CryoSat-2 offenbart starken Meereis-Rückgang in der Arktis

Ein Forschungsteam unter Leitung von Wissenschaftlern aus Großbritannien hat festgestellt, dass das Volumen des arktischen Meereises zwischen 2003 und 2012 im Herbst um 36 Prozent und im Winter um neun Prozent abgenommen hat. Die Forscher nutzten neue Daten des von der European Space Agency (ESA) betriebenen Satelliten CryoSat-2, die von 2010 bis 2012 erfasst wurden, und Daten, die der NASA-Satellit ICESat im Zeitraum von 2003 bis 2008 sammelte, um das Volumen des Meereises in der Arktis zu schätzen.

Sie stellten fest, dass das durchschnittliche Eisvolumen zwischen 2003 und 2008 im Herbst etwa 11.900 Kubikkilometer betrug. Aber von 2010 bis 2012 war das durchschnittliche Volumen auf 7.600 Kubikkilometer gefallen – eine Abnahme um 4.300 Kubikkilometer. Das durchschnittliche Eisvolumen im Winter lag zwischen 2003 und 2008 bei rund 16.300 Kubikkilometern und fiel von 2010 bis 2012 auf 14.800 Kubikkilometer – ein Unterschied von 1.500 Kubikkilometern.

„Die Daten offenbaren, dass dickes Meereis aus einer Region nördlich von Grönland, dem Kanadischen-arktischen Archipel und nordöstlich von Spitzbergen verschwunden ist“, sagt Dr. Katharine Giles, eine vom NERC finanzierte, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Centre for Polar Observation and Modelling (CPOM) des University College London (UCL). Sie ist Co-Autorin der Abhandlung, die kürzlich in den Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde. Die Ergebnisse bestätigen erstmals, dass der Rückgang der Meereisbedeckung in der Arktis von einem beträchtlichen Rückgang des Eisvolumens begleitet wurde.

Sie haben auch den fortschreitenden Rückgang des arktischen Meereis-Volumens bewiesen, der vom Pan-Arctic Ice-Ocean Modelling and Assimilation System (PIOMAS) simuliert wurde. Das Modell schätzt das Volumen des Meereises in der Arktis und wurde durch frühere U-Boot-, Ankerplatz- und Satellitenbeobachtungen bis 2008 überprüft. Als einflussreiches Computermodell hat man PIOMAS verwendet, um vorherzusagen, wann die arktischen Sommer voraussichtlich eisfrei sein könnten.

Animation des Meereis-Rückgangs, basierend auf den neuen Daten. (CPOM / UCL / ESA / UW-APL / NSIDC / Planetary Visions)

Andere Satelliten haben bereits einen Rückgang in dem von arktischem Meereis bedeckten Gebiet gezeigt, weil sich das Klima erwärmt hat, insbesondere im Sommer. Tatsächlich gab es in den vergangenen sechs Jahren die geringste Ausdehnung des Sommereises während der letzten drei Jahrzehnte – ein Rekordminimum von 3,61 Millionen Quadratkilometern. Aber der im April 2010 gestartete CryoSat-2 unterscheidet sich darin, dass er Wissenschaftler das Volumen des Meereises abschätzen lässt – einen viel genaueren Indikator für die Veränderungen, die in der Arktis stattfinden.

„Obwohl die zwei Jahre umfassenden Daten von CryoSat-2 nicht ausschlaggebend für einen langfristigen Wandel sind, könnten die geringere Eisdicke und das geringere Eisvolumen im Februar und März 2012 (verglichen mit demselben Zeitraum des Vorjahres) zu dem Rekordminimum der Ausdehnung im Herbst 2012 beigetragen haben“, sagt Professor Christian Haas von der York University. Er ist der Canada Research Chair for Arctic Sea Ice Geophysics, Co-Autor der Studie und Koordinator der internationalen Meereis-Überprüfungsaktivitäten, die mit CryoSat durchgeführt werden.

CryoSat-2 misst das Eisvolumen mit einem hochauflösenden Synthetic Aperture Radar Altimeter, das Impulse aus Mikrowellenenergie nach unten auf das Eis abschießt. Die Energie wird von dem Eis und dem Wasser in den Rissen zwischen dem Eis zurückgeworfen. Aus dem Höhenunterschied zwischen diesen beiden Oberflächen können Wissenschaftler den Freibord berechnen (die Höhe des Eises über dem Wasser) und daraus dann das Volumen des Eises.

Der Satellit wurde im April 2010 gestartet, um Veränderungen in der Dicke und Form der Eisflächen an den Polen zu überwachen. Die Ergebnisse sind das Resultat einer großen internationalen Zusammenarbeit zwischen Teams des University College London, der European Space Agency, des Jet Propulsion Laboratory, der University of Washington, der York University, dem Alfred Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung, der Woods Hole Oceanographic Institution, der Morgan State University und der University of Maryland. Das Team bestätigte die von CryoSat-2 gemachten Schätzungen des Eisvolumens durch Messungen aus drei unabhängigen Quellen: Flugzeuge, Ankerplätze und die NASA-Operation IceBridge.

Die Forschungsarbeit wurde vom Natural Environment Research Council, der European Space Agency, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, der Alberta Ingenuity, der NASA, dem Office of Naval Research und der National Science Foundation finanziert.

Professor Seymour Laxon, ehemaliger Direktor des CPOM und leitender Wissenschaftler mehrerer ESA-Missionen, leitete die Studie. Tragischerweise verstarb er Anfang Januar. Professor Laxon war Teil des UCL-Teams, das CryoSat im Jahr 1999 der ESA vorschlug, und eine Schlüsselfigur während der Entwicklungs- und Operationsphasen der Mission.

Quelle: http://planetearth.nerc.ac.uk/news/story.aspx?id=1366

(THK)