Meereisausdehnung in der Arktis liegt deutlich unter dem langjährigen Mittelwert

15. Juni 2016

Die Ausdehnung des arktischen Meereises zeigt seit Anfang April 2016 einen deutlichen Trend (Abbildung 1), der seit Jahresbeginn unterhalb des langjährigen Mittels liegt und seit Mitte April auch die geringste jemals gemessenen Ausdehnung aufweist. Hinweise auf diese Entwicklung zeichneten sich bereits im Februar ab. Eisdickemessungen des Satelliten CryoSat-2 der Meereisdicke zeigen zum einen, dass das arktische Meereis bereits im Sommer 2015 ausgesprochen dünn war. Zum anderen hat sich im zurückliegenden warmen Winter besonders wenig neues Eis gebildet, so dass das Meereisvolumen in diesem Jahr circa 15 % weniger beträgt als im Vorjahr.

Die durchschnittliche monatliche Ausdehnung des Arktischen Meereises lag im Mai 2016 bei 11,88 Millionen Quadratkilometern (siehe Abbildung 2). Damit setzt sich die geringe Meereisausdehnung auch im Mai weiter fort und liegt 1,42 Millionen Quadratkilometer unter dem langjährigen Durchschnittswert von 13,30 Millionen Quadratkilometern für den Monat Mai im Zeitraum 1981 bis 2010 und auch  unterhalb der 2-Sigma Standardabweichung des langjährigen Mittelwertes (siehe Abbildung 1). Die erreichte Ausdehnung ist die geringste seit Beginn der Satellitenaufzeichnungen im Jahr 1979. In den beiden Jahren des sommerlichen Rekordminimums der Meereisausdehnung 2012 und 2007 lag die mittlere Meereisausdehnung im Mai noch circa 8 % (6 %) über dem diesjährigen Wert.

Satelliten- und Beobachtungsdaten zeigen, dass die Eisdicke in Teilen der Arktis vergleichbar ist mit den Daten von 2015. Allerdings ist die Eisdicke in der ganzen Region dünner als in den letzten fünf Jahren. Messungen der York Universität Anfang April 2016 zeigten, dass die Eisdicke in der Nordwest-Passage vergleichbar ist zu den Werten von 2015, dass es aber in 2016 weniger mehrjähriges Eis gibt als in 2015. In der südlichen Beaufortsee ist die Dicke des mehrjährigen Eises ähnlich zu der Dicke des vorherigen Jahres, aber wegen starker Divergenz und Export von Eis ist das einjährige Eis deutlich dünner als 2015. Dies führt dazu, dass in diesem Jahr eine frühere Eisschmelze des dünnen Eises und eine frühere Bildung offener Wasserstellen erwartet wird. Die Daten des Europäischen Raumfahrtbehörde CyroSat-2 Satelliten zeigen, dass das einjährige Eis im März 2016 dünner war als die Durchschnittseisdicke von März 2011 bis 2016. Dies ist besonders auffällig für die Beaufortsee (20 bis 40 cm dünner) und die Barentssee und Karasee (10 bis 20 cm dünner). Mehrjähriges Eis im Norden Kanadas und Grönlands ist ebenfalls dünner.

Die Präsenz von dünnem einjährigem Meereis erklärt teilweise, warum die Bildung von offenen Wasserstellen in der südlichen Beaufortsee in diesem Jahr so früh stattgefunden hat. Im Falle, dass das mehrjährige Eis bestehen bleibt, kann das Zurückziehen der Eiskante verlangsamt werden. Dies wurde im Jahr 2015 beobachtet, als ein Band an mehrjähriges Eis bestehen blieb. Allerdings scheint es so, als wäre mehrjähriges Eis dieses Jahr fragmentierter und von einjährigem Eis unterbrochen. Schmilzt dieses dünne Meereis, würden die dadurch entstanden offenen Wasserstellen dazu beitragen, dass mehr Energie absorbiert werden kann, was die Eisschmelze verstärkt und damit den Abbau mehrjährigen Eises beschleunigen kann.

