auf, die es uns besonders schwer machen. So ist die Atmosphäre im polaren Winter zum Beispiel oft in besonders stabilen Schichten angeordnet, so dass sich über wenige Meter Höhe die Temperaturen und Windgeschwindigkeiten sehr stark ändern können, was wir mit unseren Modellen nur sehr schwer auflösen können. Auch gibt es besondere Wolkentypen, bestehend aus einer Mischung von Wasser und Eis, die schwierig darzustellen sind. Des Weiteren können sich polare Tiefdruckgebiete besonders schnell bilden und wieder verschwinden, da der Einfluss der Erdrotation an den Polen stärker ausgeprägt ist. Und schließlich ist auch das Meereis mit seinen komplexen Strukturen eine große Herausforderung sowohl für unser Verständnis als auch für unsere Modelle – und gerade die Entwicklung des Meereises kann besonders stark auf das Klima zurück wirken, eine anfängliche Erwärmung beispielsweise verstärken.

meereisportal.de: Was sind Ihre Erwartungen an den Workshop und wo sehen Sie insbesondere im internationalen Kontext noch hohen Forschungsbedarf? Wo speziell sind hier Ihre Forschungsschwerpunkte angesiedelt?

H.G: Der Workshop, der nun in seiner vierten Auflage unmittelbar vor dem anstehen Jahr der polaren Vorhersagen  stattfindet, zeichnet sich dadurch aus, dass wir uns den polaren Vorhersagen mit einem „nahtlosen“ (engl: seamless) Ansatz nähern. Gemeint ist, dass sich Experten der kurzfristigen Vorhersagen (etwa auf der klassischen Wetter-Zeitskala) mit Klima-Experten zusammen tun, um unsere Vorhersagefähigkeiten gemeinsam voranzubringen. Die Forscher beider „Welten“ können von der anderen Perspektive maßgeblich profitieren, schließlich betrachten wir das gleiche physikalische System und benutzen sehr ähnliche oder sogar identische Modelle und Beobachtungsdaten. Oft kann man beispielsweise an Fehlern kurzfristiger Vorhersagen bereits erkennen, warum Modelle auch auf längerer Zeitskala bestimmte Fehler aufweisen. Ein Schwerpunkt des Workshops wird auch die sogenannte Datenassimilierung sein – jene Technik, mit der man aktuelle Beobachtungsdaten in ein Modell einspeist, um eine kurz- bis mittelfristige Vorhersage zu starten. Und auch auf Klima-Zeitskalen werden wir uns der Schnittstelle zwischen Beobachtungen und Modellen besonders intensiv widmen, und wie die jeweiligen Experten noch effektiver zusammenarbeiten können. Ich persönlich verorte mich zwischen Wetter- und Klima-Forschung und sehe dem Workshop daher mit besonderer Spannung entgegen.

meereisportal.de: Vielen Dank für das Interview und viel Erfolg für den Workshop!

Ansprechpartner:

Dr. Helge Gößling (AWI)

Text und Interview:
Sina Löschke, Dr. Renate Treffeisen, Dr. Klaus Grosfeld (AWI)

Haben Sie Fragen?

info(at)meereisportal.de