Schattenblick →INFOPOOL →UMWELT → REPORT

INTERVIEW/034: Arktis warm, Europa kalt - Klima, Wärme, Strömungen (SB)


Pressekonferenz des KlimaCampus Hamburg

"Negativ-Rekord in der Arktis - was bedeutet das Meereis-Minimum für unser Klima?"

Interview mit Prof. Rüdiger Gerdes



Das arktische Meereis hat sich in diesem Jahr weiter zurückgezogen als im Sommer 2007, dem bisherigen Minimum-Rekordjahr. Mit etwa 3,41 Millionen Quadratkilometern hat das auf dem Nordpolarmeer schwimmende Eis eine Ausdehnung erreicht, die nur rund halb so groß ist wie im Durchschnitt der letzten dreißig Jahre. Aus Anlaß dieses selbst für Experten überraschend drastisch ausgefallenen Negativrekords hat das Netzwerk KlimaCampus der Universität Hamburg am Mittwoch, den 19. September, zu einer Pressekonferenz in die Hansestadt geladen. [1]

Unter dem Titel "Neuer Negativ-Rekord in der Arktis - was bedeutet das Meereis-Minimum für unser Klima?" referierten sechs Wissenschaftler sowie der Leiter des Deutschen Eisdienstes [2] unter unterschiedlichen Gesichtswinkeln zu diesem Thema. Im Anschluß an die Pressekonferenz stellte sich Professor Rüdiger Gerdes vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, der einen Vortrag zu der Frage "Beeinflußt das Meereis das Wetter in Europa?" gehalten hat, dem Schattenblick für einige Fragen zur Verfügung.

Referent am Stehpult - Foto: © 2012 by Schattenblick

Prof. Rüdiger Gerdes
Foto: © 2012 by Schattenblick

Schattenblick: Möglicherweise werden in diesem Jahr starke Winde das arktische Meereis auseinandertreiben und so seine Auflösung beschleunigen, wird von Forscherseite berichtet. Könnte es nicht auch sein, daß mit einsetzendem Winter jene Lücken zufrieren und sich dadurch die Eisfläche sogar noch vergrößert?

Rüdiger Gerdes: Das ist durchaus ein Phänomen, das man sieht. Wenn das Eis sehr stark zurückgeht, hat man im Herbst, wenn die Gefrierperiode beginnt, und im Winter eine sehr hohe Produktion an Eis, weil es als Isolator wirkt. Einem eisbedeckten Ozean wird weniger Wärme entzogen als einem ohne Eisflächen. Man sieht das auch in den Modellen: Insbesondere in einem Jahr mit wenig Eis im Sommer erfolgt anschließend eine Gegenreaktion, bei der es stärker friert. Ich erwarte, daß es im nächsten Jahr in der Arktis wieder eine größere Eisbedeckung geben wird. Doch langfristig bestimmt die Temperaturentwicklung die Bildung des Eises, und mit den ansteigenden Temperaturen nimmt es dann insgesamt ab.

SB: In den Alpen werden Gletscher teilweise mit weißen Planen abgedeckt, um sie vor dem Abschmelzen zu schützen, oder es wird künstlicher Schnee produziert, um die Skigebiete zu erhalten. Ist es denkbar, daß man das Meereis auf eine ähnliche Weise schützt, also in Form einer Art von Geoengineering, um es als Reflektionsfläche für Sonnenenergie und damit als Klimafaktor zu bewahren?

RG: Das kann ich mir nicht vorstellen, weil wir hier doch von sehr großen Flächen sprechen. Gegenwärtig haben wir eine Eisausdehnung von rund dreieinhalb Millionen Quadratkilometern, wovon etwas über zwei Millionen Quadratkilometer wirklich bedeckte Fläche sind. Ich kann mir nicht vorstellen, daß man dort irgendwas in der Richtung machen kann und würde so etwas auch nicht vorschlagen. Das müßten ja Eingriffe ins Klimasystem sein, die großräumig wirken, und damit wäre man wieder in dem Bereich, wo man Experimente macht, deren Ausgang man nicht wirklich vorhersagen kann. Ich bin sehr skeptisch gegenüber solch einem Geoengineering und sehe da viel mehr Gefahren als Möglichkeiten. Es gibt dazu ein Gutachten der britischen Royal Society, in dem das sehr schön dargestellt ist. Generell halte ich so etwas für gefährlich, weil es wieder so ein Experiment ist wie mit den Treibhausgasen, die globale Auswirkungen haben und die wir nicht wirklich gut abschätzen können.

