Nach zwei Saisons mit rekordverdächtigen Tiefstständen befindet sich das Meereis in der Antarktis weiterhin in einem dramatischen Rückgang, der sich gut entwickelt unter allen Winterhöchstwerten liegen seit Beginn der Satellitenüberwachung Ende der 1970er Jahre beobachtet.
Eine Schicht aus gefrorenem Meerwasser, die den antarktischen Kontinent umgibt. Das Meereis schwankt zwischen der maximalen Bedeckung im September und der minimalen Bedeckung im Februar. Auch das Sommerminimum ist weiter gesunken und verzeichnete in den letzten sieben Jahren drei Sommer mit Rekordtief.
Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass dieses Jahr markiert werden könnte ein Regimewechsel für antarktisches Meereis. Die Folgen könnten weitreichend für das Erdklima sein, denn Meereis hält den Planeten kühler, indem es Sonnenenergie zurück in die Atmosphäre reflektiert und den Ozean isoliert. Seine Entstehung erzeugt auch kalte, salzige Wassermassen, die die globalen Meeresströmungen antreiben.
Der jährliche Gefrier-Tau-Zyklus des antarktischen Meereises ist einer der größten saisonalen Veränderungen auf der Erde, stellt jedoch eine große Herausforderung für Klimamodelle dar, genau vorherzusagen.
Seit den 1970er Jahren verfolgen Satelliten eine Größe, die als „Meereisausdehnung“ bekannt ist. Dabei handelt es sich um die Gesamtfläche, auf der mindestens 15 % mit Meereis bedeckt sind.
Im September dieses Jahres erreichte er für diese Jahreszeit ein Rekordtief in der Satellitenzeit. Nachdem die Meereisausdehnung in der Antarktis den ganzen Winter über weit unter dem Mittelwert gelegen hatte, erholte sie sich im Vorjahr spät und war es auch Maximal 18,3 Millionen Quadratkilometer bis September 2022 etwa 2 % unter dem Median von 1981–2010.
Obwohl 2 % vielleicht nicht viel klingen, berichteten die folgenden Sommerbiologen verheerende Auswirkungen auf Kaiserpinguine. In vier von fünf Brutstätten in einer Region mit Meereisverlust überlebten keine Küken.
Im Jahr 2023 war die Meereisausdehnung in der Antarktis zu Beginn des Winters noch geringer als im Jahr 2022 und lag Ende Juli fast 13 % unter dem Median von 1981–2010 für diese Jahreszeit. Seine maximale Ausdehnung erreichte es am 7. September mit knapp 17 Millionen Quadratkilometern, was fast 9 % unter dem Mittelwert von 1981–2010 liegt.
Warum wir das nicht vorhersagen konnten
Die Antarktis widersetzt sich seit Jahrzehnten dem in der Arktis beobachteten Trend des verschwindenden Meereises. Satellitenaufzeichnungen zeigen einen leichten zunehmenden Trend der antarktischen Meereisausdehnung von 2007 bis 2016, dem jedoch ein folgte seitdem zurückgegangen.
A Kürzlich durchgeführte Studie zeigt, dass fast alle Modelle in der aktuellen Sammlung von Simulationen für die verwendet werden neuester Bericht vom Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) konnte den zwischen 1979 und 2018 beobachteten Trend in der antarktischen Meereisfläche nicht reproduzieren.
Globale Klimamodelle sagten voraus, dass die Meereisausdehnung in der Antarktis während des gesamten Zeitraums hätte abnehmen müssen, was im Widerspruch zu den Beobachtungen steht.
Diese Modelle bleiben unsere besten Werkzeuge zur Vorhersage des zukünftigen Klimas. Sie wurden seit den 1960er Jahren entwickelt, um die vielfältigen physikalischen Prozesse, die für das Klimasystem von Bedeutung sind, möglichst realistisch abzubilden.
Sie bestehen aus einzelnen Komponentenmodellen für die Zirkulation der Atmosphäre und der Ozeane, den Transfer von Sonnenenergie durch die Atmosphäre, Landoberflächeneigenschaften und die Entwicklung von Meereis.
Während diese Modelle in den letzten Jahrzehnten bei der Vorhersage der Erwärmung der Ozean- und Landoberflächen im Allgemeinen gut abgeschnitten haben, hatten sie Schwierigkeiten, das antarktische Meereis zu simulieren.
