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Klimawandel: So rasant schwindet das Eis der Arktis

Die Arktis schmilzt: Neue Messkampagnen des Alfred-Wegener-Instituts zeigen, wie erschreckend schnell das polare See-Eis immer weniger wird. Die Daten zeichnen ein dramatisches Bild.

Von Frank Ochmann

Das Eis der Arktis bricht und taut

Die "Polar 6" überfliegt den Nordosten Grönlands auf dem Weg zu Messungen der Eisdicke im nördlich gelegenen arktischen Ozean

Der Vogel ist friedlich, auch wenn er wie ein Torpedo aussieht. "EMBird" hängt ruhig am Seil und zieht unter dem Rumpf eines Forschungsfliegers über das nördliche Polarmeer. Wie das "EM" im Namen andeutet, sendet der "Bird" elektromagnetische Wellen aus und misst, was zurückkommt. Damit aber das Flugzeug die empfindlichen Messungen nicht stört, muss der Vogel von Bord und ans Seil.

Jedes Jahr gehen Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts (AWI), dessen Hauptsitz in Bremerhaven ist, auf Nordtour. Sie wollen herausfinden, was sich in einer der klimatisch empfindlichsten Regionen der Erde verändert. Nicht nur die mit winterlichen und sommerlichen Temperaturen pulsierende Ausdehnung des Eises auf dem Meer ist dabei interessant. Es kommt auch auf seine Dicke an. Und die lässt sich mit dem "EM-Bird" aus der Luft bestimmen. Großflächige Daten, die mit Satelliten gewonnen werden, lassen sich so verfeinern. Möglichst detailliert soll abgeschätzt werden, was rund um den Nordpol vor sich geht. Denn die Arktis wird nicht nur vom Klima beeinflusst und "taut", wenn es zu warm wird. Durch das veränderte Verhältnis von freien Meeresflächen zu mehr oder minder dickem greift sie auch selbst in das langfristige Wettergeschehen auf unserem Planeten ein. "Rückkopplung" nennen das die Forscher, Laien würden es eher als Teufelskreis bezeichnen. Im höchsten Norden zeigt sich früh, wohin die Atmosphäre der Erde insgesamt steuern könnte.

Die "Polar 6" mit der Sonde "EM-Bird"

Vor dem Start trägt die "Polar 6" die torpedoförmige Sonde "EM-Bird" unter ihrem Rumpf

In der ersten Augustwoche endete die jüngste Kampagne. Von der dänischen, am Rand Grönlands gelegenen "Station Nord" aus wurde die Eisbedeckung der nördlich liegenden See vermessen. Die Auswertungen sind noch nicht abgeschlossen, doch die ersten Resultate bestätigen den befürchteten Trend: Ein viel zu warmer Winter mit Temperaturen von bis zu 6 Grad Celsius über dem Durchschnitt ging dem polaren Eis mächtig an die Substanz. Die Verluste zeigen sich vor allem bei einem Eistyp, den Experten wie Forschungsleiter Thomas Krumpen "modal" nennen.

Eisschmelze in der Arktis: Dieses Jahr sind die Verluste besonders groß

Dabei handelt es sich um allmählich gewachsenes Eis, das eben ist und sich nicht etwa aus zusammengeschobenen Schollen auftürmt. Die Dicke der modalen Platten sagt etwas darüber aus, wie viel Eis in einem bestimmten Zeitraum entstanden oder geschmolzen ist. Dieses Jahr sind die Verluste besonders groß. "Ein Vergleich zeigt, dass die modale Eisdicke mit nur 1,1 Meter rund 42 Prozent unter dem Durchschnitt aller bisherigen Messungen im Juli liegt", sagt Thomas Krumpen.

Dabei geht das große saisonale Schmelzen noch weiter. Erst Ende September kehrt sich der Eisschwund jedes Sommers wieder um. Keineswegs aber kommt im Winter vollständig zurück, was zuvor verloren ging. Seit Jahrzehnten schwindet die überfrorene Fläche des arktischen Ozeans auch insgesamt. Rund 6,5 Prozent weniger waren es pro Jahrzehnt von 1980 bis 2000. Danach beschleunigte sich der Prozess noch: Alle zehn Jahre ist derzeit mit einem Abschmelzen von weiteren 12 Prozent zu rechnen. Und das deutet sich schon heute an. "Ein großer Teil des von uns überflogenen Eises war mit Schmelztümpeln bedeckt", berichtet Geowissenschaftler Thomas Krumpen. "Die Tümpel haben eine dunklere Oberfläche als das Eis um sie herum und absorbieren darum auch mehr Sonnenenergie." Die zusätzliche Energie aber schmilzt weitere Schnee- und Eisflächen ab – noch ein Teufelskreis des Klimawandels.

