DAMOCLES meldet besorgniserregenden Rückgang des arktischen Meereises

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Das arktische Meereis schrumpft mit rasanter Geschwindigkeit. Erste Ergebnisse des Projekts DAMOCLES (Developing Arctic Modelling and Observing Capabilities for Long-term Environmental Studies) lassen vermuten, dass das Nordpolarmeer bereits in 10 bis 15 Jahren in den Sommermonaten eisfrei sein könnte, also viel früher als mit den meisten Modellen des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) vorausberechnet wurde.

Das DAMOCLES-Team erfasst Daten über die Arktisregion in noch nie da gewesenem Umfang. Dies dient einerseits dazu, unsere Kenntnisse über die Prozesse zu vertiefen, die sich im arktischen Eis vollziehen, und soll andererseits über die Folgen aufklären, die das rasche Abschmelzen auf die Umwelt und die menschlichen Aktivitäten haben kann.

Das EU-finanzierte Projekt vereint Arktis-Experten verschiedenster Disziplinen aus mehr als 40 Institutionen in zehn EU-Mitgliedstaaten, Norwegen, Russland und Weißrussland. Es ist ein wesentlicher Beitrag der Europäischen Union zum Internationalen Polarjahr (2007 bis 2009). DAMOCLES hat auch mit anderen Nicht-EU-Ländern Partnerschaften geschlossen. Dazu gehört auch die amerikanische Initiative SEARCH (Study of environmental Arctic change).

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Die Arktis – ein empfindliches Ökosystem

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Arktis stärker erwärmt als der Rest der Erde. Eines der sichtbarsten Zeichen hierfür ist das Abtauen des arktischen Packeises. In den frühen 1980er Jahren betrug seine durchschnittliche Ausdehnung am Ende des Sommers 8 Mio. km2. Im Sommer 2007 war es auf 4 Mio. km2 zurückgegangen – ein Rekordtief.

Aber nicht nur die Eisfläche verändert sich. Erste Ergebnisse des DAMOCLES-Projekts deuten darauf hin, dass das verbleibende Eis auch immer dünner wird, weil das mehrjährige Meereis allmählich durch neues, einjähriges Eis ersetzt wird. Mittlerweile setzt im Winter die Packeisbildung immer später ein und im Sommer ist mehr als die Hälfte des Eises mit Schmelzwasserteichen bedeckt. Vor allem dass diese Veränderungen so plötzlich aufgetreten sind, hat zu dem Schluss geführt, dass die Arktis sehr viel früher eisfrei sein könnte, als bisher vorhergesagt wurde.

Das arktische Packeis spielt eine wichtige Rolle im globalen Klimasystem. Da es weiß ist und folglich ein hohes Rückstrahlvermögen – Albedo genannt – besitzt, reflektiert es 80 % der auftreffenden Sonnen strahlung zurück in den Weltraum. Schmilzt das Eis, ist die Meeresober fläche der Sonne ausgesetzt ist. Da der Ozean aber dunkler ist, nimmt er gut 80 % der Sonnenenergie auf. Dadurch steigen wiederum die Meerestemperaturen und die Bildung von neuem Eis wird erschwert.

Wenn das Packeis im Sommer verschwindet und sich in der Folge die oberen Meereswasserschichten und die untere Atmosphäre erwärmen, könnte Grönlands riesige Eiskappe noch schneller abtauen. Dadurch würde der Meeresspiegel bis zum Ende des Jahrhunderts wahrscheinlich um bis zu einen Meter ansteigen. Tiefer liegende Länder wie Bangladesch und kleine Inselstaaten wie Tuvalu würden von der Landkarte verschwinden. Auch einige große Städte, wie London, Tokio, New York und Mumbai, könnte dies treffen.

