Status und mögliche zukünftige Entwicklungen des Meereises im Nordpolarmeer

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1 Status und mögliche zukünftige Entwicklungen des Meereises im Nordpolarmeer DeMarine-Umwelt Nutzerworkshop Rüdiger Gerdes Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung Jacobs University Bremen

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3 Quelle: nsidc.org 2006

4 August 2000 September 2003

5 September 2002 vs. 2007

6 Klimafaktor Meereis Eis reflektiert die kurzwellige Sonneneinstrahlung - Strahlungsbilanz (kurzwellig und durch Einfluß auf Wolkenbildung) - Austausch Ozean Atmosphäre (Wasser, Wärme, Stoffe) - Pfad und Stärke von Tiefs. - ozeanische Stabilität - Süßwasserbilanz - Licht/Habitat/ Nährstoffe Auswirkungen auf Atmosphäre und Ozean - mit möglichen dynamischen Rückkopplungen Offenes Wasser absorbiert die Strahlung März

7 Auswirkungen Sea ice cover reduces swell and thus coastal erosion... Erosion of the shoreline in Kivalina, Alaska, has led to a closely watched climate change lawsuit. Mary Sage/Associated Press

8 Auswirkungen... Ökosystem Loss of habitat Shifts in the natural cycles and timing of events Invasion of Atlantic and Pacific subpolar species Gammarus wilkitzkii

9 Northern searoute and Northwest-Passage free of ice AWI-wichtigste Daten Bremerhaven Tokyo: km along northern seaway km through Suez Canal

10 Eisdicke ist der entscheidende Parameter 10

11 Eisdicke ist Schlüsselgröße: Ende Winter: AWI-wichtigste Daten Eisdicke oberhalb des kritischen Werts Ende Sommer:

12 Eisdicke ist Schlüsselgröße: Ende Winter: AWI-wichtigste Daten Eisdicke unterhalb des kritischen Werts Ende Sommer: Entstehung von eisfreien Flächen durch Schmelzen

13 Eisdickenmessungen auf verschiedenen Skalen Local Scale Eric Brossier Regional Scale CryoSat 2 Global Scale HEM Bird 13

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15 Haas et al., 2008

16 Polar 5 Photo: Jim Watson, Scale Modelbuilders Inc

17 TIFAX (Thick Ice Feeding Arctic Export) Bilder: Stefan Hendricks, Andreas Herber

18 U-Boot Messungen 1960er vs. 1990er Kwok and Rothrock, 2009 Submarine ULS Courtesy Peter Lemke

19 ICESat Freibord Farrell et al., 2009

20 Ice extent forecast - starting from 1. June 2008 Ensemble forecast: Predict. minima: mean=4.42 σ=0.40 Simulationen mit NAOSIM und atmos phärischem Antrieb aus den Jahren Probabilistische Aussagen über die Eis- Ausdehnung im September, z.b.: 1989, % unterhalb % unterhalb % zwischen Kauker et al., seaice outlook

21 Ice extent forecast - starting from 1. June 1988 Predict. minima: mean=7.18 σ=0.40 Antrieb und Modell identisch. Lediglich Anfangsbedingungen sind unterschiedlich. Für das Meereis bedeutet das vor allem dickeres Eis im Jahr , 1995 Kauker et al., seaice outlook

22 Kauker et al., seaice outlook

23 Wann verschwindet das sommerliche Arktische Meereis? AWI-wichtigste Daten... abhängig vom verbliebenen Eisvolumen... abhängig von der natürlichen Klimavariabilität Johannesen et al., 2004

24 Arctic sea ice volume variability Köberle & Gerdes, J.Climate, 2003 AWI-wichtigste Daten Johannesen et al., 2004 NAOSIM 1 o, rotated grid MOM-2 Hibler type ice NCAR/NCEP

25 Atlantic Multi-decadal Oscillation index Trenberth et al., 2007, AR4 Ch.3

26 Rückgang des arktischen Meereises: Beobachtung vs. Modelle ( ; September-Eis) globale Klimamodelle des IPCC-Reports 2007 Eisausdehung (Mill. km 2 ) Beobachtungen : -9.1%/Dekade -4.3%/Dekade : -17.9%/Dekade -6.6%/Dekade 0 Notz, 2008; based on Stroeve et al., a) Die Klimamodelle sind nicht sensitiv genug Courtesy Annette Rinke b) Die natürliche Variabilität ist auf einer Zeitskala von 50 Jahren immer noch entscheidend

27 Zusammenfassung: Hauptfaktor für die geringe Eisbedeckung in den letzten Sommern war die Abnahme des Eisvolumens seit den 1960ern und insbesondere seit Eisvolumen (und Eisausdehnung) erholen sich seit Es ist aber keine Rückkehr zu den Verhältnissen der 1980er oder 1990er Jahre zu erkennen. Die Entwicklung der AMO bestimmt die Entwicklung in den nächsten 10 Jahren. Die atmosphärische Zirkulation spielt eine große Rolle, insbesondere für die Variation von Jahr zu Jahr.