SB: Hat der Mensch überhaupt die Möglichkeit, die Auflösung des Meereises zu verhindern oder muß er dem Geschehen beschreibend und analysierend zuschauen?

RG: Was das sommerliche Meereis angeht, so sind wir schon weit fortgeschritten. Selbst wenn wir sofort mit dem Ausstoß von Treibhausgasen aufhören würden - was wir nicht tun werden -, wird die globale Durchschnittstemperatur weiter ansteigen. Weil das ganze Klimasystem, in dem der Ozean noch nicht im Gleichgewicht ist, und die ganze Entwicklung noch weiterläuft, selbst wenn der Antrieb verschwunden wäre. Das Eis folgt eben sehr stark der Temperaturentwicklung, was bedeutet, daß es weiter zurückgehen wird. Da wir sicher nicht mit dem Ausstoß von Treibhausgasausen aufhören werden, ist die Entwicklung schon ziemlich klar vorgezeichnet.

SB: Hat das Zerschneiden des Meereises durch den Schiffsverkehr einen nennenswerten Einfluß auf die strukturelle Integrität der Meereisfläche oder ist der Effekt wegen des großen Gebiets irrelevant?

RG: Das ist schwer zu sagen, dazu habe ich unterschiedliche Meinungen gehört. Ein wichtigerer Faktor dürfte aber der wahrscheinlich in Zukunft zunehmende Schiffsverkehr in der Arktis sein. Wenn keine Regulierungen eingeführt werden und greifen, wird sich durch den Rußausstoß der Schiffe - und der ist erheblich - sehr viel mehr sogenanntes 'black carbon', schwarzer Kohlenstoff, auf dem Eis und Schnee ablagern und deren Rückstrahlkraft reduzieren. Das könnte auch zum Schmelzen von Schnee und Eis beitragen.

SB: Sind da außer Ruß noch andere Umwelt- oder Luftschadstoffe im Gespräch?

RG: Ja, ich bin in dem EU-Projekt ArcRisk involviert. Darin geht es um Gesundheitsrisiken und wie sich diese als Folge des Klimawandels in der Arktis ändern. Es ist natürlich so, daß hauptsächlich von niedrigeren Breiten Schadstoffe eingetragen und dann mit dem Eis transportiert werden. Zum Beispiel PCBs und andere Stoffe aus dieser Klasse [3], aber auch Quecksilber. Durch den Klimawandel können sich die Pfade dieser Schadstoffe und auch die Stellen, an denen hohe Konzentrationen auftreten, ändern. Insbesondere sehe ich die Möglichkeit einer zusätzlichen Gefährdung dadurch, daß sich die Eisgrenze in Gebiete zurückzieht, in denen der Ozean sehr stark geschichtet ist.

Der arktische Ozean ist in weiten Teilen stark geschichtet, tiefgreifende Erneuerungen haben wir nur in bestimmen Gebieten wie der Barentsee und um Spitzbergen herum. Dort wird heutzutage das Schmelzwasser vom Eis - und da schmilzt eine Menge -, bis in die Tiefe transportiert. Damit ist es aus dem biologischen Bereich heraus und somit unschädlich. Wenn aber die Schnee- und Eisschmelze nicht mehr dort stattfindet, wo das Schmelzwasser in die Tiefe gelangen kann, sondern sich das Eis zurückzieht und dort schmilzt, wo der Ozean stark geschichtet ist, dann wird es nahe der Oberfläche bleiben, wo sich die Schadstoffe sammeln können. Dann werden sich diese natürlich in der Nahrungskette stärker aufkonzentrieren und letztendlich auch beim Menschen landen.

