Meereisausdehnung in der Arktis auf historischem Tiefstand

27.07.2020

Im Mai und Juni dieses Jahres war die Arktis durch eine Warmluftzelle über der sibirischen Küste dominiert, die Temperaturen weit über dem langjährigen Durchschnittswert hervorgerufen hat (siehe Abb. 1). In Konsequenz herrschten Temperaturen über 6 Grad Celsius über dem Langzeitmittel an der ostsibirischen Küste, was eine frühe Schneeschmelze verbunden mit auftauenden Böden hervorgerufen hat (lesen Sie hierzu auch hier). Im Monat Juni sorgte diese Erwärmung darüber hinaus zu einem verstärkten Rückgang der Eisbedeckung in der Laptewsee, der sich mit Beginn des Monats Juli auf die Ostsibirische See ausweitete. Mitte Juli war die Eisbedeckung so weit zurückgegangen, dass sich die Nordostpassage erstmalig in diesem Jahr vollständig öffnete (Abb. 2). Betrachten wir die Eisausdehnung im Sektor 30° - 180° Ost, also den Bereich der russischen Arktis, genauer, so stellen wir eine historisch niedrige Eisausdehnung in dieser Region zu dieser Jahreszeit fest (Abb. 3). „In diesem Sektor der Arktis haben wir jetzt schon 1 Million Quadratkilometer weniger Eis im Vergleich zum Mittelwert der vorherigen sieben Jahre. Wenn man bedenkt, dass die minimale Sommerausdehnung des Meereises unter 4 Millionen Quadratkilometer sinken kann, dann ist jetzt schon ein Viertel dieser Fläche weg. Das alleine erlaubt aber natürlich jetzt noch keine Vorhersage für das Minimum im September“, erklärt Dr. Gunnar Spreen vom Institut für Umweltphysik der Universität Bremen. Das stabile Luftdrucksystem über der Arktis begünstigte eine Verstärkung der Warmluftzelle, die zu einem vermehrten Schmelzen der Schneebedeckung auf dem Eis und damit zu einem frühzeitigen Zerfall und Schmelzen des einjährigen Eises führte (Abb. 4). Seit Anfang Juli haben sich die Bedingungen verändert und es liegt eine Hochdruckzelle über der Ostsibirischen- und Tschuktschensee, die überdurchschnittlich warme Temperaturen (bis zu 6 Grad Celsius über dem Mittelwert) über der zentralen Arktis bedingt (Abb. 5).

Welche Auswirkungen diese Entwicklung für die MOSAiC-Expedition haben wird, beurteilt der Meereisphysiker Dr. Marcel Nicolaus folgendermaßen: „So früh im Jahr so viel Wärme in das System zu bringen, beschleunigt und verfrüht das Schmelzen des Eises, was sich besonders stark auswirkt, da eine geringe Albedo in dieser Jahreszeit eine besonders starke Rückkopplung hervorruft. Es wird sehr spannend sein, unsere umfangreichen Messungen vor Ort dementsprechend auszuwerten. Aktuell ist es höchst interessant zu beobachten, wie die MOSAiC-Scholle in der Eisrandzone schmilzt. Eine derartig konsequente Verfolgung des Schmelzens des Eises bis zum völligen Verschwinden gab es meiner Erfahrung nach bislang bisher noch nicht.“ Marcel Nicolaus befindet sich wie Gunnar Spreen zurzeit im Quarantänehotel in Bremerhaven in Vorbereitung des letzten Fahrtabschnittes der MOSAiC-Expedition. Sie waren bereits beide auf dem ersten Fahrtabschnitt der Expedition mit dabei, die sich im September 2019 auf den Weg gemacht hat, die Eisscholle für das Drift-Experiment zu suchen und zu instrumentieren. „Inzwischen ist die Scholle nahe an ihrem Lebensende angekommen. Damit ist es uns gelungen, diese Scholle über ihren gesamten Lebenszyklus zu verfolgen. Nun brechen wir aus Bremerhaven auf, um das letzte Viertel des Jahresgangs in der Arktis auch noch genau so intensiv zu beobachten – das frühe Gefrieren und die Neueisbildung nach dem Sommer“, führt Marcel Nicolaus aus.

Die Eisausdehnung weist am 19. Juli 2020 eine Fläche von 6,25 Millionen km² in der Arktis aus, die etwa 570.000 km² unterhalb des bisherigen Minimums im Jahr 2019 liegt (Abb. 4). Dies entspricht einer Fläche so groß wie Frankreich und zeigt die außergewöhnlich geringe saisonale Eisbedeckung. Diese Differenz erreichte am 22. Juli sogar einen Wert von circa 614.000 km². In Folge wird sich der Ozean in den eisfreien Gebieten zunehmend erwärmen und die Eisschmelze in den angrenzenden Gebieten begünstigen. Die anhaltende stabile Wetterlage mit einer nun in die zentrale Arktis ausgedehnten Warmluftzelle wird auch in der Karte der Eiskonzentration (Abb. 2) deutlich. Hier sind über großen Teilen des russischen Sektors der Arktis Eiskonzentrationen unter 80-90 % zu erkennen, was eine teilweise Fragmentierung der Eisbedeckung bedeutet. Das Schmelzen von aufliegendem Schnee verbunden mit der Bildung zahlreicher Schmelztümpel verändern die Albedo der Oberfläche und beschleunigen damit die Schmelzprozesse.

Kontakt:
Dr. Marcel Nicolaus (AWI)
Dr. Gunnar Spreen (IUP)
Dr. Christian Melsheimer (IUP)
Dr. Renate Treffeisen (AWI)
Dr. Klaus Grosfeld (AWI)

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