Die Eisbildung in der Arktis ist komplexer als bisher angenommen

Bildnachweis: NASA / JPL
Im Gegensatz zu historischen Beobachtungen unterliegt das Meereis in der Hocharktis selbst im tiefsten Winter zweimal täglich sehr kleinen Hin- und Herbewegungen. Früher glaubte man, dass eine Eisverformung in einem solchen Ausmaß fast nicht existierte.

Laut einer kürzlich von der NASA finanzierten Studie ist der Befund signifikant. Solche Bewegungen können die Produktion von neuem Eis erheblich steigern und sollten in arktische Klimamodelle einbezogen werden. Das Phänomen der kurzzeitigen Bewegung des arktischen Meereises wurde 1967 eingehend untersucht und ist seitdem Gegenstand zahlreicher Forschungsstudien.

Eine Studie aus dem Jahr 1978 ergab, dass kurzzeitige Eisbewegungen im Winter fast vollständig verschwanden, als der Arktische Ozean gefroren war. Eine anschließende Untersuchung im Jahr 2002, die unter Verwendung von Messungen an Ozeanbojen durchgeführt wurde, die Hunderte von Kilometern voneinander entfernt waren, ergab, dass die Bewegung des Meereises zu allen Jahreszeiten auftritt.

Da Bojenbeobachtungen für das Verständnis von Bewegungen und Verformungen im kurzen Maßstab schlecht sind, machten sich die Forscher Ron Kwok und Glenn Cunningham vom Jet Propulsion Laboratory der NASA, Pasadena, Kalifornien, und William Hibler III von der University of Alaska, Fairbanks, daran, die Untersuchung zu untersuchen Phänomen im Detail.

Die Forscher verwendeten hochauflösende Radarbilder mit synthetischer Apertur vom kanadischen Erdbeobachtungssatelliten RADARSAT, mit denen die Region bis zu fünfmal täglich abgebildet werden kann. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in Geophysical Research Letters veröffentlicht. Die Forscher untersuchten im Mai 2002 und im Februar 2003 etwa drei Wochen lang ein Gebiet von ungefähr 200 mal 200 Kilometern in der Region des kanadischen Beckens der Hocharktis.

Diese Region ist aufgrund ihrer Lage und Dicke repräsentativ für das Verhalten der Eisdecke des zentralen Arktischen Ozeans. Der Zeitrahmen wurde gewählt, da in diesen Jahreszeiten keine Bewegung des arktischen Meereises zu erwarten ist.

Die Studie lieferte ein detaillierteres Bild des Phänomens, über das in der Bojenforschung von 2002 berichtet wurde. Es stellte sich heraus, dass sich das Meereis hin und her bewegte und sich in einem anhaltenden 12-Stunden-Schwingungsmuster leicht verformte. Subtile Bewegungen, die eher durch die Erdrotation als durch Gezeitenbewegungen ausgelöst wurden, verursachten wahrscheinlich das Muster. Ohne äußere Kräfte bewegt sich jedes Objekt aufgrund der Erdrotation in einer Kreisbewegung. Die Forscher führten das Winterverhalten der Eisdecke, das in Studien vor 1970 nicht beobachtet wurde, entweder auf einen früheren Mangel an detaillierten Daten oder auf einen Hinweis auf eine kürzliche Ausdünnung der arktischen Eisdecke zurück.

"Wenn sich das Packeis der Arktis während des arktischen Winters auf breiter Basis kontinuierlich öffnet und schließt, könnte dies die Geschwindigkeit der Eisproduktion in der Arktis erheblich erhöhen und somit die Gesamtmenge an Eis in der Arktis erhöhen", sagte Kwok. „Eine einfache Simulation dieses Eisproduktionsprozesses zeigt, dass er über 6 Monate Winter eine Eisdicke von 10 Zentimetern (4 Zoll) ausmachen kann. Das sind ungefähr 20 Prozent des Grundwachstums von dickem Eis während des zentralarktischen Winters. "

Laut Kwok berücksichtigen aktuelle Modelle der Dynamik des arktischen Meereises in der Regel keine Prozesse, die in kurzen Zeiträumen von 12 Stunden ablaufen, und die Auswirkungen solcher Prozesse müssen bewertet werden. "Da Klimamodelle immer besser werden, wird es immer wichtiger, die Physik kleiner Prozesse zu verstehen, damit wir ihre großen Konsequenzen verstehen können", sagte er. „Wenn diese arktischen Meereisprozesse tatsächlich für das gesamte arktische Becken wichtig sind, sollte ihr Beitrag zur Gesamtmenge an Eis in der Arktis in Simulationen der Wechselwirkungen einbezogen werden, die zwischen dem Eis, dem Ozean und der Atmosphäre der Arktis stattfinden, um die Gesamtmenge zu bilden Arktisches Klima.

"Wenn solche Schwingungen im arktischen Meereis zunehmen, wenn die Meereisbedeckung aufgrund wärmerer atmosphärischer Temperaturen dünner wird, kann dieser Mechanismus der Eisproduktion tatsächlich dazu dienen, die allgemeine Eisverarmung im Arktischen Ozean zu verlangsamen", fügte er hinzu. Kwok sagte, andere Teile des Arktischen Ozeans würden in zukünftigen Studien analysiert.

Weitere Informationen zur Studie im Internet finden Sie unter http://www.earth.nasa.gov/flash_top.html.

Informationen zur NASA im Internet finden Sie unter http://www.nasa.gov/home/index.html.

JPL wird für die NASA vom California Institute of Technology in Pasadena verwaltet.

Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung

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