AWI Eisdickenmessungen geben Aufschluss über Ursachen der geringen Eisbedeckung nordöstlich von Grönland

30. August 2018

Die Eisbedeckung in der Arktis betrug am 27. August rund 4,71 Mio. km², ein Wert der deutlich unterhalb des langjährigen Mittels liegt. In den vergangenen Tagen hat insbesondere die Entwicklung der Eisbedeckung nördlich von Grönland viel Aufmerksamkeit erregt. Innerhalb weniger Wochen hatte sich entlang der Küste ein bis zu 100 km breiter eisfreier Streifen gebildet (Abb. 1). Polarstern, die sich zu diesem Zeitpunkt in der Framstrasse aufhielt, änderte kurzerhand die Fahrtroute und nutzte die Gelegenheit, um Kartierungen in einem bis dato unzugänglichen Gebiet vorzunehmen (mehr dazu hier auf dem Polarstern Blog).

Das sich nördlich von Grönland befindende Eis ist eigentlich besonders dick, mehrere Jahre alt und wird hauptsächlich auf den russischen Schelfen gebildet. Die Transpolardrift, ein transarktisches Förderband für Meereis, bringt dieses dann innerhalb weniger Jahre bis vor die grönländische Küste. Hier verdichtet die landwärts gerichtete Eisdrift das Packeis und es entsteht eine kompakte Eisdecke, die für die Region nördlich von Grönland typisch ist. Welche Prozesse für die Bildung eisfreier Zonen im Sommer nördlich von Grönland verantwortlich sind, und warum die Eisbedeckung in diesem Jahr dort besonders niedrig ausfiel, wird im Folgenden erläutert:

Nicht ungewöhnlich: Ablandige Winde im Sommer führen zu offenem Wasser

Im Sommer führen kurzzeitig auftretende ablandige Winde dazu, dass das Meereis von der Küste Grönlands weggetrieben wird. Hierbei entstehen offene Wasserflächen, sogenannte Polynjas, die sich jedoch bei auflandiger Windrichtung schnell wieder schließen. Die Bildung solcher küstennahen Rinnen ist nicht unbedingt ungewöhnlich. Besonders ausgeprägte Rinnen konnten bereits im August 2007 und im Juli der Jahre 2014 und 2016 beobachtet werden. In diesem Sommer sind jedoch besonders große Flächen nördlich von Grönland eisfrei.

Mobileres Packeis durch Abnahme des Eisalters und Eisdicke nördlich von Grönland?

Wie stark Packeis auf Änderungen im atmosphärischen Antrieb reagiert, hängt auch von dessen Dicke ab. Eine junge, relativ dünne Eisdecke wird deutlich leichter durch einen ablandigen Wind verdriftet, als eine geschlossene, mehrjährige Packeisdecke. Seit 2001 misst das AWI die Dicke des Eises nördlich von Grönland und in der Framstrasse mittels Helikoptern und Flugzeugen. Auch in diesem Jahr wurden ihm Rahmen der Flugzeugkampagne ASIMBO (Arctic Sea Ice Mass Balance Observatory) umfangreiche Erhebungen zur Eisdicke in der Region durchgeführt. Die Messungen mit dem EM-Bird bestätigen, dass das Eis in dieser Region insgesamt deutlich dünner aber auch jünger, und somit mobiler geworden ist (Abb. 2). Ablandige Winde könnten dadurch deutlich größere, eisfreie Flächen nach sich ziehen, als es in der Vergangenheit der Fall war. In diesem Jahr betrug die Eisdicke rund 1,5 m, während in 2001 und 2004 noch Werte über 2 m gemessen wurden. Die Abnahme der Eisdicke ist eine Folge steigender Lufttemperaturen in der Arktis.

Neueisbildung im Winter 2018 könnte geringe Eisbedeckung im Sommer zusätzlich begünstigt haben

Neben den oben genannten Mechanismen dürfte aber auch ein Ereigniss im Winter 2018 die geringen Eisbedeckung nördlich von Grönland begünstigt haben: Ein Warmlufteinbruch im Februar 2018 ließ kurzfristig die Temperaturen im Norden Grönlands für mehrere Tage auf über null Grad ansteigen (mehr dazu hier). Starke ablandige Winde trieben das Packeis weit von der Küste weg, was zu einer großflächigen Neueisbildung geführt hat (siehe Animation vom 1.2. bis 31.3. 2018 am Ende des Beitrags, Abb. 3). Eisdickenmessungen, die im März 2018 vor Ort mit dem Flugzeug durchgeführt wurden, aber auch Daten des Satelliten CryoSat-2 geben Hinweise auf den außergewöhnlichen Umfang der Neueisbildung am Ende des Winters 2018 (Abb. 4, mehr dazu hier). Mit Einsetzen des Sommers sind diese Flächen dann als Erstes geschmolzen. Zurück blieb eine lose Ansammlung älterer Scholle, die sich im Folgenden durch Einwirkungen von Atmosphäre und Ozean weiter zersetzt hat (Abb. 5).

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Anomalie in der Eisbedeckung nördlich von Grönland ein Zusammenspiel verschiedener Faktoren ist. Der Warmlufteinbruch im Februar 2018 dürfte die Anomalie in der Eisbedeckung nördlich von Grönland aber entscheidend geprägt haben.

Abbildung 3: Einfluss des Warmlufteintrages auf die Eisdecke vom 1.2. bis 31.3. 2018. Oben: Eisdrift und Eisbedeckung (Quelle: OSISAF) im genannten Zeitraum. Mitte: Eisdicke (Quelle: SMOS/UHH), Unten: Oberflächentemperatur (Quelle: OSISAF)

Ansprechpartner:

Dr. Thomas Krumpen (AWI)

Prof. Dr. Christian Haas (AWI)

Dr. Stefan Hendricks (AWI)

Dr. Robert Ricker (AWI)

Jan Rhode (AWI)

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