English China
Suchen

Antarktis Meereis versüßt Südpolarmeer

Autor / Redakteur: Peter Rüegg* / Dr. Ilka Ottleben

Das Meereis rund um die Antarktis treibt in den vergangenen Jahrzehnten verstärkt nach Norden. Damit einhergegangen ist eine Ausdehnung des Meereises und eine Abnahme des Salzgehalts des Meerwassers an der Eisgrenze – mit noch unerforschten Folgen für das globale Klima und die antarktischen Ökosysteme.

Firmen zum Thema

Das antarktische Meereis bedeckt eine Fläche von der Grösse Nordamerikas. (Ausschnitt)
Das antarktische Meereis bedeckt eine Fläche von der Grösse Nordamerikas. (Ausschnitt)
(Grafik: NASA)

Zürich/Schweiz – Langjährige Messungen des Salzgehaltes im Südpolarmeer zeigen, dass dieser während den letzten Jahrzehnten abgenommen hat. So stark wie in diesem Ozean hat sich der Salzgehalt in keinem anderen Meer verändert. Eine vollständige Erklärung dafür hatte die Forschung bislang nicht.

In einer soeben erschienenen Studie zeigen nun Ozeanforscher der ETH Zürich, des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und der Universität Hamburg den Grund für diese „Versüßung“ (engl. freshening) des Südpolarmeeres auf.

In ihrer Studie weisen die Wissenschaftler zum ersten Mal nach, dass die verstärkte Bildung von Meereis entlang der Küste der Antarktis und dessen Abschmelzen an der Meereiskante hauptverantwortlich sind für die Veränderungen des Salzgehalts und der Salzverteilung im Südpolarmeer.

Das Antarktische Eis wandert

Es scheint paradox: Während in der Arktis das Meereis rapide schrumpft, dehnt es sich rund um die Antarktis trotz Klimaerwärmung stärker aus. Seit mehreren Jahrzehnten beobachten Forschende, dass die maximale Eisbedeckung des Südpolarmeeres weiter nach Norden reicht als noch vor 30 Jahren. Ein Hauptgrund für diese Ausdehnung ist ein verstärkter Transport, der das Meereis wie auf einem Förderband weiter nach Norden treibt. Nun zeigen die Forscher, dass dieser Prozess auch Folgen für den Salzgehalt des Meerwassers hat: Das Antarktische Meereis bildet sich und schmilzt jedes Jahr von neuem. Auf dem Höchststand bedeckt es eine Fläche von 18 Mio. km2 – das entspricht der Größe der USA und Kanadas. Beim Gefrieren fällt Salz aus und bleibt im Meer zurück. Dies macht das Wasser salziger. Beim Schmelzen des Eises gelangt Süßwasser in den Ozean, sodass sich dessen Salzgehalt verringert.

Das Eis bildet sich mehrheitlich in Küstennähe. Starke Winde und Meeresströmungen treiben das Eis dann mehr als 1000 Kilometer weit nach Norden auf das offene Meer hinaus. Die nördliche Meereiskante liegt ungefähr bei 60 Grad südlicher Breite. Dort beginnt das Eis im Frühjahr zu schmelzen und setzt so auf dem offenen Meer Süßwasser frei.

Kaltes Schmelzwasser wird Antarktisches Zwischenwasser

Das nun in den Ozean einströmende kalte Schmelzwasser kühlt das Meerwasser ab und macht es gleichzeitig süßer. Diese Wassermassen sinken dann unter Anschub der Winde und anderer Faktoren unter das wärmere Oberflächenwasser ab und bilden das sogenannte Antarktische Zwischenwasser, eine Wassermasse mit vergleichsweise tiefem Salzgehalt. Diese liegt auf rund 600 m bis 1500 m Tiefe und dehnt sich zungenförmig nach Norden aus. Die Zungenspitze reicht bis zum Äquator und im Ostatlantik sogar bis zur Iberischen Küste.

„Unsere Arbeit zeigt auf, dass sich der tiefe Salzgehalt im Antarktischen Zwischenwasser zu einem großen Teil durch das Schmelzwasser vom Meereis erklären lässt“, sagt Matthias Münnich, Dozent für physikalische Ozeanographie an der ETH Zürich, der massgeblich an der Studie beteiligt war.

Süßwassereintrag markant gestiegen

„Dieser Süßwassereintrag in das Antarktische Zwischenwasser durch das Meereis, aber auch derjenige in die Oberflächengewässer, hat in den vergangenen Jahrzehnten markant zugenommen. Diese Prozesse konnten wir zum ersten Mal abschätzen. Grund dafür sind vermutlich verstärkte nordwärts wehende Winde in diesem Zeitraum“, sagt der Erstautor der Studie, Alexander Haumann, Doktorand in der Gruppe für Umweltphysik der ETH Zürich.

Der Süßwassertransport durch das Meereis hat gemäß den Berechnungen des Forschers und seiner Kollegen zwischen 1982 und 2008 um bis zu 20 Prozent zugenommen. In dieser Zeit hat der Salzgehalt des Meerwassers in der Schmelzzone kontinuierlich abgenommen, und zwar alle zehn Jahre um bis zu 0,02 Gramm pro Kilogramm Meerwasser. „Diese Zahl deckt sich mit langjährigen Messdaten“, sagt Nicolas Gruber, Professor für Umweltphysik der ETH Zürich.

„Die Forschung hat schon lange beobachtet, dass der Salzgehalt des Antarktischen Zwischenwassers stark zurückgeht“, erklärt er. Die Wissenschaftler nahmen jedoch an, dass dies auf verstärkten Niederschlag über dem Südpolarmeer zurückzuführen ist. „Allerdings waren die Veränderungen im Niederschlag, die man mit Computermodellen rekonstruiert hat, viel zu klein, um die beobachteten Veränderungen im Salzgehalt erklären zu können.“ Der ETH-Professor ist sich deshalb sicher: „Es ist der verstärkte nordwärts Transport von Süßwasser durch das Meereis, der für einen großen Teil dieser Veränderung verantwortlich ist.“

(ID:44253899)