Bremerhaven – Jung und dünn, statt dick und alt: In der zentralen Arktis hat der Anteil des alten, dicken Meereises deutlich abgenommen. Stattdessen wird die Eisdecke nun zu grossen Teilen aus dünnen, einjährigen Schollen gebildet.
So lautet eines der Ergebnisse, mit denen Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft von der 26. Arktis-Expedition des Forschungseisbrechers Polarstern zurückgekehrt sind. Das Schiff lief am Donnerstag in seinen Heimathafen Bremerhaven ein. Zuvor hatte es auf seiner 16-wöchigen Forschungsfahrt mehr als 11’800 Seemeilen zurückgelegt und auf drei Etappen rund 130 Wissenschaftler aus sechs Ländern beherbergt.
Der letzte Fahrtabschnitt führte durch den zentralen Arktischen Ozean, wobei die Polarstern auch den Nordpol erreichte. Eine der wichtigsten Forschungsfragen lautete: Ist das Meereis in diesem Sommer stärker abgeschmolzen und damit dünner als in den vergangenen Jahren? Um sie zu beantworten, setzten die Meereisphysiker um Dr. Marcel Nicolaus und Dr. Stefan Hendricks ein Messinstrument namens „EM-Bird“ ein. Diese fast vier Meter lange, torpedoförmige Sonde wird mit dem Hubschrauber über das Eis geflogen und misst die Eisdicke mithilfe eines elektromagnetischen Induktionsverfahrens.
Jung und dünn, statt dick und alt
Auf diese Weise haben die Meereisphysiker ein Eisdickenprofil der zentralen Arktis über eine Gesamtstrecke von mehr als 2500 geflogene Kilometer erstellt. Ihr Fazit lautet: Dort, wo das Meereis in den vergangenen Jahrzehnten hauptsächlich aus alten, dickeren Eisschollen bestand, findet sich derzeit überwiegend einjähriges Eis mit einer Durchschnittsdicke von 90 Zentimetern. Lediglich im Kanadischen Becken und nahe der nordsibirischen Inselgruppe Sewernaja Semlja stiessen die Meereisphysiker auf nennenswerte Mengen mehrjährigen Eises. Dieses alte Eis ist in der Regel zwischen zwei und fünf Meter dick.
Eis hat sich nicht erholt
Im Vergleich zu ihren Messungen aus dem Jahr 2007, in dem die Meereis-Ausdehnung auf ein Rekordminimum von 4,3 Millionen Quadratkilometer zurückgegangen war, fanden die Forscher jedoch noch keine Unterschiede. „Das Eis hat sich nicht erholt. Es scheint auch in diesem Sommer genauso stark abgeschmolzen zu sein wie im Jahr 2007. Ja, es ist genauso dünn wie im Rekordjahr“, sagt Hendricks.
Wassertemperatur von 3 Grad in 10 Metern Tiefe
Deutliche Unterschiede konnten die Forscher dort nachweisen, wo das Eis in diesem Sommer fehlte – zum Beispiel in der Laptewsee. „Auf unserer Expedition im Jahr 2007 stießen wir im September in der Laptewsee bereits auf dünnes, neugebildetes Eis. Diesmal aber war von Eisbildung weit und breit nichts zu spüren. Die Wassertemperatur in zehn Metern Tiefe betrug drei Grad Celsius – so stark hatte die Sonne die eisfreien Wasseroberflächen erwärmt“, sagt Prof. Dr. Ursula Schauer, wissenschaftliche Leiterin des Fahrtabschnittes durch die zentrale Arktis. Diese Erwärmung ist aber nur auf die obersten Schichten beschränkt. In der Tiefe des Arktischen Ozeans sorgt kälteres Wasser aus dem Atlantik derzeit für sinkende Wassertemperaturen.
Neue Erkenntnisse zu Sonnenlicht-Durchlässigkeit des Eises
Wichtige Fortschritte gelangen den Meereisphysikern auch bei der Frage, wie viel Sonnenlicht durch das Eis dringt. Dazu setzten sie zum ersten Mal ein per Kabel ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug ein. Das sogenannte ROV (Remotely Operated Vehicle) tauchte bis zu 100 Meter tief unter das Eis und erfasste mit einem Spektralradiometer flächenhaft die Verteilung des Sonnenlichtes unter dem Eis. „Unsere Messungen haben gezeigt, dass die Lichtmenge unter dem Eis stark vom Eistyp abhängt. Mehrjähriges Eis lässt am wenigsten Licht durch, weil es wenige Schmelztümpel und an der Oberfläche eine dicke Schicht aus verwittertem Eis besitzt“, sagt Nicolaus. Einjähriges Eis dagegen sei schon lichtdurchlässiger, besonders in Bereichen mit vielen Schmelztümpeln. Die größten Lichtmengen haben die Forscher unter neuem Eis gemessen.
«Algenblüten»
Veränderungen der Meereisdicke und -ausdehnung haben auch unmittelbare Konsequenzen für das Ökosystem des Arktischen Ozeans. Der Grund: Die Eisrandzone ist so etwas wie der „Garten des Arktischen Ozeans“. Durch das Schmelzen des Meereises werden zum einen Algen aus dem Eis ins Meer entlassen. Zum anderen mischt sich das Süsswasser des Eises mit dem Meerwasser. Da ersteres eine geringere Dichte als Meerwasser besitzt, kommt es zu einer stabilen Schichtung des Oberflächenwassers. Die Folge: Die Algen bleiben in der obersten, lichtdurchfluteten Wasserschicht und beginnen zu wachsen. Es kommt zu sogenannten „Algenblüten“. Diese Algen wiederum bilden den Anfang der arktischen Nahrungsnetze. (Alfred Wegener-Institut/mc/pg)