Laut einer Studie verändert der Klimawandel die Verbindung zwischen den arktischen und subarktischen Ozeanen

Der Arktische Ozean ist über mehrere Ozeantore mit dem Pazifik und dem Atlantischen Ozean verbunden, und Veränderungen in der Verbindung zwischen diesen Ozeanen und dem Arktischen Ozean können sich sowohl auf das Klima als auch auf die Meeresökosysteme auswirken.

Im letzten Jahrzehnt wurden bemerkenswerte Veränderungen bei den Zu- und Abflüssen des Arktischen Ozeans beobachtet, darunter beispiellos hohe Temperaturen und bemerkenswert niedrige Salzgehalte. Modelle deuten darauf hin, dass in Zukunft aufgrund der Erwärmung des Zuflusswassers eine zusätzliche Ozeanwärmeübertragung auf den Arktischen Ozean stattfinden wird, was zu einer verstärkten Erwärmung im Arktischen Ozean führen wird.

Sie sagen auch einen zunehmenden Export von Wasser mit niedrigem Salzgehalt vom Arktischen Ozean in den Nordatlantik voraus, da sich das Klima weiter erwärmt. Die Erwärmung des Arktischen Ozeans und die Zunahme der Süßwasserexporte in den Nordatlantik könnten erhebliche Auswirkungen auf das Leben im Meer und die Entwicklung des Klimas haben.

Ein Team führender Ozeanographen überprüfte kürzlich aktuelle Forschungsergebnisse zur Analyse des Wassers, das zwischen den arktischen und subarktischen Ozeanen fließt, sowie Studien, die darauf abzielen, die Temperatur, den Salzgehalt und den Volumentransport von Wasser an diesen Verbindungspunkten in der Zukunft vorherzusagen. Für eine wirksame Politikgestaltung und die Entwicklung von Eindämmungsstrategien im Zusammenhang mit dem Klimawandel ist es wichtig, ein umfassendes Verständnis dieser Veränderungen zu erlangen und genaue Vorhersagen zu treffen.

Die Forscher veröffentlichten ihre Rezension in der Fachzeitschrift Ozean-Land-Atmosphärenforschung.

„Wir haben eine Überprüfung früherer Beobachtungs- und Modellstudien zu arktischen und subarktischen Ozeanverbindungen durchgeführt und deren Veränderungen und Antriebsmechanismen untersucht“, sagte Qiang Wang, Erstautor des Übersichtsartikels und leitender Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung des Alfred-Wegener-Instituts Forschung (AWI) in Bremerhaven, Deutschland.

Insgesamt beobachteten Studien in den 2010er Jahren eine stärkere Wärmekonvergenz bzw. einen erhöhten Wärmetransport zum Arktischen Ozean. Diese Veränderungen wurden auf die Erwärmung des Zuflusswassers aus subarktischen Ozeanen zurückgeführt. Darüber hinaus gibt es Hinweise auf eine Zunahme der Meereszuflüsse, die dafür verantwortlich sind, warmes Wasser aus dem Pazifik und Atlantik in den Arktischen Ozean zu transportieren.

Gleichzeitig kam es im Arktischen Ozean zu einer verringerten Meereisbildung und einem erhöhten Süßwassereintrag aus Flussabflüssen und Niederschlägen. Darüber hinaus trug der Zufluss von Wasser mit niedrigem Salzgehalt aus dem Pazifischen Ozean zusätzlich zum Rückgang des Salzgehalts in der Arktis bei. Diese Veränderungen sind ein Hinweis auf den anhaltenden Klimawandel.

„Sowohl die Konvergenz der Meereswärme von den niedrigeren Breiten zum Arktischen Ozean als auch der Wasserkreislauf, der die Arktis mit den subarktischen Meeren verbindet, waren in den Jahren 2000–2020 stärker als in den Jahren 1980–2000 und werden sich in einem sich künftig erwärmenden Klima weiter verstärken“, sagte Wang.

Klimamodellierungsvorhersagen des CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project, Phase 6) deuten darauf hin, dass die Erwärmungsrate des Arktischen Ozeans etwa doppelt so hoch ist wie der globale Durchschnitt und aufgrund der zunehmenden Konvergenz der Ozeanwärme in den Arktischen Ozean auf diesem Niveau bleiben wird.

Die Öffnung der Barentssee zwischen der Bäreninsel im Süden von Spitzbergen und dem nördlichsten Punkt Norwegens wird voraussichtlich die größte Wärmequelle des Arktischen Ozeans sein. Die Zunahme dieser Wärmequelle trägt zum Rückgang des arktischen Meereises in kalten Jahreszeiten bei und treibt die Erwärmung der Atmosphäre voran.

Der Arktische Ozean wird einen Anstieg des Süßwassereintrags durch erhöhte Nettoniederschläge, Flussabflüsse und einen allgemeinen Rückgang des Meereises erfahren. Wichtig ist, dass der Süßwasserexport von der Arktis in den Atlantischen Ozean eine wichtige Rolle für die Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) spielt. Modellierungen gehen davon aus, dass die Süßwasserexporte aus der Arktis über die Framstraße zwischen Grönland und Spitzbergen in den Nordatlantik zunehmen werden, da der Süßwassereintrag in den Arktischen Ozean zunimmt und sich auf großräumige Ozeanzirkulationen und das Klima auswirkt.

„Sowohl die Beobachtungs- als auch die Modellierungsfähigkeiten müssen weiter verbessert werden, um Veränderungen in den Verbindungen zwischen Arktis und Subarktis besser überwachen und vorhersagen zu können“, sagte Wang. Es besteht Bedarf, den Antrieb bzw. die Auswirkungen von Wind, Gezeiten, Erwärmung, Abkühlung, Niederschlag, Verdunstung und Flussabfluss auf die Ozeanzirkulation und die Wassereigenschaften innerhalb und außerhalb der Arktis besser zu verstehen.

Entscheidend ist die realistische Darstellung dieser Effekte in Modellen. Die Forscher argumentierten außerdem, dass die derzeit verfügbaren Beobachtungsinstrumente nicht ausreichen, um den Meerestransport in allen Toren der Arktis genau zu messen.

Um unser Verständnis des Ozeans und des Klimawandels zu verbessern, ist es von entscheidender Bedeutung, gemeinsam die komplexen Prozesse zu untersuchen, die beim Austausch zwischen Arktis und Subarktis ablaufen. Beispielsweise kann der Abfluss von Süßwasser aus der Framstraße den Luft-Meer-Wärmeaustausch in der Grönlandsee beeinflussen und den Wärmefluss im Ozean beeinflussen.

Darüber hinaus könnte ein erhöhter Süßwasserfluss durch die Davisstraße den Süßwasserexport in die Framstraße verringern, sodass die Exporte in beiden Meerengen von Meeresspiegeländerungen im subpolaren Nordatlantik abhängig sind. Die Modellierung sollte alle diese umfassenden Prozesse angemessen berücksichtigen, um die Ozean- und Klimavorhersagen zu verbessern.