Ein sich erwärmendes Klima verursacht einen Rückgang des Meereises im Arktischen Ozean, wo der Verlust von Meereis wichtige ökologische, wirtschaftliche und klimatische Auswirkungen hat. Zu dieser langfristigen Verschiebung durch den Klimawandel kommen Wetterereignisse hinzu, die das Meereis von Woche zu Woche beeinflussen.
Der stärkste je beobachtete arktische Wirbelsturm polwärts von 70 Grad nördlicher Breite traf im Januar 2022 nordöstlich von Grönland. Eine neue Analyse unter der Leitung der University of Washington zeigt, dass Wettervorhersagen den Sturm zwar genau vorhersagten, Eismodelle jedoch seine Auswirkungen auf das Meereis der Region ernsthaft unterschätzten.
Die Studie, veröffentlicht im Oktober in der Journal of Geophysical Research: Atmosphärendeutet darauf hin, dass bestehende Modelle die Auswirkungen großer Wellen auf Eisschollen im Arktischen Ozean unterschätzen.
„Der Meereisverlust in sechs Tagen war die größte Veränderung, die wir in den historischen Beobachtungen seit 1979 feststellen konnten, und die verlorene Eisfläche war 30 % größer als der vorherige Rekord“, sagte der Hauptautor Ed Blanchard-Wrigglesworth, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter Professor für Atmosphärenwissenschaften an der UW. „Die Eismodelle haben einen gewissen Verlust vorhergesagt, aber nur etwa die Hälfte dessen, was wir in der realen Welt gesehen haben.“
Genaue Meereisvorhersagen sind wichtige Sicherheitsinstrumente für nördliche Gemeinden, Seefahrer und andere, die in arktischen Gewässern tätig sind. Die Genauigkeit der Vorhersagen im Arktischen Ozean hat auch breitere Auswirkungen.
Wellen wandern durch Meereis im Arktischen Ozean, gesehen von einem Schiff im Oktober 2015. Bildnachweis: Ed Blanchard-Wrigglesworth/University of Washington
„Die Qualität einer Wettervorhersage in der Arktis beeinflusst die Qualität von Wettervorhersagen an anderen Orten“, sagte Blanchard-Wrigglesworth.
Der Zyklon vom Januar 2022 hatte das niedrigste geschätzte Druckzentrum seit Beginn der Satellitenaufzeichnungen im Jahr 1979 über 70 Grad Nord. Es war eine extreme Version eines typischen Wintersturms. Der Klimawandel scheint nicht für den Zyklon verantwortlich zu sein: Die Forscher fanden keinen Trend in der Stärke intensiver arktischer Wirbelstürme seit 1979, und die Meereisfläche lag nahe an der historischen Normalität für diese Region, bevor der Sturm eintraf.
Während des Sturms heulten Rekordwinde über dem Arktischen Ozean. Die Wellen wuchsen im offenen Wasser auf 8 Meter (26 Fuß) hoch und blieben überraschend stark, als sie durch das Meereis fuhren. Das Eis hob und senkte sich in der Nähe des Randes des Packs 2 Meter (6 Fuß) auf und ab, und der ICESat-2-Satellit der NASA zeigt, dass die Wellen bis zu 100 Kilometer (60 Meilen) in Richtung der Mitte des Packeises reichten.
Sechs Tage nach dem Sturm war das Meereis in den betroffenen Gewässern nördlich von Norwegen und Russland deutlich dünner geworden und hatte stellenweise mehr als einen halben Meter an Dicke verloren.
„Es war ein Monstersturm und das Meereis wurde zertrümmert. Und die Meereismodelle haben diesen Verlust nicht vorhergesagt, was darauf hindeutet, dass es Möglichkeiten gibt, die Modellphysik zu verbessern“, sagte die zweite Autorin Melinda Webster, wissenschaftliche Assistenzprofessorin bei der University of Alaska Fairbanks. Sie beginnt im neuen Jahr eine Forschungsstelle am UW Applied Physics Laboratory.
Die neue Analyse zeigt, dass die atmosphärische Hitze des Sturms einen geringen Einfluss hatte, was bedeutet, dass ein anderer Mechanismus für den Eisverlust verantwortlich war. Zu den Möglichkeiten, so Blanchard-Wrigglesworth, gehört Meereis, das vor dem Sturm dünner war, als Modelle angenommen hatten; dass die Wellen des Sturms Eisschollen stärker aufbrachen als Modelle vorhersagten, als sie tief in das Packeis eindrangen; oder dass Wellen tieferes, wärmeres Wasser aufwirbelten und es mit dem Meereis in Kontakt brachten, wodurch das Eis von unten schmolz.
Der unerwartete Eisverlust deutet trotz einer genauen Sturmvorhersage darauf hin, dass dies ein Bereich ist, in dem die Modelle verbessert werden könnten. Die Forscher hoffen, zukünftige Stürme überwachen zu können, um genau festzustellen, was zu dem dramatischen Meereisverlust geführt hat, möglicherweise indem sie Sensoren in den Weg eines sich nähernden zukünftigen Sturms platzieren.
Obwohl dieser Sturm nicht mit dem Klimawandel in Verbindung zu stehen scheint, ermöglicht eine zunehmende Menge an offenem Wasser, wenn das Meereis schmilzt, größere Wellen, die die arktischen Küsten erodieren. Diese Wellen, sagten die Forscher, könnten auch die verbleibende Meereispackung beeinflussen.
„Wenn man in die Zukunft blickt, sollte man bedenken, dass diese extremen Ereignisse diese Episoden von enormen Meereisverlusten hervorrufen könnten“, sagte Blanchard-Wrigglesworth.
Weitere Co-Autoren sind Linette Boisvert von der NASA, Chelsea Parker von der NASA und der University of Maryland sowie Christopher Horvat von der University of Auckland und der Brown University.
Mehr Informationen:
Edward Blanchard‐Wrigglesworth et al, Record Arctic Cyclone of January 2022: Characteristics, Impacts, and Predictability, Journal of Geophysical Research: Atmosphären (2022). DOI: 10.1029/2022JD037161