Immer anders, immer neu: So lassen sich die Farben und Formen beschreiben, welche Frost, Wind, Wellen, Wasser und Sonne tagtäglich in der Arktis und Antarktis kreieren. Wer ihre Schönheit einfangen möchte, muss wie die AWI-Meereisphysiker abheben. Für sie gehören Messflüge über das Eis zum Pflichtprogramm einer jeden Expedition. Als wissenschaftlicher Standard gilt dabei, dass bei jedem Flug ein bis zwei Fotokameras die Landschaft zu Füßen der Wissenschaftler dokumentieren. Ein senkrecht nach unten gerichteter Fotoapparat ist im Rumpf des Forschungsflugzeuges montiert, ein anderer im Gehäuse des torpedoförmigen Meereisdickensensors "EM-Bird", der in 30 Metern Höhe über das Eis geflogen wird. Auf diese Weise sind in den zurückliegenden Jahren Tausende einzigartige Aufnahmen entstanden. Die schönsten zeigen wir in dieser Galerie.
Haben Fracht- und Kreuzfahrtschiffe bald freie Fahrt auf dem Arktischen Ozean? Diese Frage wird Meereis-Experten angesichts der abnehmenden Eisfläche in der Arktis immer häufiger gestellt. AWI-Wissenschaftler sind ihr nachgegangen - im Rahmen des großen EU-Forschungsprojektes ACCESS. Hier fassen wir wichtige Erkenntnisse des Projektes zusammen.
Die Ausdehnung und das Volumen des arktischen Meereises haben seit den 1980er Jahren stark abgenommen. Dieser langfristige Trend wird jedoch überlagert von einer großen Jahr-zu-Jahr-Variabilität. Aufgrund seiner verringerten Dicke ist das Meereis heute empfindlicher gegenüber atmosphärischen Schwankungen, zu denen u.a. Stürme oder ungewöhnlich warme Phasen zählen.
Eine Auswertung der in der Arktis am besten funktionierenden Modelle des Weltklimarates lässt bis zum Jahr 2040 einen weiteren Rückgang der sommerlichen Meereisbedeckung und -dicke erwarten. Die Jahr-zu-Jahr-Variabilität bleibt aber hoch, ebenso wie die Bandbreite der Modellprojektionen in den für die Schifffahrt relevanten Bereichen auf den Kontinentalschelfen. Es bleibt zu erwarten, dass trotz des Meereisrückganges enge und flache Passagen auch weiterhin durch Meereis blockiert werden können.
Bereits heute transportieren einige Reedereien Massengut über die gesamte Nordostpassage – und das rentabel im Vergleich zu den längeren Strecken via Suez- oder Panamakanal. Eine Verlängerung der schiffbaren Saison ist langfristig zu erwarten, allerdings fällt eine langfristige Planung aufgrund der Jahr-zu-Jahr-Schwankungen schwer. Die Begleitung von Frachttransporten durch Eisbrecher wird daher auch weiterhin erforderlich sein. Außerdem hängt die Rentabilität sehr von den globalen Märkten ab (z. B. Ölpreis). Eine Zunahme des Tourismus in der Arktis wird erwartet.
Momentan ist der Effekt des arktischen Schiffsverkehrs auf die globale Erwärmung sehr gering. Bei einer Zunahme des Verkehrs kann allerdings die lokale Luftqualität beeinträchtigt werden. Hier ist eine Regulierung der Treibstoffe gefragt.
Der zunehmende Schiffsverkehr wird aufgrund von 'Schallverschmutzung' (Lärm) zum Problem, insbesondere für Meeressäuger. Ungeklärt bleibt außerdem die Frage nach den Folgen der Schadstoffemissionen in die Luft sowie nach Risiken durch Ballastwasser.
Derzeit gibt es keine ausreichenden Sicherheitsvorkehrungen für den Schiffsverkehr auf dem Arktischen Ozean. Eine Erhöhung der Sicherheit erfordert große Investitionen in die Infrastruktur: Dazu zählen ein polumspannendes internationales Not-Rettungssystem (SAR), Notfallpläne für Evakuierungsmaßnahmen, detaillierte Seekarten sowie eine umfassende Wetter- und Eisvorhersage, um nur einige zu nennen.
Die stark veränderliche Meereisbedeckung erfordert zudem eigene Entwicklungen von Rettungssystemen für eisbedeckte Routen (Besatzung, Schiffstourismus).
Ein Problem stellen die großen Lücken bei der Frage dar, was passiert, wenn es in eisbedeckten Gebieten zu einem Ölunfall kommt. Der Stand der Forschung ist hier noch unzureichend – vor allem bei Fragen wie: Wie verhält sich das Öl auf und unter dem Eis? Wie gut lässt sich seine Ausbreitung vorhersagen und wie lässt es sich überhaupt im eisbedeckten Gewässer bekämpfen?
Zur Zeit gibt es keine einheitlichen Regelungen, die vorschreiben, wie in einem solchen Fall in den von jeweils unterschiedlichen Nationen regulierten Gebieten wirksame Rettungs- oder Schutzmaßnahmen eingeleitet werden sollen.
