Arktische Erwärmung. Peter Lemke. - Ursache und Wirkung. Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung Bremerhaven

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1 Arktische Erwärmung - Ursache und Wirkung Peter Lemke Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung Bremerhaven Institut für Umweltphysik Universität Bremen

2 Bildzeitung August 2000 September 2003

3 Bildzeitung, 4. November 2004

4 Inhalt 1. Rolle der Polargebiete 2. Arktische Änderungen 3. Blick in die Zukunft

5 Inhalt 1. Rolle der Polargebiete 2. Arktische Änderungen 3. Blick in die Zukunft

6 Die Polargebiete Permafrost Eisschilde Meereis

7 Dispersion von arktischen Luftmassen (Modellergebnisse) 0 days 0.2 days 0.5 days 2 days 5 days 10 days T. Orgis et al., 2008

8 Klimasystem Hohe Albedo Latente Wärme Plastisches Material Effektiver Deckel

9 Polargebiete Globales Klima Niedere Breiten sind Energie-Kollektoren Hohe Breiten sind Energie-Radiatoren Ausgleich durch Energietransport in Ozean und Atmosphäre Energietransport wird durch Temperaturgegensätze Äquator Pol gesteuert

10 Polargebiete Globales Klima Meereis ist eine wichtige Süßwasser-Quelle (Nord-Atlantik, Weddellmeer) und beeinflusst die globale ozeanische Tiefenzirkulation

11 Polargebiete Globales Klima Größte Erwärmung in CO 2 Klimaszenarien in Polargebieten (Oberflächen-Energiebilanz; Temperatur Eisalbedo Feedback)

12 Inhalt 1. Rolle der Polargebiete 2. Arktische Änderungen 3. Blick in die Zukunft

13 Atmosphärische Gaskonzentrationen aus Eiskernen 390 Zeit (in 1000 Jahren vor heute) IPCC, AR4 (2007)

14 Atmosphärischer CO 2 -Gehalt: Mauna Loa ( ) Die Emissionsrate steigt weiter an.

15 Global gemittelte Temperaturen steigen deutlich an 2010 GISS Data

16 Der Januar 2010 war global gesehen viel zu warm GISS Data

17 Meereis-Ausdehung NH Trend: -2.7% pro Dekade SH Trend: nicht signifikant

18 Temperaturen in den Polargebieten Trend (letzten 50 Jahre) T Arktis = 1,1 C T global = 0,6 C

19 Ozean Temperaturen in der Framstraße Temperature ( C) 1997 Time (years) Depth: 250m Based on monthly means 2010

20 Atlantic Water (T>1 C) temperature and inflow measured by moorings in Fram Strait

21 Arktische Meereis-Ausdehung im Sommer Rückgang Sommer-Minimum (-11,6% pro Dekade) Sept Arktis eisfrei im Sommer Aktualisiert von IPCC AR4 (2007)

22 Arktische Meereis-Ausdehung im Sommer Rückgang Sommer-Minimum (-11,6% pro Dekade) Polarstern am Nordpol Sept 2007 September 2011 Polarstern am Nordpol Arktis eisfrei im Sommer Aktualisiert von IPCC AR4 (2007)

23 Current Arctic Sea Ice Extent 6 September 2011

24 Wie misst man die Dicke des Meereises? Bohren EM sounding U-Boote und verankerte ULS Rothrock et al. (2008) Central Arctic 1980: 3.42 m 2000: 2.29 m

25 EMI auf der Eisoberfläche Germany s smallest research vessel (the yellow one)

26 EMI auf der Eisoberfläche

27 Messungen der Meereisdicke EM bird

28 EM Meereis-Dickenprofile HEM-Bird Thickness Profiles and probability distribution (Arctis, 2001) AWI Meereis-Gruppe 6 km Dicken- Häufigkeitsverteilung

29 Variabilität der Meereisdicke im Transpolaren Driftstrom (1991, 1996, 1998, 2001, 2004 & 2007) Haas, 2004 Rabenstein, Hendricks,Leinweber, 2007

30 Sea Ice Thickness Obervations (2009) The PAM-ARCMIP field campaign resulted in the largest-scale EM ice thickness dataset so far Photo: Jim Watson, Scale Modelbuilders Inc

31 Courtesy: Stefan Hendricks

32 Inhalt 1. Rolle der Polargebiete 2. Arktische Änderungen 3. Blick in die Zukunft

33 Projektionen der globalen Erwärmung

34 Projizierte Ausdehnung des arktischen Meereises Sommer In einigen Szenarien verschwindet das arktische Meereis im Sommer 2080

35 CO 2 Emissionen (Milliarden Tonnen Kohlenstoff/Jahr)... liegen in der Nähe des schlimmsten Szenarios des IPCC Fossil Fuel Emission (PgCy -1 ) Observed Projected A1B Models Average A1FI Models Average A1T Models Average A2 Models Average B1 Models Average B2 Models Average Full range of IPCC individual scenarios used for climate projections : ΔT ~ 4 C Raupach et al. 2007, PNAS, updated; Le Quéré et al. 2009, Nature-geoscience; International Monetary Fund 2009

36 Unsere Herausforderung: die nachhaltige Nutzung eines sich stetig wandelnden Planeten

37 Herausforderungen Anpassung: Meeresspiegelanstieg - Deiche erhöhen Schutz gegen Überschwemmungen Katastrophenschutz (Extremwetter) Hitzewellen Vermeidung Energieeinsparungen CO 2 -Vermeidung (CCS) Alternative Energietechnologien

38 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Wir sollten nicht vergessen dass die Zukunft zur Gegenwart wird und die Gegenwart zur Vergangenheit und dass sich die Vergangenheit in ewige Reue verwandelt, wenn man nicht früh genug plant. Tennessee Williams (Amanda zu Tom in: Die Glasmenagerie):