Klimawandel und dessen Folgen in der Arktis

Malente, 27. Feb. 2006
Klimawandel und dessen
Folgen in der Arktis
Torge Martin
Alfred-Wegener-Institut
für Polar- und Meeresforschung
Die Welt steht
vor einem
Klima-Knall !!!
Die Arktis verschwindet!
Überblick
•Die Kryosphäre
•Meereis und Klima
•Klimawandel
-Beobachtung und
-Modellierung
•Veränderung der
Lebensräume
•Zusammenfassung
•Antarktis
Die Kryosphäre
Area [106
km2]
Volume [106
km3]
Volume
[relative]
Ice Sheets
14.8
28.8
600
Ice Shelves
1.4
0.5
10
Sea Ice
23.0
0.05
1
Snow
45.0
0.0025
0.05
Arktis & Antarktis
Arktis & Antarktis
Wie bildet sich Meereis?
Frazil ice,
Grease Ice
Pfannkucheneis
größere Schollen
ein- und mehrjähriges Eis
Einflüsse von Meereis
It’s just ocean you can walk on !
• Beeinflusst die Albedo
• Steuert den Austausch von Energie, Feuchtigkeit,
Spurengasen und Impuls zwischen Ozean und
• Das saisonale Schmelzen und Gefrieren ist ein
wichtiger Antrieb für die Thermohaline Zirkulation
im Ozean
(fungiert als Süßwasserquelle für den Ozean)
Arktische Oberflächentemperatur
ACIA Report, 2004
Johannessen et al.,2004
... und in der Zukunft?
Wer hat am Thermostat gedreht?
Wechselbad der Temperaturen
ACIAof Report,
2004
Compilation
Mann, 2002
Meereisflächenanomalie
Meereisfläche
Eisflächenvariabilität
GSFC: from Nimbus-7 SMMR and DMSP SSM/I
Passive Microwave Data
Seit den späten 1970ern hat die
Arktische Meereisausdehnung um
3% pro Dekade abgenommen
(Bjørgo et al. ’97, Cavalieri et al. ’97, Parkinson et al. ’99),
Einjähriges Meereis sogar um 7-9%
pro Dekade
(Johanessen, 1999, Comiso/NASA, 2002).
Walsh and Chapman, 2000
Rekordminimum der Eisfläche
Reductions in Arctic sea ice cover observed during the
passive microwave era (1978-present) exemplified by
the record ice loss in September 2002 are part of a
larger pattern of Arctic change including increases in
surface air temperature, permafrost degradation,
increased river discharge to the Arctic Ocean and
changes in ocean structure which may have
feedbacks on the global climate system
(Serreze et al., 2003)
Modelle und Beobachtungen
Vinnikov, 1999
march
september
Meereisausdehnung im 21. Jh.
Eisdickenvariabilität
Mean sea ice draft
at the end of the
melt season in the
Arctic has decreased
by about 1.3 meters
over the past 30 to
40 years
or might have shifted
to other regions.
Rothrock et al., 1999
Eisdickenmessung aus der Luft
EM bird
Ergebnisse aus Messkampagnen
2.5 m
2.2
2.0
1.8
1.6
1991
-1
PDF (m )
1.4
1.2
1.0
1996
0.8
2004
1998
0.6
2.0 m
0.4
2001
0.2
2004
0.0
Haas, 2004
0
1
2
3 4 5 6
Ice thickness (m)
7
8
Trend oder kein Trend?
Variabilität der Eisdrift
antizyklonisch
zyklonisch
1960-67, 1971-79, 1882-89
1967-71, 1979-82, 1989-97
Variabilität der Eisdrift
Proshutinsky et al., 2002
Schiffbare Arktis?
ACIA Report, 2004
Nord-Ost-Passage
ACIA Report, 2004
Permafrost
Permafrost
Permafrost
Erosion in Alaska
Manlay, W.F., 2004, INSTAAR
Lebensraum Meereis
Zusammenfassung
•
•
•
•
Die Erwärmung der Arktis ist stärker als im globalen Mittel
Meereisbedeckung und Gletschereisvolumen in der Arktis nehmen ab
Dieses wird von Modellen und Beobachtungen gestützt
Unterscheiden von natürl. Zyklen und anthropogener Einflussnahme
• Wirtschaftlicher Nutzen und Schaden:
- Eisfreie Nord-Ost-Passage
- Auftauen der Permafrostböden schadet vorhandene
Konstruktionen, macht aber (auf Lange Sicht) Rohstoffvorkommen
zugänglich
• Folgen für die Natur:
- verlorener Lebensraum > vom Aussterben bedrohte Arten
- andere Arten aus den subpolaren Breiten wandern nach Norden
- Rückkopplung der Oberflächenbeschaffenheit auf das globale Klima
Antarktis - Eisschelfe
H. Hellmer, AWI
Antarktis - Ozon”loch”
•Ozonschicht in der Stratosphäre
•UV-B (290-330nm) & UV-C (<290nm) Abbau
•Flour, Chlor, Brom & Iod Verbindungen
•Ozonloch:
•entdeckt 1985
•Ozonkonzentration < 200 DU
•polare
Stratosphärenwolken
(PSC) bei <-78°C
•ausgeprägte, stabile
Polarfront auf SH
•anthropogener
Einfluss bis 2020
“behoben”
•positive
Rückkopplung durch
den Treibhauseffekt
www.atm.ch.cam.ac.uk/tour/index.html und www.kiriazis.de/wissensc/ozon/index.htm
Antarktis - Ozon”loch”
www.atm.ch.cam.ac.uk/tour/index.html und www.kiriazis.de/wissensc/ozon/index.htm
Gebt acht auf
unser zu Hause,
denn es ist zu eurem
eigenen Schutz.
Literaturempfehlung:
• Warnsignale aus den Polargebieten, Lozàn, Graßl, Hupfer &
Piepenberg (Hrgb.), Vlg. Steinmeier, ISBN 3-9809668-1-X
• Der Arktis-Klima-Report (ACIA), Hassol, Grabhorn, Weybright
& Grabhorn, Convent Vlg. & AWI, ISBN 3-934613-86-1