In der Antarktis gibt es derzeit so wenig Meereis wie noch nie in den vierzig Jahren seit Beginn der Satellitenbeobachtung: Anfang Februar 2023 waren nur 2,20 Millionen Quadratkilometer des Südlichen Ozeans mit Meereis bedeckt. Forscher des Alfred-Wegener-Instituts und der Universität Bremen analysieren die Situation für das Meereisportal.
Bereits der Januar 2023 hatte mit 3,22 Millionen Quadratkilometern einen neuen Rekord für seine monatliche mittlere Ausdehnung aufgestellt, obwohl die Schmelzphase auf der Südhalbkugel noch bis Ende Februar andauert. Das aktuelle Expeditionsteam an Bord von FS Polarstern hat gerade praktisch eisfreie Bedingungen in seinem aktuellen Forschungsgebiet, der Bellingshausensee, gemeldet.
„Am 8. Februar 2023 war die antarktische Meereisausdehnung mit 2,20 Millionen Quadratkilometern bereits unter das bisherige Rekordminimum aus dem Jahr 2022 (2,27 Millionen Quadratkilometer am 24. Februar 2022) gesunken. Denn das Abschmelzen des Meereises in der Antarktis wird aller Voraussicht nach weitergehen in der zweiten Monatshälfte können wir noch nicht sagen, wann das Rekordtief erreicht wird oder wie viel Meereis bis dahin noch schmelzen wird“, sagt Prof. Christian Haas, Leiter der Sektion Meereisphysik am Alfred -Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), im Hinblick auf die aktuellen Entwicklungen in der Antarktis.
„Der rapide Rückgang des Meereises in den vergangenen sechs Jahren ist durchaus bemerkenswert, da sich die Eisbedeckung in den 35 Jahren davor kaum verändert hat. Noch ist unklar, ob wir hier den Beginn eines schnellen Sommerendes sehen Meereis in der Antarktis, oder ob es nur der Beginn einer neuen Phase ist, die durch eine geringe, aber immer noch stabile Meereisbedeckung im Sommer gekennzeichnet ist.“
Das Schmelzen ist seit Dezember 2022 fortgeschritten, insbesondere in der Bellingshausen- und Amundsensee in der Westantarktis; Ersteres ist praktisch eisfrei. Dort befindet sich derzeit auch das Forschungsschiff Polarstern, das die Spuren vergangener Eis- und Zwischeneiszeiten erforscht.
Expeditionsleiter und AWI-Geophysiker Prof. Karsten Gohl, der seit 1994 zum siebten Mal in der Region ist: „So eine extreme, eisfreie Situation habe ich hier noch nie gesehen. Der Festlandsockel, ein Gebiet die Größe Deutschlands, ist jetzt vollständig eisfrei. Obwohl diese Bedingungen für unsere schiffsgestützte Feldforschung vorteilhaft sind, ist es immer noch beunruhigend zu sehen, wie schnell diese Änderung stattgefunden hat.“
Im Jahresverlauf erreicht das Meereis der Antarktis in der Regel im September oder Oktober seine maximale Ausdehnung und im Februar seine minimale Ausdehnung. In einigen Regionen schmilzt das Meereis im Sommer vollständig ab. Im Winter fördert das kalte Klima in der gesamten Antarktis die schnelle Bildung von neuem Meereis. Die Meereisbedeckung in der Antarktis beträgt maximal zwischen 18 und 20 Millionen Quadratkilometer. Im Sommer schrumpft es auf etwa 3 Millionen Quadratkilometer und weist eine weitaus größere natürliche jährliche Variabilität auf als das Eis in der Arktis.
Darüber hinaus ist das antarktische Meereis viel dünner als sein arktisches Gegenstück und tritt nur saisonal auf – was erklärt, warum es lange Zeit als unmöglich angesehen wurde, seine Entwicklung über Tage hinaus vorherzusagen. In den letzten Jahren hat die Wissenschaft jedoch mehrere Mechanismen entdeckt, um die Entwicklung des Meereises auf saisonalen Zeitskalen vorherzusagen. Für die Schifffahrt in der Antarktis ist es von großem Interesse, das Vorhandensein von Meereis Wochen bis Monate im Voraus zu kennen.
