Hoffnung für arktisches Meereis

Neuen Berechnungen zufolge ist der Rückgang des Sommereises in der Arktis prinizipiell noch zu stoppen

7. Februar 2011

Der seit einigen Jahren beobachtete Rückgang des Meereises in der Arktis lässt sich möglicherweise noch aufhalten. Der starke Schwund des Sommereises ließ die Sorge aufkommen, die Eisbedeckung könnte sich einem sogenannten Kipp-Punkt nähern. Bei Überschreiten des Kipp-Punktes wäre der Verlust des verbleibenden Meereises im Sommer nicht mehr zu stoppen. Aktuelle Forschungsergebnisse des Hamburger Max-Planck-Instituts für Meteorologie deuten jetzt jedoch darauf hin, dass es keinen solchen Kipp-Punkt für den Verlust des Sommereises in der Arktis gibt. Stattdessen reagiert die Eisbedeckung relativ direkt auf die jeweiligen klimatischen Bedingungen. Der fortschreitende Verlust des arktischen Meereises könnte also verlangsamt oder sogar gestoppt werden – aber nur wenn die globale Erwärmung verlangsamt oder gestoppt würde.

Auch wenn das Meereis während der arktischen Sommer Jahr für Jahr stärker zurückgeht, lässt er sich noch stoppen – wenn wir es schaffen, die Erderwärmung zu bremsen. Anders als bislang angenommen, kommt es ab einem bestimmten Schwund nämlich nicht unausweichlich zum totalen Verlust, wie Max-Planck-Forscher jetzt herausgefunden haben.

Dass der Verlust des arktischen Meereises ab einem bestimmten Punkt nicht zu einem Selbstläufer wird, hat auch die Forscher des Max-Planck-Institutes für Meteorologie überrascht. „Die mögliche Existenz eines Kipp-Punktes für den Verlust des arktischen Meereises erscheint zunächst völlig logisch“, sagt Steffen Tietsche, Erstautor der in dieser Woche in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters erschienen Studie: „Wenn die Eisbedeckung zurückgeht, nimmt das Meerwasser mehr Sonnenlicht auf und erwärmt sich daher stärker, sodass noch mehr Eis abschmilzt.“ Diese Rückkopplung könne prinzipiell dazu führen, dass der Verlust des arktischen Meereises sich selbst verstärkt und unabhängig von den vorherrschenden Klimabedingungen wird.

Die Gültigkeit dieses Konzepts untersuchten die Forscher jetzt mit einem Klimamodell. In diesem Modell entfernten sie die Arktische Eisbedeckung zu Beginn des Sommers vollständig, um so die maximale Aufnahme von Sonnenlicht im offenen Wasser zu simulieren. “Wir erwarteten eigentlich, dass der Ozean nach der künstlichen Eisschmelze eisfrei bleiben würde, weil das offene Wasser im Sommer deutlich mehr Wärme aufnimmt”, sagte Tietsche. Unerwarteterweise erholte sich jedoch die Eisbedeckung in den Modellsimulationen stets innerhalb von etwa drei Jahren, so dass dann wieder Bedingungen wie vor der künstlichen Eisschmelze herrschten. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass der Zustand des Meereises jederzeit eng an die vorherrschenden Klimabedingungen gebunden ist, was die Existenz eines Kipp-Punktes unwahrscheinlich macht.

Kein Grund, den Klimawandel zu verharmlosen

Die Forscher betonen, dass ihre Ergebnisse nicht den dramatischen Verlust des arktischen Meereises aufgrund des vom Menschen gemachten Klimawandels infrage stellen. „Wenn wir die globale Erwärmung nicht stark verlangsamen, wird die Arktis in einigen Jahrzehnten im Sommer eisfrei sein”, sagt Tietsche. „Unsere Forschung zeigt, dass die Geschwindigkeit, mit der das Meereis zurückgeht, eng mit der Geschwindigkeit der globalen Erwärmung zusammenhängt. Unsere Arbeit unterstreicht aber, dass wir den Verlust des Arktischen Meereises grundsätzlich noch verlangsamen oder vielleicht sogar stoppen können.”

Die Forscher fanden auch heraus, welche Prozesse die Erholung der Eisbedeckung ermöglichen: Der Ozean verliert während des Winters den Großteil der im Sommer zusätzlich aufgenommenen Wärme. Dieser Wärmeverlust ist wegen des Fehlens einer isolierenden Eisdecke extrem effizient, weil der offene Ozean direkt Kontakt zur kalten Atmosphäre hat. Außerdem wächst das sich schließlich bildende dünne Eis sehr schnell, weil dünnes Eis schlechter isoliert als dickes Eis. Wie die Rechnungen der Hamburger Klimaforscher ergaben, wird die Wärme, die vom Ozean durch das dünne Eis abgegeben wird, anschließend stärker von der Atmosphäre in den Weltraum abgestrahlt als bislang angenommen. Gleichzeitig wird der Simulation zufolge weniger Wärme aus dem Süden in die Arktis transportiert. Die Kombination dieser stabilisierenden Rückkopplungen wirkt sich stärker als die destabilisierende Rückkopplung durch die zusätzliche Aufnahme von Sonnenlicht im Sommer.

Die Studie der Max-Planck-Wissenschaftler bestätigt Forschungen von US-Wissenschaftlern, die mit einem viel einfacheren Modell durchgeführt wurden. „Diese Übereinstimmung von Modellen völlig unterschiedlicher Komplexität bedeutet normalerweise, dass die Resultate vertrauenswürdig sind”, sagt Jochem Marotzke, Direktor am Max-Planck-Institut und Koautor der neuen Studie.

(DN/PH)

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