SB: Wir haben kürzlich mit einem Kieler Wissenschaftler gesprochen, der zu Mini-Tsunamis an der Nordseeküste - das Phänomen wird dort "Seebär" genannt - forscht. Als mögliche Auslöser, die aber noch überprüft werden müssen, werden Starkregenniederschläge oder auch extreme Luftdruckunterschiede diskutiert. Hätte es Auswirkungen auf Naturereignisse wie beispielsweise die Entstehung von Tsunamis, mit denen man in Europa gegenwärtig überhaupt nicht rechnet, wenn das sommerliche Meereis in der Arktis verschwindet?

RG: In der Vergangenheit traten Tsunamis im Bereich des Europäischen Nordmeers als Folge von Hangrutschungen auf. Das hat allerdings nichts mit solchen Wetterereignissen zu tun, sondern es waren wahrscheinlich einfach zufällige Ereignisse. Eine Möglichkeit, über die in der Wissenschaft diskutiert wird, ist der Einfluß der Erderwärmung auf den Permafrost. Wenn der taut oder wenn sich die Gashydrate auflösen, kann es an den Steilküsten zu massiven Abbrüchen kommen. Generell haben wir mehr Erosion an der Küste. Vielleicht haben Sie mal Bilder von der Steilküste in Sibirien gesehen, wo die eingefrorenen Gashydrate zu sehen sind. Wenn es dort zu Abbrüchen kommt, kann das solche kleineren Tsunamis auslösen. Generell ist die Küstenerosion ein Faktor, den man meiner Meinung nach bei diesen ganzen Umweltveränderungen nicht vernachlässigen sollte. Darüber hinaus kann der Wind stärker angreifen, wenn kein Eis auf dem Ozean ist, was wiederum den Seegang verstärkt. Dadurch entstehen größere und stärkere Wellen, die an die Küste schlagen und damit vermehrt Erosion verursachen.

Prof. Gerdes - Foto: © 2012 by Schattenblick

Selbst wenn wir sofort mit dem Ausstoß von Treibhausgasen aufhören würden - was wir nicht tun werden -, wird die globale Durchschnittstemperatur weiter ansteigen
Foto: © 2012 by Schattenblick

SB: Sie haben kürzlich als Co-Autor eine Studie [4] veröffentlicht, in der das Isotop Jod 129 aus den Wiederaufbereitungsanlagen Sellafield und La Hague als Grundlage für Bestimmungen von arktischen Meeresströmungen verwendet wird. Dazu vorweg zunächst die Frage: Wird von diesen Anlagen Jod 129 kontinuierlich abgeben, so daß das Radionukleotid als Referenzgröße verwendbar ist?

RG: Das kann ich Ihnen leider nicht beantworten. Meines Erachtens haben wir in diesem Papier auch eine Kurve des Auslasses von radioaktivem Jod veröffentlicht, die einen Peak in der Vergangenheit zeigt. Das heißt, die Mengen, die da jetzt entlassen werden, sind sehr viel geringer, als sie es früher waren.

SB: Können Sie abschätzen, von welche Mengen wir hier sprechen?

RG: Die Messungen von radioaktivem Jod unter anderem im Nordpolarmeer sind recht aufwendig und brauchen sehr viel Wasser. Wir verlassen uns da auch auf Freiwillige, die das auf verschiedenen Expeditionen einsammeln. Es sind nicht viele Datenpunkte. Das Inventar abzuschätzen ist somit nicht ganz einfach. Aber man kann annehmen, daß, wenn man das an einer Stelle mißt, das für einen größeren Bereich repräsentativ ist. Aber Zahlen dazu könnte ich Ihnen jetzt nicht nennen.

SB: In jener Studie ist eine Karte veröffentlicht, in der die Meeresströmungen von den Wiederaufbereitungsanlagen über die Nordsee in den Nordatlantik und weiter ins Nordmeer eingezeichnet sind. Wie dicht liegen eigentlich Ihre Meßpunkte räumlich beieinander oder auch zeitlich auseinander? Wie dicht ist das Meßnetz, um zu so einer doch sehr differenzierten Karte zu gelangen?