Trotzdem hat sich die durchschnittliche Eisdicke der insgesamt über die Jahre kaum verändert und könnte "gesunde" Verhältnisse vortäuschen. Doch der galoppierende Schwund des ebenen Eises hat dazu geführt, dass es leichter bricht und deformiert werden kann. So türmen sich nun Schollen auf, werden zusammengepresst und machen Dicke auf den ersten Blick wett. Da dieses Eis aufgrund seiner schroffen Struktur jedoch mehr Oberfläche hat als das modale, nimmt es auch mehr Energie auf – und kann folglich auch schneller schmelzen.

Die Eisdicke liegt 42 Prozent unter dem Durchschnitt

Die Verhältnisse sind also komplex, und darum braucht es möglichst detaillierte Daten, um sie treffend einschätzen zu können. Damit der "EM-Bird" fliegen und messen kann, muss er sich Tragflächen leihen. So trägt den Hightech-Vogel samt begleitender Forschercrew seit einigen Jahren eine rotweiß- blaue Basler BT-67 über das Eis des Nordens. Dabei handelt es sich um eine umgebaute DC-3, einen Flugzeugtyp, der bei der Berliner Luftbrücke 1948/49 als "Rosinenbomber" Geschichte machte.
2007 ging "Polar 5" in Dienst, 2011 das Schwesterflugzeug "Polar 6". Hubschrauber haben die Messsonde zuvor auch schon unter den Rumpf genommen. Doch genügte die Reichweite nicht für größere Messtouren, die sich von Spitzbergen über bis nach Alaska ziehen können. Auch bei der Ladekapazität sind die Flugzeuge dem Helikopter überlegen: Ein neunköpfiges Forscherteam hätte im Rumpf der Maschinen samt seiner Gerätschaften und Laptops Platz.

Im kargen Flieger konzentrieren sich Thomas Krumpen (vorn) und sein Kollege Manuel Sellmann auf die Messdaten der Sonde

Im kargen Flieger konzentrieren sich Thomas Krumpen (vorn) und sein Kollege Manuel Sellmann auf die Messdaten der Sonde

Kampagnenleiter Krumpen hat gerade die vierte Saison im Polarflieger hinter sich. "Man startet und landet, als säße man auf einem Sofa", erzählt er. Damit ist der bequeme Teil der manchmal sechs Stunden dauernden Flüge allerdings auch schon beschrieben. Wer zum Beispiel etwas trinken will, muss sich selbst versorgen – und Maß halten. "Da es keine Bordtoilette gibt, sollte man nicht zu viel Flüssigkeit zu sich zu nehmen." Dafür entschädigt auch der Blick nicht. Denn von der spektakulären Polarlandschaft hat Krumpen wenig. "Die meiste Zeit schaue ich auf den Monitor, checke die Qualität der Daten und die Flughöhe des Instruments."

"EM-Bird" schickt aus rund 20 Meter Höhe elektromagnetische Wellen nach unten und profitiert von den Besonderheiten des polaren Meeres. Obwohl das Eis im Ozean entsteht, enthält es nämlich kaum Salz. Das wird beim Gefrieren von den Eiskristallen beiseitegedrängt. So hat die flüssige See viel Salz, die gefrorene dagegen ist "süß". Das aber verändert die elektrische Leitfähigkeit: Salziges Wasser leitet gut, salzfreies schlecht. Treffen dann die Wellen des "EM-Bird" auf das Meer, dringen sie bei passender Frequenz auch in tiefere Schichten ein. Und jede schickt eine elektromagnetische Antwort zurück. Deren Stärke hängt von der Leitfähigkeit ab, die aber vom Salzgehalt und der wiederum vom Zustand des Wassers – flüssig oder gefroren. So bestimmt die Sonde am Seil "elektrisch", wie dick das Eis ist.

Dessen Schwund wird in der Arktis den neuen Daten zufolge ungebremst weitergehen, sich womöglich gar noch beschleunigen. Klimaschützer stimmt das zu Recht besorgt. Andere aber wittern schon ein lukratives Geschäft mit bislang verborgenen Bodenschätzen und kürzeren Schifffahrtsrouten quer durchs Polarmeer. Doch die Hoffnung könnte trügen. "Dünneres Eis treibt schneller und ist auch leichter deformierbar" , erklärt Geoforscher Krumpen. "Es wird also weiter große Eisrücken geben. Und die können für die kommerzielle Nutzung zur Gefahr werden."