Viele Forschungsgruppen auf der ganzen Welt haben die Gründe untersucht, warum Modelle das antarktische Meereis nicht genau simulieren können. Als mögliche Erklärungen wurden Veränderungen in Wind- und Wellenmustern, natürliche Variabilität, stratosphärisches Ozon und Schmelzwasser aus dem antarktischen Eisschild, das in den Südpolarmeer gelangt, vorgeschlagen.
Bisher hat sich keine davon als endgültige Antwort erwiesen.
Veränderungen der Meereisdicke
Die Dicke oder Tiefe des Meereises kann nicht direkt von Satelliten gemessen werden, da es dünn, salzig und unter einer Schneeschicht unbekannter Dicke verborgen ist.
Anders als in der Arktis, wo uns umfangreiche Daten von U-Booten und anderen Quellen vorliegen, sind Informationen über die Meereisdicke in der Antarktis sehr dürftig. Die Daten, die wir haben, stammen hauptsächlich aus Löchern im Meereis, Meereis-Überwachungsstationen und elektromagnetischen Induktionsmessungen von Schlitten, Hubschraubern oder Flugzeugen.
Die Daten stammen größtenteils von landfestem Meereis, also Meereis, das an Land oder Eisschelfs befestigt ist.
Wir haben nur wenige luftgestützte Dickenmessungen über frei beweglichem Packeis, das den größten Teil des antarktischen Meereises ausmacht. Zur Bestimmung des Meereisvolumens benötigen wir sowohl die Fläche als auch die Dicke des Meereises. Dies ist wichtig, um die Gesamtauswirkungen des Klimawandels auf das Meereis zu ermitteln.
Antarktische Stürme
McMurdo Sound ist eine Region an der antarktischen Küste im Rossmeer, wo sowohl Neuseeland (Scott Base) als auch die USA (McMurdo Station) antarktische Stützpunkte haben. Das Meereis im McMurdo Sound war im Jahr 2022 dramatisch dünner als üblich, nicht jedoch im Jahr 2023.
Im Jahr 2022 haben mehrere Stürme im Winter immer wieder das Meereis des McMurdo Sound weggeblasen. Meereis, das normalerweise etwa zwei Meter dick wäre, war etwa 1–1,3 m dick, da es im Winter nicht an Ort und Stelle bleiben und dicker werden konnte.
Stellenweise war der Schnee dicker als gewöhnlich, was das Wachstum des Meereises verlangsamte, indem es es von der darüber liegenden kalten Luft isolierte. Das Wetter war nicht wärmer und das Eis war nicht geschmolzen; es war durch starke Winde herausgeblasen worden.
Dieses dünner als übliche Meereis verursachte im Jahr 2022 in Neuseeland und anderen Ländern erhebliche Störungen bei den Antarktisoperationen. Die University of Otago Automatisiertes Meereis-Überwachungssystem wird jedes Jahr installiert, um die Dicke des Meereises, die Temperatur und die Schneehöhe zu messen. Im Jahr 2022 mussten die Mitarbeiter der Scott Base die Ausrüstung zum ersten Mal zu Fuß auf das Meereis bringen, da das Meereis als unsicher für das Befahren von Fahrzeugen galt.
Mitten im Winter im Jahr 2022 offenes Wasser vor der McMurdo-Station zu sehen, war für uns ein Schock. Doch trotz der extrem geringen winterlichen Meereisausdehnung rund um den größten Teil der Antarktis im Jahr 2023 bildete sich das Meereis im McMurdo Sound auf ähnliche Weise wie in den meisten Jahren.
Es ist noch nicht klar, inwieweit der Klimawandel die enormen Anomalien in der Ausdehnung oder Dicke des antarktischen Meereises verursacht hat, aber Ereignisse wie diese könnten ein Vorbote für die Zukunft sein.
Um eine Chance zu haben, diese Veränderungen vorherzusagen, benötigen wir deutlich verbesserte Modellierungsfähigkeiten, mehr Messungen der entscheidenden Faktoren, die die Meereisveränderung vorantreiben, und neue Methoden zur Durchführung dieser Messungen.
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