RG: Die Karte, die da gezeigt ist, beruht auf Modellergebnissen. Wir bauen das Jod sozusagen als Tracer in das Modell ein und lassen diesen dann mit den Meeresströmungen, die das Modell simuliert, verfrachten. Nur so können wir wirklich flächendeckend Karten produzieren. Die Beobachtungen sind einzelne Punkte. Die haben wir dort als einzelne Punkte eingezeichnet, um sie mit den Modellergebnissen zu vergleichen, um also das Modell zu validieren. Das Meßnetz für die Jodbeobachtungen ist sehr dünn. Wie ich sagte, handelt es sich um sehr aufwendige Messungen. Man braucht ungefähr 200 Liter Wasser, um eine einzige Messung durchzuführen.

Doch obwohl wir wirklich nur ein paar Meßpunkte in der Arktis haben, haben wir zeitlich eine nicht so schlechte Überdeckung. Wir können Unterschiede feststellen, wie wir sie in der Studie angedeutet haben, insbesondere im Bereich des Kanadischen Beckens, wo es zu Veränderungen der Strömung gekommen ist.

SB: Benötigen Sie diese großen Mengen Wasser, damit Sie überhaupt genügend Substanz erhalten, um das Jod analysieren zu können?

RG: Ja.

SB: In dem Bericht wird auch von "dramatischen Veränderungen" der arktischen Zirkulation gesprochen. Könnten Sie für unsere Leserschaft das Phänomen und seine möglichen Konsequenzen beschreiben?

RG: Wenn wir in die zentrale Arktis schauen, dann haben wir nahe der Oberfläche eine Strömung, die im Uhrzeigersinn verläuft. Wenn wir jetzt tiefer in der Wassersäule gehen, dann kehrt sich die Drehrichtung um. Da verlaufen die Strömungen entgegen dem Uhrzeigersinn und folgen den topografischen Strukturen, also den sehr tiefen Becken. In welcher Tiefe die Umkehr stattfindet, hängt von der Oberflächenneigung und der Stärke der Dichteschichtung im Inneren des Ozeans ab. Diese Dichteschichtung ändert sich nur sehr langfristig, aber die Oberflächenauslenkungen ändern sich schneller. In letzter Zeit beobachten wir dort einen Anstieg des Meeresspiegels. Das heißt, wir beobachten ihn eigentlich nicht direkt, sondern schließen es daraus, daß der Süßwassergehalt zugenommen hat. Wir haben also süßeres Wasser, das im Vergleich zu salzreichem Wasser mehr Volumen einnimmt. Deswegen steigt dort der Meeresspiegel.

Im Inneren des Ozeans selbst haben wir keine großen Änderungen, weil die einfach länger brauchen. Dadurch kommt es, daß diese Zirkulation im Ozean über einen größeren Teil der Wassersäule besteht. Das meinen wir mit 'dramatischen Änderungen': In einem bestimmten Tiefenhorizont ändert sich die Drehrichtung der Strömung. Ob das jetzt Konsequenzen hat, ist schwer zu sagen. Natürlich würde sich dann beispielsweise die Ausbreitungszeit von Signalen oder meinetwegen Jod oder anderen Schadstoffen ändern. Die würden schneller wieder zurück zur Framstraße gelangen und dann ins Europäische Nordmeer.

SB: Ist eine klimatische Auswirkung denkbar?

RG: Ich glaube nicht direkt. Bei jener Strömung mit dem Temperatur- und Salzgehaltsmaximum, die gegen den Uhrzeigersinn läuft und die wir durchs Nordpolarmeer verfolgen können, handelt es sich im wesentlichen um atlantisches Wasser. Das hat klimatisch zumindest im Bereich des Nordpolarmeers keine Bedeutung. Von klimatischer Bedeutung würden wir dann sprechen, wenn die Atmosphäre beeinflußt wird. Das ist aber nicht der Fall, weil sich dieses Wasser in 100 Metern Meerestiefe befindet. Die Wärme, die da transportiert wird, gelangt nicht an die Oberfläche, kommt nicht ans Eis und auch nicht an die Atmosphäre.

SB: Ein großer Teil der Arktis gehört zum Territorium Rußlands. Inwiefern gibt es mit den russischen Kollegen eine gemeinsame Forschung?

