Schwankungen der Meereisausdehnung

Meereis ist starken zeitlichen und räumlichen Schwankungen unterworfen. Die Ausdehnung und Mächtigkeit des Meereises verändert sich mit den Jahreszeiten und zeigt auffällige Unterschiede für die Arktis und Antarktis. In der Nordhemisphäre wird das Minimum im September erreicht und die maximale Ausdehnung gegen Ende des Winters (Daten hierzu können über das DatenPortal abgerufen werden). Die Meereisausdehnung im südlichen Ozean besitzt einen weitaus größeren jährlichen Zyklus, bei dem das Minimum im Februar (Sommer) und das Maximum im September (Winter) erreicht werden. Damit stellt die Meereisbedeckung neben der saisonalen Verbreitung von Schnee eine der veränderlichsten Oberflächenerscheinungen der Erde dar. Winterliches Meereis gibt es auch in der Ostsee sowie im Ochotskisches Meer. Letzteres reicht bis an die Küsten Japans. [1]  Diese Meereisvorkommen sind aber für die globalen Prozesse auf Grund ihrer geringen Ausdehnung nicht relevant.

Verantwortlich für die saisonalen Schwankungen der Meereisausdehnung sind thermodynamische Prozesse, also die schwankende Stärke der Sonneneinstrahlung. Ein grundlegender Antrieb für die von Jahr zu Jahr auftretende (interannuale) Variabilität der Meereisausdehnung hingegen sind dynamische Prozesse, wie zum Beispiel die Verschiebung großräumiger atmosphärischer Zirkulationsmuster oder die Lage des zirkumpolaren Tiefdruckgürtels .
Das Wachstum und der Abbau von Meereis ist primär eine Antwort des oberflächennahen Ozeans auf veränderte Umweltbedingungen von einer Jahreszeit zur anderen. Die Meereisbedeckung kontrolliert die Flüsse von Wärme, Feuchtigkeit und Masse über die Grenzschicht zwischen Atmosphäre und Ozean, wird aber auch ihrerseits von diesen kontrolliert. Da das Meereis relativ dünn ist, reagiert es empfindlich auf geringe Störungen innerhalb des Ozeans und/oder der Atmosphäre. Die Folge sind signifikante Veränderungen in Ausdehnung und Dicke des Meereises, wobei diese wiederum einen großen Einfluss auf den Zustand des Ozeans und der Atmosphäre haben. Das alljährliche Gefrieren der Ozeanoberfläche in den Polargebieten spielt damit vor allem für die Energie- und Strahlungsbilanz an der Erdoberfläche eine bedeutende Rolle. Das Meereis steht daher in einer starken Wechselwirkung mit zahlreichen Komponenten des Klimasystems.

Trend der Meereisausdehnung

Innerhalb der letzten 30 Jahren konnte eine starke Veränderung im Kreislauf der Meereisbedeckung in der Arktis beobachtet werden, insbesondere bezüglich der Meereisausdehnung im Sommer. Hier ist in dieser Zeit ein signifikanter Rückgang der vom Meereis bedeckten Fläche vor allen Dingen im September (Meereisminimum) von circa dreizehn Prozent pro Dekade zu verzeichnen. Die Erwärmung des arktischen Ozeans und eine höhere atmosphärische Wärmezufuhr führen zu früherer Schmelze im Frühling, reduzierter Eisneubildung und somit zu größeren offenen Wasserflächen (siehe Meereis und Strahlungsbilanz).
Im Gegensatz zur Arktis ist die Antarktis im Sommer nahezu meereisfrei. Regulär vermindert sich die Meereismasse von etwa 19 Quadratkilometern im Winter auf etwa 3 Quadratkilometer im Sommer.
Während alle Beobachtungen der letzten Jahrzehnte eine deutliche Abnahme der arktischen Meereisbedeckung zeigen, prognostizieren die Klimamodellrechnungen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts ebenso eine starke Reduzierung der Eisfläche im Sommer. Im Zusammenhang mit der Klimamodellierung gelten die beobachteten Veränderungen als ein frühes Anzeichen für die vieldiskutierte globale Klimaerwärmung.

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[1] S. Marshall, The Cryosphere, Princeton University Press, 2012, S. 7
[2] Datenquelle: National Snow and Ice Data Center, Boulder, Colorado USA, nsidc.org, Backgroundfoto: R. Treffeisen, AWI