Antarktische Meereis-Erfahrungen verzeichnen zum zweiten Mal in 5 Jahren eine geringe Ausdehnung

Das arktische Meereis mag verschwinden, aber bis vor kurzem machte das antarktische Meereis die gegenteilige Erfahrung. Im Februar jedoch erreichte die Ausdehnung des Meereises auf der Südhalbkugel ein Rekordtief, das zweite derartige Ereignis in fünf Jahren. Forscher haben nun die unmittelbaren Ursachen identifiziert, aber viele Rätsel bleiben bestehen.

Eine Studie, die ihre Ergebnisse beschreibt, wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Fortschritte in den Atmosphärenwissenschaften am 19.04.

Die Ausdehnung des Meereises in der Arktis erfährt bekanntermaßen einen schnellen Rückgang als Folge der globalen Erwärmung, aber am anderen Pol der Erde erfreut sich das antarktische Meereis seit Ende der 1970er Jahre eines bescheidenen Anstiegstrends von etwa einem Prozent pro Jahrzehnt (wenn auch mit erhebliche Schwankungen von Jahr zu Jahr und erhebliche regionale Unterschiede).

Doch angesichts dieses insgesamt zunehmenden Trends in der Antarktis gab es 2017 eine Art kurze, aber ziemlich deutliche Abweichung, als die südliche Hemisphäre eine Rekordmindestausdehnung von Meereis erlebte.

Und jetzt, nur fünf Jahre später, ist es wieder passiert.

Am 25. Februar 2022, wenige Tage nach dem Ende des Sommers auf der Südhalbkugel, wurde ein Rekordminimum in der Ausdehnung des antarktischen Meereises erreicht – das erste Mal seit dem Start der Satellitenbeobachtungen der Pole im Jahr 1978, dass es weniger als 2 Millionen Quadratkilometer erreicht hat. Die Daten zeigten, dass die Eisbedeckung im Bellingshausen-/Amundsenmeer, im Weddellmeer und im westlichen Indischen Ozean deutlich geringer war als normal. Noch merkwürdiger ist, dass die Meereisausdehnung in der gesamten Region etwa 30 Prozent geringer war als der Durchschnitt der drei Jahrzehnte umfassenden Basisperiode von 1981 bis 2010.

Die Ursachen für die Variabilität des antarktischen Meereises sind kompliziert, und in den letzten Jahren wurden verschiedene Mechanismen vorgeschlagen, aber es gibt keinen wissenschaftlichen Konsens und das Phänomen bleibt zu wenig theoretisiert, da noch viel erforscht werden muss. Und so veranlasste das erneute Auftreten eines Minimums der frischen Meereisausdehnung in so kurzer Zeit eine Gruppe von Forschern der Sun Yat-sen University und des Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Zhuhai) in China, sich auf den Weg zu machen, um herauszufinden, was aufgetreten war und warum.

Das Team verwendete eine Meereisbudgetanalyse, bei der Daten zur täglichen Meereiskonzentration (der Prozentsatz einer Fläche, die von Meereis bedeckt ist) von 1979 bis 2022 und zur täglichen und wöchentlichen Meereisdrift von 1979 bis 2022 aus dem National Snow and verwendet wurden Ice Data Center (NSIDC), um ihr Verständnis zu erweitern. Eine Analyse des Meereisbudgets beinhaltet eine Betrachtung der Anzahl der Eingänge im Vergleich zu den Ausgängen des Meereissystems, mit anderen Worten, das hinzugefügte und das verlorene Meereis, neben der Dynamik (einschließlich Advektions- und Divergenzbeiträgen) und die darauf einwirkende Thermodynamik (Prozesse rund ums Gefrieren und Schmelzen). Die Analyse des Meereisbudgets wurde durchgeführt, um die Schmelzzeiten abzudecken und diese dann über die gleichen Zeiträume mit der atmosphärischen Zirkulation zu verbinden.

Die Forscher fanden heraus, dass im Sommer die Thermodynamik die Prozesse dominiert, die das Schmelzen des Meereises verursachen. Dies geschieht durch Anomalien im Wärmetransport zum Pol in der Bellingshausen-/Amundsensee, im westlichen Pazifik und insbesondere im östlichen Weddellmeer.

Es gibt auch eine Zunahme der gesamten Infrarotstrahlung und des sichtbaren Lichts als Ergebnis einer positiven Rückkopplung von Albedo und Temperatur. Albedo beschreibt im Grunde den „Weißgrad“ einer Oberfläche. Je weißer es ist, desto stärker wird diese Strahlung reflektiert, und je dunkler, desto stärker wird es absorbiert.

„Meereis ist weißer als das dunkle, nicht gefrorene Meer, daher gibt es weniger Wärmereflexion und mehr Absorption“, sagte der Klimatologe Qinghua Yang, ein Mitautor der Studie, „was wiederum mehr Meereis schmilzt und mehr Wärme absorbiert , in einem Teufelskreis.“

Aber im Frühjahr tragen sowohl Thermodynamik als auch Dynamik zum Status der Meereisausdehnung bei. Zusätzlich zu den oben genannten thermodynamischen Prozessen sieht die Dynamik des Eisverlusts in der Amundsensee eine Eisbewegung nach Norden, die mehr Eis in die unteren Breiten in Richtung der Tropen drückt, wodurch das Schmelzen verstärkt wird, insbesondere in der Amundsensee und im Rossmeer. Darüber hinaus spielt das dünnere Freibord des Meereises (die Dicke des Meereises, das über die Wasserlinie hinausragt) entlang der Küste der Amundsensee eine entscheidende Rolle im Hinblick auf die Frühjahrs- und Sommerschmelze.

Die Forscher stellten fest, dass laut Daten der US-amerikanischen National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) das neue Rekordminimum der antarktischen Meereisausdehnung gleichzeitig mit einer Kombination aus La Niña und einem positiven Southern Annular Mode (SAM) auftrat. Der SAM beschreibt einen Gürtel aus starken Westwinden oder niedrigem Druck, der den Kontinent umgibt und sich nach Norden oder Süden bewegt, während La Niña ein Wettermuster aus starken Winden beschreibt, die warmes Oberflächenwasser der Ozeane stark von Südamerika nach Indonesien in den Tropen blasen.

Beide Phänomene vertiefen das Amundsen-Meertief (ASL) – ein Zentrum mit niedrigem atmosphärischem Druck über dem äußersten Süden des Pazifischen Ozeans und vor der Küste der Westantarktis. Die Variabilität der atmosphärischen Bedingungen in der Region ist größer als irgendwo sonst auf der Südhalbkugel.

Die Forscher fanden heraus, dass alle atmosphärischen Einflüsse auf die Anomalien der Meereisausdehnung von der Intensität und Position des Tiefs der Amundsensee herrühren.

Vieles konnten die Forscher erklären, doch ihre Erkenntnisse warf weitere Fragen auf.

„Wenn die tropische Variabilität einen solchen Einfluss hat, muss dieser Ort als nächstes untersucht werden“, sagte Jinfei Wang, einer der anderen Autoren der Studie.