Im Projekt ACCESS haben verschiedene Partner begonnen, eine Reihe wissenschaftlicher Werkzeuge mit Bezug zur arktischen Schifffahrt zu entwickeln. Dazu gehören:
Einige der in ACCESS identifizierten wichtigen nächsten Schritte mit Relevanz für arktische Schifffahrt sind:
Das Forschungsprojekt ACCESS (Arctic Climate Change, Economy and Society) ist nach vierjähriger Laufzeit im Februar 2015 beendet worden. Zur Zeit werden die Ergebnisse zusammengefasst und ein Synthese-Report vorbereitet. Das Ziel des Projektes lautete, eine wissenschaftliche Grundlage zu schaffen, auf deren Basis politische und wirtschaftliche Entscheidungsträger sowie die Gesellschaft insgesamt die kommenden Veränderungen des Arktischen Ozeans im Zeithorizont bis zum Jahr 2040 so nachhaltig wie möglich gestalten können.
Das Projekt war sektorenübergreifend angelegt und umfasste interdiszipläre Arbeiten in den Bereichen (1) Klimaforschung und Umwelt, (2) Schifffahrt und Tourismus, (3) Fischerei, (4) Öl- und Gasförderung und das Aufdecken von Handlungsoptionen für (5) politische Entscheidungsträger (Governance).
In dem Projekt arbeiteten etwa 100 Forscher und Forscherinnen aus 26 Institutionen und Firmen aus 10 Ländern. Sie kamen aus den Bereichen Natur- und Sozialwissenschaft, Wirtschaftswissenschaft und Technik und pflegten einen engen Kontakt mit diversen sogenannten 'Stakeholdern' aus der Wirtschaft, Wissenschaft und lokalen Bevölkerungsgruppen.
Deutschland war im Projekt ACCESS vertreten durch die Institutionen AWI, DLR, IFW, HSVA und EWI sowie die Firmen OASys-Ocean Atmosphere Research, FastOpt, JSC-Consulting und IMPAC.
AWI-Mitarbeiter waren an der Koordination des Projektes sowie in den wissenschaftlichen Arbeitsbereichen der Klimaprojektion und Eisvorhersage in der Arktis federführend beteiligt. Zudem unterstützte das AWI Luftschadstoffmessungen und die Meereis-Fernerkundung durch den Satelliten CryoSat2. Der Forschungseisbrecher Polarstern sowie das Forschungsflugzeug Polar 5 spielten als Forschungsplattformen auch für AWI-externe Teams des Projektes eine wichtige Rolle.
Ihre wissenschaftlichen Ansprechpartner am Alfred-Wegener-Institut sind:
Prof. Dr. Rüdiger Gerdes
+49(471)4831-1827
Dr. Michael Karcher
+49(471)4831-1826
Der Übergang von der letzten Eiszeit zur gegenwärtigen Warmzeit war durch eine starke Erwärmung der Antarktis und einen gleichzeitigen Anstieg des CO2-Gehalts in der Atmosphäre vor ca. 18.000 bis 11.000 Jahren gekennzeichnet, deren Ursache vermutlich im Südlichen Ozean lag. Eine Studie des ehemaligen AWI-Forschers Henrik Sadatzki zeigt, dass die antarktische Meereisbedeckung während dieses Übergangs erheblich zurückgegangen ist und eine Schlüsselrolle bei den bedeutenden deglazialen Klima- und atmosphärischen CO2-Veränderungen gespielt hat.
Das sommerliche Meereis ist in der Arktis seit Beginn der Satellitenaufzeichnungen im Jahr 1979 erheblich zurückgegangen. Allerdings ist bisher noch nicht gut verstanden, warum sich der Rückgang seit verlangsamt hat. Eine aktuelle Studie in der Fachzeitschrift Science erklärt, warum die Entwicklung des Meereises zum Stillstand gekommen ist. Sie dokumentiert Veränderungen in der Ozeanzirkulation, die durch die Atmosphäre verursacht werden, ein Phänomen, das auch als arktischer Dipol bekannt ist. Wenn sich die atmosphärische Zirkulation das nächste Mal ändert, könnte die Arktis bald in eine weitere anhaltende Periode
Mehr als 280 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der ganzen Welt treffen sich für das "International Symposium on Sea Ice" in Bremerhaven. Ihr gemeinsames Ziel ist es, sich über Forschungsmethoden und -ergebnisse zum Thema Meereis und Schnee in Arktis und Antarktis auszutauschen. Die Konferenz dauert noch bis zum 9. Juni. Mehr Infos.
Ein Beitrag von Ilka Weikusat Das internationale Projekt EastGRIP hat in der Ursprungsregion des NEGIS (Nordostgrönländische Eisstrom) – eines Schlüsselsystems innerhalb des Grönländischen Eisschilds – eine tiefe Eiskernbohrung erfolgreich abgeteuft. ...
Autor: Glaziologe auf Expedition
Ein Beitrag von Nicolas Stoll Am ersten Mai bin ich zum vierten Mal nach Nordost-Grönland geflogen um acht Wochen im EastGRIP Eisbohr-Camp zu verbringen. ...
Autor: Glaziologe auf Expedition
Dieses Jahr wird es am EGRIP Camp wieder eine Befliegung mit einem unserer Polarflugzeuge geben. Dafür wird am Rumpf der Polar 5 eine Radarantenne ...
Autor: Glaziologe auf Expedition