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Das arktische Meereis schrumpft schneller als erwartet

Bild: Das Forschungsschiff Polarstern driftet im arktischen Meereis. Quelle: MOSAiC-Bildbibliothek https://multimedia.awi.de/mosaic/view Mehr

Bildnachweis: Alfred-Wegener-Institut

Das Meereis in den Küstenregionen der Arktis schrumpft laut einer neuen Modellstudie unter der Leitung von UCLA-Forschern möglicherweise doppelt so schnell wie bisher angenommen.

Die Dicke des Meereises wird durch die Messung der Höhe des Eises über dem Wasser abgeleitet, und diese Messung wird durch das Eis verzerrt, das die Eismasse nach unten gewichtet. Wissenschaftler passen dies an, indem sie eine Karte der arktischen Schneehöhe verwenden, die Jahrzehnte veraltet ist und den Klimawandel nicht berücksichtigt.

In der neuen Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde KryosphäreDie Forscher tauschten diese Karte mit Ergebnissen eines neuen Computermodells aus, das entwickelt wurde, um die Schneehöhe zu schätzen, die von Jahr zu Jahr variiert, und kamen zu dem Schluss, dass das Meereis in den wichtigsten Küstengebieten 70 bis 100 % schneller abnimmt als bisher angenommen.

„Die Dicke des Meereises ist ein empfindlicher Indikator für die Gesundheit der Arktis”, sagte Robbie Mallett (UCL Earth Sciences), ein Doktorand, der die Studie leitete. „Es ist wichtig, weil das dickere Eis als isolierende Abdeckung wirkt und den Ozean davon abhält, sich zu schützen.” Erwärmt die Atmosphäre im Winter und schützt den Ozean vor Sonnenlicht. Im Sommer ist es auch weniger wahrscheinlich, dass dünnes Eis während des sommerlichen Schmelzens der Arktis überlebt.“

“Bisherige Berechnungen der Meereisdicke basieren auf einer kürzlich aktualisierten Schneekarte von vor 20 Jahren. Da sich das Meereis immer später im Jahr zu bilden beginnt, hat der Schnee auf dem Gipfel weniger Zeit, sich anzusammeln. Unsere Berechnungen erklären diesen Rückgang Schneehöhe zum ersten Mal. Einmal weisen wir darauf hin, dass das Meereis schneller schwindet, als wir dachten.“

Co-Autor Professor Julian Struve (UCL Earth Sciences) sagte: „Es gibt eine Reihe von Unsicherheiten bei der Messung der Meereisdicke, aber wir glauben, dass unsere neuen Berechnungen einen großen Fortschritt in Bezug auf eine genauere Interpretation der Daten von Satelliten darstellen.

„Wir hoffen, dass diese Arbeit verwendet wird, um die Leistungsfähigkeit von Klimamodellen zu bewerten, die die langfristigen Auswirkungen des Klimawandels in der Arktis vorhersagen – einer Region, die sich dreimal so schnell erwärmt wie die Welt und deren Millionen Quadratkilometer Eis unerlässlich sind.“ um den Planeten kühl zu halten.“ .

Um die Dichte des Meereises zu berechnen, nutzten die Forscher Radar des CryoSat-2-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Durch die Bestimmung der Zeit, die die Radarwellen brauchen, um vom Eis abzuprallen, können sie die Höhe des Eises über dem Wasser berechnen und daraus auf die Gesamtdicke des Eises schließen.

In der neuen Studie verwendeten die Forscher ein neues Schneemodell, das zuvor von Forschern der UCL und der Colorado State University entwickelt wurde, SnowModel-LG, das Schneetiefe und -dichte anhand von Eingaben wie Lufttemperatur, Schneefall und Eisbewegungsdaten berechnet, um die Menge an Schnee zu verfolgen Schnee, der sich auf Meereis ansammelt, während es sich um den Arktischen Ozean bewegt. Durch Kombination der Schneemodellergebnisse mit Satellitenradarbeobachtungen schätzten sie dann die Gesamtrate des Meereisrückgangs in der Arktis sowie die Variation der Meereisdicke von Jahr zu Jahr.

Sie fanden heraus, dass die Rückgangsrate in den drei Küstenmeeren Laptev, Kara und Chukchi im Vergleich zu früheren Berechnungen um 70 %, 98 % bzw. 110 % zugenommen hat. Sie fanden auch heraus, dass die Variation der Meereisdicke in allen sieben Küstenmeeren von Jahr zu Jahr um 58 % zunahm.

Die Dicke des Meereises in Küstenmeeren beträgt normalerweise einen halben Meter bis zwei Meter. Zunehmend entgeht das Eis in dieser Region der Sommerschmelze nicht. Die schnellere Ausdünnung des Meereises in den arktischen Küstenmeeren hat Auswirkungen auf die menschlichen Aktivitäten in der Region, sowohl in Bezug auf die Schifffahrt entlang der Nordseeroute für einen Großteil des Jahres als auch auf die Gewinnung von Ressourcen aus dem Meeresboden wie Öl, Gas und Mineralien.

“Mehr Schiffe auf der Route um Sibirien werden die Treibstoff- und CO2-Emissionen reduzieren, die für den weltweiten Frachttransport, insbesondere zwischen China und Europa, erforderlich sind. Es erhöht jedoch auch das Risiko eines Treibstofflecks in der Arktis, dessen Folgen gering sein könnten.” “, sagte Mallett. Die Ausdünnung des Küstenmeereises ist auch für indigene Gemeinschaften von Belang, da Siedlungen an der Küste zunehmend starkem Wetter und Wellen des auftauchenden Ozeans ausgesetzt sind. ”

Mallet, Professor Struve und Co-Autor Dr. Michael Tsamados (UCL Earth Sciences) untersuchten mehrere Wochen lang arktisches Eis und Schnee an Bord des deutschen Forschungsschiffs Polarstern, das 2019 und 2020 den zentralen Arktischen Ozean erforschte.

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Die Studie wurde vom britischen Natural Environment Research Council, der European Space Agency (ESA) und der US National Aeronautics and Space Administration (NASA) finanziert.

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