RG: Die gibt es natürlich. Das Forschungsministerium hat auch bilaterale Forschungsprojekte angeregt und finanziert. Wir sind lange Jahre in einem Projekt zur Laptew-See involviert. Das wird auch fortgesetzt. Der Fokus verschiebt sich ein bißchen von der Laptew-See auf die Verbindung von der Laptew-See zur Framstraße, auf die transpolare Drift. Da arbeiten wir natürlich sehr eng mit den russischen Stellen zusammen. Wir haben gute Beziehungen zum AARI, dem Arctic and Antarctic Research Institute in St. Petersburg. Das AARI unterhält wiederum direkt das Otto-Schmidt-Labor. Es gibt also sehr viel gemeinsame Forschung.

SB: Hat sich der internationale Konflikt über die geologische Frage, zu wem der Nordpol gehört, und der Streit zwischen Rußland und der westlichen Welt mit Dänemark, Kanada, USA auf die Klimaforschung ausgewirkt? Oder ist das ein Streit unter Geologen, der unter Geologen bleibt?

RG: Die Geologen sind ja eigentlich auch nur Mittel zum Zweck. Die United Nation Commission on Law of the Sea sieht eine bestimmte Prozedur vor, um solche Gebietsstreitigkeiten zu lösen. Und dem folgt auch Rußland nach dem Buchstaben des Gesetzes. Dafür sind geologische Forschungen notwendig. Sie sollen zeigen, ob der Lomonossow-Rücken ursprünglich zum russischen Festlandsockel gehört hat oder nicht. Meines Wissens nach hat sich dieser Konflikt nicht auf die Klimaforschung ausgewirkt.

SB: Wenn Sie mit Ihrem wissenschaftlichen Hintergrund und Ihren Erkenntnissen in der Regierung säßen und die zukünftige Klimapolitik Deutschlands bestimmen könnten, was würden Sie anders machen?

RG: Ich weiß gar nicht, ob ich soviel anders machen würde. Im Vergleich zu vielen anderen Ländern und zu sehr einflußreichen Ländern finde ich unsere Regierung weise und vorausschauend. Sie investiert sehr viel in die Forschung und hat auch einiges in Gang gebracht, was alternative Energien angeht. Natürlich könnte man das noch stärker pushen, aber im Vergleich, muß ich sagen, können wir nicht so unzufrieden sein.

SB: Herr Professor Gerdes, wir bedanken uns für das Gespräch.

RG: Ich danke Ihnen.

Interviewpartner, sitzend - Foto: © 2012 by Schattenblick

Prof. Gerdes im Gespräch mit SB-Redakteur
Foto: © 2012 by Schattenblick


Fußnoten:

[1] Näheres zur Pressekonferenz finden Sie im Infopool unter UMWELT, REPORT:
BERICHT/028: Arktis warm, Europa kalt - Eisschmelze im polaren Norden (SB)

[2] Referenten und ihre Vortragsthemen:

Einführung: Was geht das Arktiseis Europa an?
Prof. Peter Lemke, Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven

Das arktische Meereis im Jahresgang, aktuelle Zahlen

Dr. Georg Heygster, Universität Bremen

Welche Anomalien zeigt das Meereis 2012?
Dr. Lars Kaleschke, Universität Hamburg, KlimaCampus

Welche Ursachen hat der Eisverlust - und warum ist er erdgeschichtlich bedeutsam?
Dr. Dirk Notz, Max-Planck-Institut für Meteorologie, KlimaCampus

Folgen: Beeinflußt das Meereis das Wetter in Europa?
Prof. Rüdiger Gerdes, Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven

Was hat das mit dem Meeresspiegel zu tun?
Prof. Anders Levermann, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Schifffahrt und operationelle Eisdienste
Dr. Jürgen Holfort, Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie

[3] PCBs steht für Polychlorierte Biphenyle. Das sind krebsauslösende Chlorverbindungen, die zu den zwölf als "dreckiges Dutzend" bekannten Umweltschadstoffen gezählt werden.

[4] "Recent changes in Arctic Ocean circulation revealed by iodine-129 observations and modeling", Michael Karcher, John N. Smith, Frank Kauker, Rüdiger Gerdes und William M. Smethie Jr., in: Journal of Geophysical Research, Vol.. 117, C08007, doi:10.1029/2011JC007513, 2012, 3. August 2012

24. September 2012