Meereisausdehnung in der Arktis auf saisonal historischem Tiefstand

4. Mai 2019

Nachdem die Meereisausdehnung in der Arktis ihre größte winterliche Ausdehnung am 12. März 2019 erreicht hat, hat die Schmelzsaison in der Nordpolarregion eingesetzt und einen für diesen Zeitpunkt im Jahr (23.04.2019) historischen Tiefstand erreicht. „Seit Ende März gibt es tagtäglich neue negative Rekordwerte“, bewertet Dr. Lars Kaleschke, Meereisphysiker am Alfred-Wegener-Institut die aktuelle Situation in der Arktis. Er ergänzt: „Der weitere Verlauf des Meereisrückgangs und die Eisverhältnisse im kommenden Sommer werden auch sehr spannend für uns im Hinblick auf den Start der großen MOSAiC-Expedition, die uns mit dem Forschungseisbrecher FS Polarstern ab Mitte September dieses Jahres für ein komplettes Jahr in die zentrale Arktis führen wird“.

 

Rückblick über das diesjährige, winterliche Maximum der Meereisausdehnung

Die arktische Meereisausdehnung betrug im März durchschnittlich 14,32 Millionen Quadratkilometer und hat ihre maximale Ausdehnung am 12.03.2019 mit 14,69 Millionen km² erreicht (Abb. 1). Damit ist die durchschnittliche Meereisausdehnung des Monats März mit 14,32 Mio. km² die viertniedrigste Ausdehnung in der 40-jährigen Zeitserie seit Beginn der Satellitenaufzeichnung im Jahr 1979 (Abb. 2). Sie war circa 1 Million Quadratkilometer unter dem Durchschnitt von 1981 bis 2012 und 104.547 Quadratkilometer über dem niedrigsten März-Durchschnitt, verzeichnet im Jahr 2017.

Das Beringmeer, das Anfang März nahezu eisfrei war (siehe Newsbeitrag), verzeichnete während der Monatsmitte einen Zuwachs an Meereseis. Diese Zunahme war jedoch nur von kurzer Dauer, da die Ausdehnung in der letzten Märzwoche wieder stark abnahm (Abb. 3). Normalerweise erreicht die Beringmeer seine maximale Meereisausdehnung zwischen Ende März und Anfang April. Dieses Jahr trat das Maximum hingegen bereits Ende Januar auf und lag 34.5 Prozent unter dem durchschnittlichen Maximum von 1981 bis 2010 (Quelle: NSIDC). Dieser Mangel an Meereis im Beringmeer Ende März beschleunigten den Rückgang der gesamten arktischen Meereisausdehnung. Zum 1. April war die arktische Meereisausdehnung bereits auf einem Rekordtiefstand für dieses Datum (Abb. 4).

Der Winter 2018/2019 ist als milder Winter einzustufen. Die Lufttemperaturen auf dem 925 hPa Niveau waren über weiten Teilen des Arktischen Ozeans durchschnittlich bis leicht überdurchschnittlich. Nur die südliche Beaufortsee war besonders warm mit Temperaturen, die um 5 Grad Celsius über dem Durchschnitt lagen. Demnach bewegte sich die Meereisausdehnung den gesamten Winter über entlang der unteren Grenze der 2-Sigma Abweichung des langjährigen Trends seit 1979.

Für den Luftdruck auf Meereshöhe (Abb. 5) dominierten über dem Beringmeer und über weiten Teilen der eurasischen Seite des Arktischen Ozeans unterdurchschnittliche Werte. Die Zirkulationsmuster waren jedoch nicht besonders ungewöhnlich und es gab keine ausgeprägten kurzzeitigen Wärmeeinbrüche, wie sie in vergangenen Wintern beobachtet wurden (Abb. 6). Die Temperaturen lagen im März im Mittel bis zu 10°C über dem langjährigen Mittel in der Beaufortsee sowie i, Nordosten Alaskas und Nordwesten Kanadas. In weiten Teilen der Arktis war die Meereisausdehnung den Großteil des Winters über durchschnittlich.

Einsetzende Schmelzperiode und Trend der Meereisschmelze im April

Mit dem Beginn der Schmelzsaison zog sich eine beträchtliche Menge Eis im Ochotskischen Meer sowie im Beringmeer zurück, darüber hinaus aber auch in der Davis-Straße, westlich von Grönland. Ende des Monats wurden in den Meereisfeldern der Universität Bremen kleine offene Wasserflächen beobachtet, insbesondere nahe der Küsten der Laptew- und Karasee, des Ochotskischen Meers und vor dem Nordwesten Alaskas. Dies hat dazu geführt, dass die Arktis seit Anfang April einen noch nie beobachteten Eisrückgang zu verzeichnen hat und die Meereisausdehnung im Mittel um ca. 520.000 Quadratkilometer unter dem bisherigen Niedrigstand im Jahr 2017 liegt (Abb. 4 und 7).

