Meereis, das in der flachen See vor Russland geboren wurde, verlässt es selten aus seiner Gärtnerei, bevor es schmilzt.
Neue Forschungsergebnisse haben ergeben, dass vor zwei Jahrzehnten die Hälfte des Meereises, das sich in der Nähe der arktischen Küste Russlands gebildet hat, vor dem Schmelzen eine windgepeitschte Reise durch den Arktischen Ozean und über die Framstraße zwischen Grönland und Spitzbergen unternahm. Heute machen nur etwa 20 Prozent des in der Nähe von Russland geborenen Eises diese Reise.
Das ist ein großes Problem, sagte Studienleiter Thomas Krumpen, Ozeaneisphysiker am Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung des Alfred-Wegener-Instituts in Deutschland. In seichtem Wasser gebildetes Meereis fängt viele kleine Partikel ein, von Sedimenten über Algen und Mikroplastik bis hin zu Eisen und anderen Nährstoffen. Wenn das Eis an Ort und Stelle schmilzt und nicht auf Reisen ist, wirkt es sich auf die Verteilung dieser Substanzen aus.
"Wie wird sich diese Änderung des Transports auf den biogeochemischen Kreislauf im Arktischen Ozean sowie auf das Ökosystem auswirken?" Sagte Krumpen. "Das ist alles schlecht verstanden."
Vorzeitige Schmelze
Die Verfolgung von Meereis ist eine Herausforderung, da die Arktis normalerweise mit Wolken bedeckt ist, die vor den neugierigen Augen von Wettersatelliten geschützt sind. Krumpen und seine Kollegen entwickelten eine Methode, um das Problem zu umgehen, indem sie Satelliten mit mikrowellenbasierter Bildgebung verwendeten, die es ihnen ermöglichten, durch die Wolken zu sehen. Sie können anhand von Merkmalen wie Textur und Helligkeit verfolgen, wo sich Eis gebildet hat.
Meereis, das sich in weniger als 30 Metern Wasser in den Meeren von Barents, Kara, Laptev und Ostsibirien bildet, wird normalerweise von starken Offshore-Winden nach Norden geweht und bewegt sich in Richtung des zentralen Arktischen Ozeans, sagte Krumpen gegenüber Live Science. Schließlich wird es in einer Strömung namens Transpolar Drift gefangen, die es um und nach Süden aus der Framstraße zirkuliert. Dieses Förderband aus Eis hat sich in den letzten Jahren beschleunigt, sagte Krumpen, weil das Meereis dünner wird und dünneres Eis schneller driftet. Einige Wissenschaftler hatten spekuliert, dass diese Geschwindigkeitssteigerung dazu beitragen könnte, den Rückgang des Eises auszugleichen, da das Eis dort vor dem Schmelzen weiter und schneller wandern könnte.
Die neue Forschung wirft kaltes Wasser auf diesen Gedanken. Anhand von Daten aus den Jahren 1998 bis 2017 stellten die Forscher fest, dass die Schmelze zu schnell abläuft, um den Anstieg der Eisgeschwindigkeit auszugleichen. Jedes Jahrzehnt erreichen 17 Prozent weniger Eis aus flachen russischen Gewässern die Framstraße, berichteten Krumpen und seine Kollegen heute (2. April) in der Zeitschrift Scientific Reports.
Gefangen in der Drift
Mithilfe von Lufteisuntersuchungen stellte das Team außerdem fest, dass das Eis, das heute die Framstraße erreicht, größtenteils aus den offenen Gewässern des zentralen Arktischen Ozeans stammt und nicht aus der Küste Russlands, an der sich der Festlandsockel erstreckt. Es ist 30 Prozent dünner als das Eis in der Framstraße in den frühen 2000er Jahren.
"Es ist die Verbindung zu den Schelfmeeren, die verloren geht", sagte Krumpen.
Wenn diese Verbindung unterbrochen wird, können Sedimente, Nährstoffe, Algen und andere küstennahe Materialien in Küstennähe bleiben, anstatt den offenen Ozean zu erreichen. Die Forscher versuchen nun zu verstehen, wie sich diese Störung des Nährstofftransports auf das arktische Ökosystem auswirkt. Eine bevorstehende Herkulesanstrengung sollte helfen: Im September werden internationale Forscher eine Expedition starten, um einen Eisbrecher absichtlich im Eis der Transpolaren Drift einzufrieren. Wissenschaftler der Mission namens MOSAiC werden ein ganzes Jahr lang biologische und chemische Proben entnehmen, sagte Krumpen.
"Wir müssen den Lebenszyklus dieser biogeochemischen Komponenten besser verstehen", sagte er.
