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Strömung
Kryosphäre · Arktisches Meereis

Die Arktis schmilzt in Zeitlupe.

Seit November 1978 beobachten Mikrowellen-Satelliten die Eiskappe des Arktischen Ozeans, wie sie jeden Winter wächst und jeden Sommer zurückweicht. 46 Jahre monatliche Daten sind in diese Karte geschoben. Zieh am Jahres-Slider — und sieh, wie eine vertraute Form unvertraut wird. Die Schollen die oben drauf treiben sind echte Strömungen sichtbar gemacht: die Beaufort-Gyre dreht sich westlich von Alaska im Uhrzeigersinn, der Transpolar Drift trägt sibirisches Eis quer über den Pol hinaus durch die Fram-Strasse.

Eis-Fläche
—
Mio km²
Eis-Volumen
—
Tsd km³
Wie die Visualisierung funktioniert

Monatliche Eisfläche-Werte kommen direkt aus dem NSIDC Sea Ice Index v4 (Fetterer et al., 568 monatliche Werte 1978-heute). Monatliche Eisvolumen-Werte kommen aus PIOMAS (Polar Science Center, University of Washington). Die Form der Eiskappe ist ein prozedurales klimatologisches Modell — für jeden Monat verwenden wir bekannte mittlere Eiskanten-Positionen pro Längengrad-Sektor und skalieren sie so, dass die gerenderte Fläche dem echten NSIDC-Wert für das gewählte Jahr und den Monat entspricht. Die treibenden Schollen sind synthetische Formen, die einer parametrischen Beaufort-Gyre und einem Transpolar Drift folgen — sie schmelzen wenn sie die aktuelle Eiskante überschreiten. Die Karte ist eine polar-stereographische Projektion zentriert auf den Nordpol, gezeigt wird alles nördlich von 50°N.

Was die Daten zeigen

Vier Lesarten derselben Zeitreihe.

  1. Wie wir das Eis sehen.

    Meereis sendet und reflektiert Mikrowellen anders als offenes Wasser. Das Scanning Multichannel Microwave Radiometer auf Nimbus-7 begann die Aufzeichnung im November 1978, gefolgt von den SSM/I- und SSMIS-Sensoren. Tägliche 25-km-Gitter erfassen die ganze Arktis, unabhängig von Dunkelheit oder Wolken — die einzige Messung, die die Polarnacht und die lange Winterbewölkung überlebt.

  2. Saisonzyklus gegen Langzeit-Verlust.

    Meereis wächst von November bis März, schmilzt von April bis September. Der Saisonhub beträgt rund neun Millionen Quadratkilometer — etwa die Fläche der USA plus Indien. Über diesem Schwingen liegt ein stetiger Abwärtstrend: die September-Mindestausdehnung ist seit 1979 um rund 13% pro Dekade gefallen (Stroeve & Notz 2018). Das März-Maximum ist auch gefallen, um etwa 2.7% pro Dekade. Der Rekord-Tiefstand vom September 2012 mit 3.41 Millionen km² steht als niedrigste Einzelmessung der Satellitenära.

  3. Volumen fällt schneller als Fläche.

    Die PIOMAS-Reanalyse kombiniert Eisdicke, Drift und Beobachtung zu einer Volumenschätzung (Schweiger et al. 2011). Das Volumen-Bild ist drastischer als das Flächen-Bild: zwischen 1979 und heute ist die September-Eisfläche um etwa 40% gefallen, das September-Eisvolumen aber um rund 75%. Die Arktis ist nicht nur kleiner; was bleibt ist dünn. Multi-Year-Eis — die dicken alten Schollen die früher den grössten Teil des Beckens bedeckten — ist von etwa 60% auf rund 5% der Eiskappe gefallen (Comiso 2012).

  4. Drift und die Albedo-Falle.

    Zwei Muster dominieren die Eis-Bewegung der Arktis. Die Beaufort-Gyre dreht im Uhrzeigersinn nördlich von Alaska und hält Eis dort jahrelang fest. Der Transpolar Drift trägt Eis von den sibirischen Schelfen quer über den Pol bis zur Fram-Strasse zwischen Grönland und Spitzbergen, wo jedes Jahr etwa 10% der arktischen Eiskappe in den Nordatlantik exportiert und verloren werden (Rampal et al. 2009). Eis reflektiert 80% des Sonnenlichts; offenes Wasser absorbiert über 90%. Jeder verlorene Quadratkilometer Sommereis lässt den Ozean Wärme aufnehmen die früher ins All zurücksprang — Arctic Amplification in einem Satz, und der Grund, warum die Polarregion drei- bis viermal schneller erwärmt als der globale Durchschnitt.

Quellen