Ursache dieses starken Eisrückgangs sind ein in der Arktis zurzeit vorherrschender niedriger Luftdruck verbunden mit überdurchschnittlich hohen Temperaturen. Zwei Tiefdruckzentren, eines über dem Beringmeer und das andere über der Barentssee, dominierten die atmosphärische Zirkulation. Das Tiefdruckgebiet über der Barentssee sorgte für wolkige und kühle Bedingungen in der unmittelbaren Region, ließ aber auch warme Luft in das zentrale Nordpolarmeer strömen. Die Lufttemperaturen auf dem 925 hPa Niveau (ungefähr 750 m über dem Meeresspiegel) waren überdurchschnittlich in weiten Teilen der Arktis, mit Ausnahme des atlantischen Teils des Arktischen Ozeans.  Die Temperaturen waren weit über dem Durchschnitt - lokal wurden mehr als 10 Grad Celsius erreicht - über der Beaufortsee, dem Nordosten Alaskas und dem Nordwesten Kanadas.

Das allgemeine Tiefdruckgebiet über der Arktis im März manifestierte sich als anhaltende positive Phase der Arktischen Oszillation (OA), einem Muster, das während der zweiten Februarwoche einsetzte. Ein positiver AO-Index im Winter hat in der Vergangenheit die niedrige September-Eisausdehnung begünstigt. Dies ist zum Teil Folge eines Windmusters, in dessen Folge älteres, dickeres Eis aus der Arktis durch die Framstraße treibt. Das mit einem positiven AO-Index assoziierte Windmuster neigt außerdem dazu, Eis von der sibirischen Küste wegzubewegen, was zu einer dünneren Eisschicht in der Region führt, die im Sommer leicht schmilzt. Mit der allgemeinen Ausdünnung der arktischen Eisschicht ist der Zusammenhang zwischen AO-Phasen im Winter und der Meereisausdehnung im September jedoch nicht mehr so eindeutig wie früher.

Antarktischer Herbst – Langsamer Aufstieg

Auf der Südhemisphäre hat der Sommer seinen Höhepunkt auch durchschritten und die Meereisausdehnung in der Antarktis hat ihr sommerliches Minimum erreicht. Was sich noch Anfang Januar als ein besonders starker Trend im Eisrückgang abgezeichnet hatte, hat sich zum Ende Januar hin wieder zu normalen Bedingungen entwickelt. Am 28. Februar 2019 hat die Meereisausdehnung in der Antarktis ihr absolutes Minimum mit 2,53 Millionen km² erreicht. Die Meereisausdehnung in der Antarktis verzeichnet im Monatsmittel 2,69 Mio. km². Dies ist der siebtniedrigste Wert nach dem Minimumjahr 2017 mit 2,45 Millionen km² und setzt die Reihe der Sommermonate mit Meereisausdehnung weit unter dem Langzeittrend der letzten Jahre fort (Abb. 8 und 9).

Im Vergleich zum Minimumjahr 2017 zeichnen sich zwar insbesondere das Weddellmeer, die Küstengebiete der Ostantarktis (Mawson See und D’urville See) und Bereiche der Amundsen See durch geringere Eisausdehnungen aus, während es jedoch im westlichen Ross Meer und der Amundsen See sowie in der Lasarev- und Riiser-Larsen-See im Atlantischen Sektor zu größeren Meereisausdehnung gekommen ist (Abb. 10).

Das Meereiswachstum im März 2019 war im zentralen Rossmeer und im nordöstlichen Weddellmeer am größten, während sich in der südlichen Bellingshausen See ein signifikanter Eisrückzug fortsetzte. Die Eisausdehnung bewegt sich seit dem Einsetzten der Gefriersaison entlang des unteren Bereichs der 2-Sigma Spannbreite des langjährigen Mittels 1981 – 2010 (Abb. 11). Entsprechend dem relativ langsamen Eiswachstum lagen die Lufttemperaturen laut NSIDC auf dem 925 hPa Niveau zwischen 2 und 4 Grad Celsius über dem Durchschnitt von 1981 bis 2010 entlang weiter Teile der antarktischen Küste vom Wilkesland nach Osten bis zum Rossmeer sowie  der Amundsen- und der Bellingshausen See. Die Temperaturen entlang der Küste des Königin-Maud-Land waren 1 bis 2 Grad Celsius niedriger als der Durchschnitt. Die atmosphärische Zirkulation auf Meeresniveau war durch drei Regionen mit überdurchschnittlichem Luftdruck und durch Bereiche unterdurchschnittlichen Drucks gekennzeichnet, die von Klimawissenschaftlern als Wave-3-Muster bezeichnet werden.  Insbesondere der niedrige Druck in der Amundsen See und der hohe Druck in der Drake-Passage (zwischen Südamerika und der Antarktischen Halbinsel) erzeugten starke Winde vom Nordwesten entlang der südlichen Halbinsel, die dort den Meereisrückzug antrieben, während andere Regionen generell ein Wachstum an Meereis aufwiesen.

Ansprechpartner:
Dr.  Monica Ionita-Scholz (AWI)
Dr. Lars Kaleschke (AWI)
Dr. Renate Treffeisen (AWI)
Dr. Klaus Grosfeld (AWI)


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