Warum das Meereis im Norden schmilzt und im Süden wächst

4. Mai 2012

Das arktische Meereis ist in den vergangenen Jahren sehr schnell zurückgegangen, und Schuld daran ist eindeutig der Mensch. Das belegen Forscher des Max-Planck-Instituts für Meteorologie in einer Analyse von Messdaten, die Schwankungen des Meereises seit den 1950er-Jahren dokumentieren. In der neuen Studie beschreiben die Forscher auch, warum das arktische Eis bei steigenden Treibhausgas-Konzentrationen schmilzt, während sich das antarktische Eis weiter ausdehnt. Der Grund dafür ist, dass im Norden die Erwärmung stärker auf das Eis einwirken kann als im Süden, wo dieser Effekt durch andere Kräfte kompensiert und überlagert wird.

In ihrer auf einem historischen Datensatz basierenden Studie kommen die Forscher zu dem Schluss, dass der Rückgang des Meereises nicht durch natürliche Schwankungen verursacht worden sein kann, sondern eindeutig externe Ursachen hat.

Das Meereis in den Polarregionen unserer Erde ist sehr dünn und reagiert äußerst sensibel auf die natürlichen Wetter- und Klimaschwankungen. Es dehnt sich aus oder schmilzt: der zeitliche Ablauf dieses Verhaltens ist so chaotisch, das er mithilfe normaler Klimamodelle nicht richtig simuliert werden kann. Darum stützen sich Dirk Notz, Leiter der Meereis-Forschungsgruppe und Jochem Marotzke, Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie für ihre neue Studie auf Messungen und historische Datensätze.

Die beiden Forscher betrachteten die natürlichen Schwankungen des arktischen Meereises vom Beginn der 1950er- bis zum Ende der 1970er-Jahre und verglichen sie mit der Entwicklung des Meereises in den letzten 30 Jahren. Dabei stellten sie fest, dass der Rückgang des Meereises in den vergangenen Jahrzehnten nicht durch natürliche Schwankungen verursacht worden sein kann, sondern eindeutig externe Ursachen hat.

Die Messungen zeigen, dass das arktische Meereis in den letzten Jahren immer weiter abgenommen hat.  Einige Forscher vermuten zudem, dass sich der Rückgang des Meereises sogar von selbst verstärkt und durch die Eis-Albedo-Rückkopplung ein Teufelskreis entsteht, der das Meereis immer schneller immer weiter reduziert. Doch dem ist nicht so: „Immer wenn es in den Datensätzen einmal einen starken Rückgang des Meereises von einem Jahr zum nächsten gab, wurde dieser Rückgang im Folgejahr wieder teilweise ausgeglichen“, erläutert Dirk Notz.

 „Nachdem wir natürliche Schwankungen und eine Selbstverstärkung als Ursache für den Rückgang des Eises ausschließen konnten war klar, dass irgendein äußerer Antrieb das Eis immer weiter zurückgehen lässt. Wir machten uns daher auf die Suche nach einem äußeren Antrieb, der einen physikalisch plausiblen Zusammenhang mit dem Meereisrückgang zeigt“ sagt Professor Jochem Marotzke.

Ein Antrieb könnte eine verstärkte Sonneneinstrahlung sein. „Da diese in den letzten Jahrzehnten aber leicht abgenommen hat, ist es physikalisch äußerst unwahrscheinlich, dass Schwankungen in der Sonneneinstrahlung der Hauptantrieb für den beobachteten Rückgang des Meereises waren“ stellt der Forscher fest. Auch mit der beobachteten Veränderung der vorherrschenden Windmuster, Vulkanausbrüche, kosmischer Strahlung oder ozeanischen Wärmetransporten konnten die Forscher keinen plausiblen Zusammenhang finden.

„Am Ende blieb in unserer Liste möglicher Antriebe nur der Anstieg der Treibhausgaskonzen-trationen übrig“, erklärt Notz. „Treibhausgase erhöhen die einfallende Wärmestrahlung. Diese ist wiederum der wichtigste Faktor im Wärmehaushalt des arktischen Meereises. Darum würde ein Anstieg der Treibhausgaskonzentrationen zu einer Erwärmung und letztendlich zum Schmelzen des Meereises führen. Und genau dies beobachten wir ja.“  

In der Antarktis ist die Lage hingegen völlig anders: Hier dehnt sich das Meereis zur Zeit sogar aus. Der Anstieg der Treibhausgase kann also hier nicht der Antrieb für die beobachteten Veränder-ungen sein. Der Hauptgrund für diese Unterschiede zwischen den beiden Polargebieten liegt in der Verteilung der Landmassen. 

„Die Ergebnisse unserer neuen Studie zeigen, dass eine erhöhte Konzentration von Treibhausgasen bisher keinen starken Einfluss auf das Meereis in der Antarktis gehabt hat. Denn im Süden wird die Ausdehnung primär von der Entwicklung der Windsysteme und Meeresströmungen bestimmt, weil das antarktische Meereis völlig frei im südlichen Ozean treibt“ erklärt Marotzke. „Die Ausdehnung des Eises hängt hier vor allem vom Prozess des Schmelzens und Gefrierens ab.“

Diese Faktoren spielen in der südlichen Hemisphäre eine so große Rolle, dass sie die Auswirkungen der Erwärmung durch den Klimawandel zurzeit sogar noch kompensieren. In dem von Land um-schlossenen arktischen Ozean allerdings spielt die Erwärmung durch Treibhausgase eine domi-nierende Rolle:  Sie verursacht seine starke Abnahme des arktischen Meereises in den letzten Jahren.

DN/NW

 

 

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