Analysen der aktuellen Meereisausdehnung, die vom Team des Meereisportals durchgeführt wurden, zeigen, dass das Eis für den gesamten Monat Januar 2023 so niedrig war wie nie zuvor für die Jahreszeit seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahr 1979. Der Monatsmittelwert betrug 3,22 Millionen Quadratkilometer, ca. 478.000 Quadratkilometer (eine Fläche etwa so groß wie Schweden) unter dem bisherigen Minimum von 2017.
Das antarktische Meereis zeigt in seiner langfristigen Entwicklung einen rückläufigen Trend von 2,6 Prozent pro Dekade. Dies ist das achte Jahr in Folge, in dem die mittlere Meereisausdehnung im Januar unter dem langfristigen Trend lag.
Dieses intensive Schmelzen könnte auf ungewöhnlich hohe Lufttemperaturen im Westen und Osten der Antarktischen Halbinsel zurückzuführen sein, die ca. 1,5 °C über dem langjährigen Mittel. Zudem befindet sich der Southern Annular Mode (SAM) in einer stark positiven Phase, was die vorherrschende Windzirkulation in der Antarktis beeinflusst. In einer positiven SAM-Phase (wie heute) bildet sich über der Antarktis eine Tiefdruckanomalie, während sich über den mittleren Breiten eine Hochdruckanomalie entwickelt.
Dies verstärkt die Westwinde und führt dazu, dass sie sich in Richtung Antarktis zusammenziehen. Infolgedessen verstärkt sich der Auftrieb von zirkumpolarem Tiefenwasser auf dem Festlandsockel in der Antarktis und fördert den Rückzug des Meereises. Noch wichtiger ist, dass es auch das Abschmelzen von Schelfeis verstärkt, ein wesentlicher Aspekt für den zukünftigen globalen Anstieg des Meeresspiegels.
Die geologische Entwicklung des westantarktischen Eisschildes, also der gewaltigen Gletscher, die den antarktischen Kontinent bedecken und die Schelfeise befeuern, aufzuklären, ist das erklärte Ziel der aktuellen Polarstern-Expedition. Dadurch erhofft man sich genauere Aussagen zur zukünftigen Entwicklung des Eisschildes und damit zum Meeresspiegelanstieg angesichts des stetigen Klimawandels.
Als analog zu heute gelten beispielsweise die letzte Zwischeneiszeit vor 120.000 Jahren und eine längere Warmzeit im Pliozän vor etwa 3,5 Millionen Jahren. In beiden vergangenen Perioden war die Erwärmung ausschließlich auf schleichende Veränderungen der Erdumlaufbahn zurückzuführen – heute kommen noch Kohlendioxidemissionen hinzu, die durch die Nutzung fossiler Brennstoffe entstehen und sich in der Atmosphäre anreichern.
Die Erkenntnisse aus der Geschichte der Eisschilde sollen dabei helfen abzuschätzen, wie schnell und umfassend sie schmelzen werden, wenn bestimmte Kipppunkte des heutigen rapiden anthropogenen Klimawandels überschritten werden. Dazu untersuchen Forscher mit geophysikalischen und geologischen Methoden marine Sedimente am Meeresboden, die als Archive vergangener Eisschildbewegungen wertvolle Informationen enthalten.
Auch historische Aufzeichnungen spiegeln die enormen Veränderungen wider. So war beispielsweise das belgische Forschungsschiff Belgica im antarktischen Sommer vor 125 Jahren über ein Jahr lang im massiven Packeis gefangen – in genau der gleichen Region, in der die Polarstern heute in völlig eisfreien Gewässern operieren kann.
Die Fotografien und Tagebücher der Besatzung der Belgica bieten eine einzigartige Chronik der Eisverhältnisse in der Bellingshausensee zu Beginn des Industriezeitalters, die Klimaforschern oft als Maßstab für den Vergleich mit dem heutigen Klimawandel dienen.