Neues Rekordminimum der arktischen Meereisbedeckung?

Bild: Alfred-Wegener-Institut

Zum zweiten Mal nehmen Klimaforscher des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung und des KlimaCampus der Universität Hamburg an einem internationalen wissenschaftlichen Wettstreit teil, in dem einige der weltweit renommiertesten Klimaforschungsinstitute mit unterschiedlichen Methoden und Klimamodellen die Möglichkeiten für saisonale Vorhersagen der arktischen Meereisbedeckung ausloten.

Dabei ist es das erklärte Ziel aller Teilnehmer, die beste Methode für zuverlässige Voraussagen zu finden. Die deutschen Wissenschaftler sind sich einig: Der negative Trend setzt sich fort. Auch für den Spätsommer 2009 ist wieder ein kritisches Minimum des arktischen Meereises zu erwarten.

"Für die erste diesjährige Prognose haben wir berechnet, dass die Eisbedeckung im Nordpolarmeer am Ende des Sommers 2009 mit mehr als 28-prozentiger Wahrscheinlichkeit unter der von 2007 liegt. Das war das Jahr mit der bisher geringsten gemessenen Eisausdehnung", erläutert Prof. Dr. Rüdiger Gerdes vom Alfred-Wegener-Institut. Im Laufe des Sommers soll die nun vorgelegte Prognose, die als Kooperation im Rahmen des EU-Projektes DAMOCLES gemeinsam mit Hamburger Mitarbeitern der wissenschaftlichen Firmen OASys und FastOpt erarbeitet wurde, monatlich wiederholt werden. Da die Schmelzperiode in der Arktis gerade erst einsetzt, ist die Unsicherheit der Prognose noch sehr groß. Wir erwarten eine zunehmende Genauigkeit, je näher das Startdatum der Prognose an den Zielzeitraum im September rücken wird", so Gerdes.

Die Prognose des Teams vom KlimaCampus der Universität Hamburg fällt etwas positiver aus: "Die Wahrscheinlichkeit, dass der Negativrekord von 2007 in diesem Jahr noch unterschritten wird, beziffern wir derzeit mit sieben Prozent - Tendenz steigend", sagt Prof. Dr. Lars Kaleschke vom Institut für Meereskunde. Am langfristigen Trend besteht auch für ihn kein Zweifel. "Das arktische Meereis wird auch in diesem Jahr wieder extrem abschmelzen - mit weit reichenden Folgen für die globale Wärme- und Strahlungsbilanz."

Die Wissenschaftler gehen grundsätzlich von einer langfristigen Abnahme der Meereisbedeckung für das Nordpolargebiet in den Sommern der kommenden Jahrzehnte aus. Die exakte Vorhersage für den jeweils nächsten Spätsommer ist jedoch nicht möglich. Das liegt an zwei Faktoren: Zum einen ist - im Gegensatz zum Eisbedeckungsgrad - die Eisdicke am Ende des Winters in ihrer räumlichen Verteilung nicht bekannt. "Deren Kenntnis ist jedoch von entscheidender Wichtigkeit für eine gute Prognose", erklärt Gerdes vom Alfred-Wegener-Institut.
Daneben wird eine Vorhersage über den Sommer hinweg dadurch erschwert, dass die kurzfristige Entwicklung des Meereises von dem tatsächlichen Wetter über dem Nordpolarmeer abhängt. Dieses ist jedoch nicht über mehrere Monate hinweg vorhersagbar.

Die beiden Wissenschaftlerteams haben sich diesen Problemen mit unterschiedlichen Verfahren genähert. Prof. Gerdes und sein Team haben in diesem Jahr zusätzliche Beobachtungsdaten in ihr Modell einfließen lassen. Dazu benutzen sie ein Datenassimilationssystem, das in den letzten drei Jahren im Rahmen von DAMOCLES durch OASys und FastOpt entwickelt wurde. Damit orientiert sich die Simulation mit ihrem Modell (NAOSIM) möglichst genau an den Beobachtungsdaten, die in den letzten Monaten in der Arktis gewonnen wurden. Hierzu gehören ozeanische Messdaten von Driftbojen, wie sie auch das Alfred-Wegener-Institut im Eis ausgebracht hat, sowie die von Satelliten aus gemessene Eisbedeckung und Eisbewegung. In späteren Vorhersagen sollen auch die vom Alfred-Wegener-Institut und der kanadischen University of Alberta mit dem Polarflugzeug Polar 5 gewonnenen Eisdickenmessungen berücksichtigt werden.

Die Prognose der Hamburger Wissenschaftler um Prof. Lars Kaleschke stützt sich auf eine Hochrechung von Satellitendaten aus den vergangenen 36 Jahren. Das ist die längste globale Klimazeitreihe, die es aus Satellitenmessungen gibt.
"Unsere jüngsten Studien zeigen, dass es keinen zwingenden Zusammenhang gibt zwischen den im Winter und im Frühjahr gemessenen Eisflächen und dem für den Spätsommer zu erwartenden Minimum", berichtet Kaleschke. Bei ihrer Methode wurden verschiedene statistische Vorhersageverfahren auf ihre Tauglichkeit getestet. Die genaueste Methodik ist derzeit die Analyse der jeweiligen Minima, also der September-Daten über den gesamten Zeitraum. Verglichen mit den später tatsächlich gemessenen Werten, ergibt sich hier die höchste Übereinstimmung.

"Auch wenn wir uns nicht unbedingt ein neues Rekordminimum der Eisausdehnung wünschen, hoffen wir natürlich, dass wir wie im Vorjahr mit unserer Prognose nahe an die tatsächlichen Werte im September herankommen", so Rüdiger Gerdes.

Quelle: Informationsdienst Wissenschaft e.V.