Neue Beobachtungen von ICESat-2 zeigen bemerkenswerten Rückgang des arktischen Meereises in nur drei Jahren

In den vergangenen zwei Jahrzehnten hat die Arktis etwa ein Drittel ihres winterlichen Meereisvolumens verloren, was laut einer neuen Studie größtenteils auf einen Rückgang des Meereises zurückzuführen ist, das über mehrere Jahre hinweg bestehen bleibt, das so genannte mehrjährige Eis. Die Studie zeigt auch, dass das Meereis wahrscheinlich dünner ist als bisher angenommen.

Saisonales Meereis, das jeden Sommer vollständig schmilzt, anstatt sich über Jahre hinweg anzusammeln, ersetzt dickeres, mehrjähriges Eis und trägt zur Abnahme des Meereises bei, so das Ergebnis der neuen Forschung.

Die Schneehöhe des arktischen Meereises wurde zum ersten Mal anhand einer Kombination von Lidar- (ICESat-2) und Radardaten (CryoSat-2) geschätzt. Anhand dieser Schätzungen der Schneehöhe und der Höhe des über dem Wasser befindlichen Meereises ergab die Studie, dass das mehrjährige arktische Meereis in den drei Jahren seit dem Start von ICESat-2 16 % seines Wintervolumens bzw. etwa einen halben Meter an Dicke verloren hat.

Die Studie wurde in der AGU-Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht, die kurzformatige, hochwirksame Arbeiten mit Auswirkungen auf die Erd- und Weltraumwissenschaften publiziert.

“Wir haben diesen Rückgang nicht wirklich erwartet, dass das Eis in nur drei kurzen Jahren so viel dünner wird”, sagte die Hauptautorin der Studie, Sahra Kacimi, Polarforscherin am Jet Propulsion Laboratory des California Institute of Technology.

Die Wissenschaftler schätzen die Dicke des Meereises per Satellit anhand der Schneehöhe und der Höhe des schwimmenden Eises über der Meeresoberfläche. Schnee kann das Eis beschweren und so das Schwimmen des Eises im Ozean verändern. In der neuen Studie wurde die Eisdicke anhand neuer Schneehöhen aus Satellitenradar und Lidar mit früheren Schätzungen der Eisdicke und Schneehöhe aus Klimaaufzeichnungen verglichen. Die Forscher fanden heraus, dass die Verwendung von auf der Klimatologie basierenden Schätzungen der Schneehöhe dazu führen kann, dass die Dicke des Meereises um bis zu 20 % oder bis zu 0,2 Meter überschätzt wird.

“Die arktische Schneehöhe, die Meereisdicke und das Volumen sind drei sehr schwierige Messgrößen”, sagte Ron Kwok, Polarforscher am Labor für angewandte Physik der Universität Washington und Mitautor der neuen Studie. “Die wichtigste Erkenntnis für mich ist der bemerkenswerte Verlust des arktischen Wintermeereisvolumens – ein Drittel des Wintereisvolumens, das in nur 18 Jahren verloren ging – der mit dem weithin berichteten Verlust des alten, dicken arktischen Meereises und dem Rückgang der Eisausdehnung am Ende des Sommers einhergeht.

“Dies ist das erste Mal, dass jemand Daten über mehrere Jahre aus dem Unterschied zwischen Lidar- und Radardaten für die Schneehöhe hat”, sagte Robbie Mallett, ein Polareisforscher am University College London, der nicht an der Studie beteiligt war. “Es ist ein wirklich nützliches Update über die Leistung von ICESat-2”.

Die Studie nutzte eine 18-jährige Aufzeichnung von Meereisbeobachtungen von ICESat und den neueren Satelliten ICESat-2 und CryoSat-2, um monatliche Veränderungen der arktischen Meereisdicke und des Eisvolumens zu erfassen und so einen Kontext für die Schätzungen der Meereisdicke von 2018 bis 2021 zu schaffen. Die 18-jährige Aufzeichnung zeigt einen Verlust von etwa 6.000 Kubikkilometern an Wintereisvolumen, der größtenteils auf den Wechsel von überwiegend mehrjährigem Eis zu dünnerem, saisonalem Meereis zurückzuführen ist.

Älteres, mehrjähriges Eis ist in der Regel dicker und daher widerstandsfähiger gegen das Schmelzen. Da dieses “Reservoir” an altem arktischem Meereis erschöpft ist und saisonales Eis zur Norm wird, werden die Gesamtdicke und das Volumen des arktischen Meereises voraussichtlich abnehmen. “Aktuelle Modelle sagen voraus, dass wir bis zur Mitte des Jahrhunderts eisfreie Sommer in der Arktis erwarten können, wenn das ältere Eis, das dick genug ist, um die Schmelzsaison zu überstehen, verschwunden ist”, sagte Kacimi.

“Das ist wirklich altes Eis, das wir mit einer erschreckenden Geschwindigkeit verlieren”, sagte Mallett.

Datum: März 10, 2022
Quelle: Amerikanische Geophysikalische Union


Journal Reference:

  1. Sahra Kacimi, Ron Kwok. Arctic snow depth, ice thickness and volume from ICESat‐2 and CryoSat‐2: 2018‐2021Geophysical Research Letters, 2022; DOI: 10.1029/2021GL097448

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