Hinzu kommt, dass sich durch den Süßwasserzufluss aus Grönland der Salzgehalt des Nordatlantik verringern würde. Dadurch könnte der Golfstrom unterbrochen werden, der warmes Wasser aus den Tropen nach Westeuropa bringt. Normalerweise kühlt der Golfstrom ab, sobald er die kälteren Regionen der Arktis erreicht, wird dichter und sinkt auf den Boden des Ozeans. Da Süßwasser aber eine geringere Dichte hat als Salzwasser, könnte eine Abnahme des Salzgehalts dieses Absinken verhindern und den Golfstrom damit stoppen. Das hätte eine starke Abkühlung in Westeuropa und eine Verschiebung des tropischen Regengürtels zur Folge.

Auf regionaler Ebene wird der Verlust des Packeises auch ernste Konsequenzen für die wild lebenden Tiere der Arktis haben und veränderte Umweltbedingungen werden auch die Fischerei in der Region beeinträchtigen.

Der Rückgang des arktischen Packeises hat schwerwiegende sozioökonomische Folgen. Sehr wahrscheinlich wird der Schiffsverkehr in der Region ansteigen. Außerdem werden durch den leichteren Zugang die Erschließung und Förderung von Erdöl und Erdgas möglich. Diese Aktivitäten könnten die empfindliche arktische Umwelt jedoch ernsthaft schädigen, auch die Folgen einer eventuellen Ölhavarie oder eines Industrieunfalls wären katastrophal.

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DAMOCLES – die Arktis wird zum Labor

Im Vergleich zu anderen Teilen der Erde besitzen wir nur sehr wenige Daten über das arktische Klimasystem, was das Verständnis der arktischen Welt erschwert. Aus diesem Grund hat DAMOCLES die Region mit einem dichten Netz modernster Instrumente überzogen. Im Eis verankerte Bojen messen die Temperatur und den Salzgehalt des Meeres sowie Lufttemperatur und Luftdruck.

Unter dem Eis driften Treibbojen in unterschiedlichen Tiefen durch den Ozean und messen Temperatur, Salzgehalt und Druck. Mit anderen, auf dem Meeresgrund verankerten Geräten können die Wissenschaftler über einen längeren Zeitraum den Zustand des Ozeans an einer ganz bestimmten Stelle beobachten. Wieder andere Instrumente messen die Eisstärke.

Viele dieser Geräte übertragen ihre Daten an Satelliten, sodass die Wissenschaftler die Situation in Echtzeit überwachen können. Zusätzlich zu den Daten der Instrumente aus der Arktis verwenden die Wissenschaftler Satellitenbilder, um ein detailliertes Bild der Vorgänge zu erhalten.

An einem der spannendsten Vorhaben des Projekts ist das Forschungsboot Tara beteiligt, das anderthalb Jahre lang im arktischen Packeis eingeschlossen war. In dieser Zeit folgte es dem arktischen Treibeis, während seine Besatzung Daten aus dem Eis, dem darunterliegenden Meer und der Atmosphäre darüber erfasste.

Ein weiteres Schiff, das ebenfalls einen wesentlichen Beitrag zum Projekt geleistet hat, ist die Vagabond. Sie dient DAMOCLES als arktisches Basislager in der Svalbard-Inselgruppe. Die Besatzung der Vagabond war maßgeblich an der Erprobung neuer Technologien beteiligt, die für das Projekt entwickelt wurden.

Ein Bild von der Zukunft mit Hilfe von Computermodellen

Jetzt muss das DAMOCLES-Team die im Projektverlauf gesammelten Daten analysieren und damit Modelle entwickeln, die zuverlässige Prognosen zum Schicksal des arktischen Meereises sowie eine genauere Ermittlung der Konsequenzen ermöglichen, die sein Abschmelzen haben könnte.

Unterdessen verweisen die ersten Projektergebnisse nicht nur auf den Ernst der Lage, sondern belegen auch die Tatsache, dass die Folgen des Verlusts des arktischen Eisschildes weit über den Polarkreis hinausreichen werden.