Dabei zeigt die Meereisausdehnung im Mai im Vergleich zu den Jahren 2007 und 2012 bereits deutlich niedrigere Werte, besonders in der Beringsee, der Beaufortsee und der Barentsee (siehe Abbildung 3a und 3b).

Die Eisdecke ist in weiten Teilen der Beaufortsee, aufgrund der starken Winde im spätem Winter und Frühling, fragmentiert. Diese Fragmentierung des Eises führt dazu, dass mehrjähriges Eis von treibendem einjährigem Eis und offenem Wasser umgeben ist. Die Region mit fragmentierten Eis erreicht mittlerweile fast den Pol (Abbildung 4). Obwohl dickes, mehrjähriges Eis generell besser die Sommerschmelze überstehen kann, führt die frühe Entwicklung von offenen Wasserstellen zu höheren Temperaturen in der gemischten Zone des Ozeans (oberen 20 Meter). Diese höheren Temperaturen können die laterale Eisschmelze regional erhöhen. Im Sommer 2007 führte die frühe Schmelze von Meereis vor der Küste von Sibirien und Alaska in Kombination mit ungewöhnlich klaren Himmel dazu, dass die Schmelze von dicken mehrjährigen Eisschollen verstärkt wurde. Falls die atmosphärischen Bedingungen diesen Sommer ähnlich zu denen in 2007 sind, kann es sein, dass eine großflächige Schmelze von mehrjährigem Eis stattfinden wird.

In diesem Jahr ist die Arktis weiterhin besonders warm. Für den größten Teil des arktischen Ozeans waren die Lufttemperaturen im Mai bei einem Luftdruck von 925 hPa 2 bis 3°C über der Durchschnittstemperatur der Zeitperiode 1981 bis 2010. Die Temperaturen waren dabei für Regionen wie etwa die Tschuktschensee (4 bis 5°C) und die Barentssee (4°C) deutlich höher. Nur die Temperaturen in Zentralsibirien waren niedriger als die Durchschnittstemperatur der Zeitperiode 1981 bis 2010. Diese warmen Regionen sind eine Folge von zwei Gebieten mit südlichen Winden in Nordeuropa und Alaska, die wärmere Luft als normalerweise in den arktischen Ozean drücken.

Dabei lagen die Temperaturen in der Arktis von Januar bis Mai in einigen Regionen bis zu 6°C über dem langjährigen Durchschnitt. Das war besonders im Bereich von Westgrönland, in der Zentralarktis sowie in Bereichen der Kara- und Laptewsee der Fall (siehe Abbildung 4). In den Jahren 2007 und 2012, in denen jeweils Rekordminima der Meereisausdehnung am Ende der Schmelzsaison im September erreicht wurden, zeigte sich eine derartige Erwärmung über die Monate Januar bis Mai nicht. Diese warme Situation kann auch deutlich in der Temperaturzeitreihe von Januar bis Mai an der Messstation AWIPEV des Alfred-Wegener-Instituts auf Spitzbergen gesehen werden (siehe Abbildung 5).

Zusammenfassend können wir sagen, dass die Ausgangsbedingungen in diesem Frühjahr für ein erneutes historisches Meereisminimum im September gegeben sind. Ob dieses allerdings wirklich eintritt, hängt von den aktuellen Wetterbedingungen im arktischen Sommer ab. Eine zuverlässige Vorhersage lässt sich zurzeit noch nicht erstellen. So wissen wir, dass das bisherige historische Minimum vom September 2012 durch die Tiefdrucksysteme bedingt war, die erst im Juli und August durch die Arktis zogen und die Eisdecke aufgebrochen haben. Die dadurch eisfreie Ozeanfläche hat mit der Sonneneinstrahlung viel mehr Wärme aufgenommen, als die davor geschlossene Eisfläche und damit zur Eisschmelze beigetragen. Viel wichtiger für das globale Klima als ein öffentlichkeitswirksames Rekordminimum ist der nach wie vor ungebrochene, langfristig abnehmende Trend in Volumen und sommerlicher Fläche des arktischen Meereises.

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