Die Funktionsweise des arktischen Meereises – und warum sein Verlust so wichtig ist

Mehr als nur gefrorener Ozean

Auf den ersten Blick wirkt das arktische Meereis wie eine statische, weiße Decke, die die Spitze der Welt bedeckt. In Wirklichkeit ist es eine der dynamischsten und wichtigsten Komponenten des Erdklimasystems – eine saisonale Maschine, die dazu beiträgt, Temperaturen, Wettermuster und Meeresströmungen auf dem gesamten Planeten zu regulieren.

Meereis unterscheidet sich grundlegend von Gletschern oder Eisschilden. Während Gletscher an Land aus verdichtetem Schnee entstehen, ist Meereis gefrorenes Meerwasser, das mit den Jahreszeiten wächst und schrumpft. Jeden Winter dehnt sich das arktische Meereis über Millionen von Quadratkilometern aus. Jeden Sommer zieht es sich zurück. Der Unterschied zwischen seinem winterlichen Maximum und seinem sommerlichen Minimum hat sich in den letzten Jahrzehnten dramatisch vergrößert.

Wie Meereis entsteht

Wenn die Oberflächentemperaturen des Arktischen Ozeans auf etwa -1,8 °C sinken – den Gefrierpunkt von Salzwasser –, beginnen sich Eiskristalle zu bilden. Dabei stößt der Gefrierprozess den größten Teil des Salzes wieder in das darunter liegende Wasser ab, so dass das neue Eis relativ frisch ist. Dieser Prozess hat einen tiefgreifenden Nebeneffekt: Das Wasser unter dem sich bildenden Eis wird salziger und dichter, wodurch es zum Meeresboden absinkt.

Dieses Absinken von kaltem, dichtem Polarwasser ist der Motor des globalen Förderbandes der Ozeane – der thermohalinen Zirkulation, die Wärme über den Planeten verteilt. Ohne die Bildung von Meereis würde sich diese Zirkulation abschwächen, mit weitreichenden Folgen für das Klima bis hin nach Westeuropa.

Über mehrere Winter hinweg wird Eis, das die sommerliche Schmelzsaison überlebt, zu mehrjährigem Eis, das 4–5 Meter dick werden kann. Dieses ältere, dickere Eis ist weitaus stabiler und reflektierender als das dünne, einjährige Eis, das heute die Arktis dominiert – eine Verschiebung, die nach Ansicht von Wissenschaftlern die Widerstandsfähigkeit der Eisdecke erheblich geschwächt hat.

Die Klimaanlage des Planeten

Die wichtigste Klimafunktion des Meereises ist sein außergewöhnliches Reflexionsvermögen, bekannt als Albedo. Helles, weißes Eis reflektiert etwa 80 % der einfallenden Sonnenstrahlung zurück ins Weltall. Offenes Meerwasser hingegen absorbiert mehr als 90 % dieser Energie als Wärme. Dieser Unterschied ist enorm.

Wenn sich die Arktis erwärmt und das Eis zurückgeht, wird mehr dunkle Meeresoberfläche freigelegt. Diese Oberfläche absorbiert mehr Wärme, was das Wasser weiter erwärmt, was mehr Eis schmilzt – ein sich selbst verstärkender Kreislauf, der als Eis-Albedo-Rückkopplungseffekt bekannt ist. Dies ist einer der Hauptgründe, warum sich die Arktis zwei- bis dreimal schneller erwärmt als der globale Durchschnitt, ein Phänomen, das Wissenschaftler als arktische Verstärkung bezeichnen.

Das Ökosystem, das es unterstützt

Meereis ist, wie das National Snow and Ice Data Center es formuliert, „für die Arktis das, was der Boden für den Wald ist“. Winzige Algen wachsen im Winter in den Salzkanälen des Eises und werden freigesetzt, wenn das Eis im Frühjahr schmilzt. Dies löst Phytoplanktonblüten aus, die das gesamte marine Nahrungsnetz speisen – vom Zooplankton über den arktischen Kabeljau bis hin zu Ringelrobben und Eisbären.

Walrosse nutzen Meereis als Ruheplattformen zwischen den Tauchgängen. Weibliche Eisbären graben in Schneeverwehungen in der Nähe des Eisrandes Höhlen, um zu gebären. Robben werfen auf stabilen Eisschollen. Der Verlust von Meereis verkleinert nicht nur einen Lebensraum – er demontiert ein ganzes ökologisches Netzwerk, das über Jahrtausende aufgebaut wurde.

Was passiert, wenn es verschwindet

Die Folgen des Verlusts von arktischem Meereis reichen weit über die Polarregion hinaus. Forschungsergebnisse von NOAA und NSIDC deuten darauf hin, dass eine schrumpfende arktische Eiskappe den Jetstream verzerrt – den hochgelegenen Windstrom, der Wettersysteme über die Nordhalbkugel steuert. Ein geschwächter Jetstream neigt dazu, stärker zu mäandrieren und sich langsamer zu bewegen, wodurch Wettersysteme möglicherweise an Ort und Stelle gehalten und extreme Ereignisse verstärkt werden: anhaltende Hitzewellen, Kälteeinbrüche, Überschwemmungsregen und Dürren.

Der Verlust von Meereis trägt auch indirekt zum Anstieg des Meeresspiegels bei. Während schwimmendes Meereis selbst den Meeresspiegel nicht anhebt, wenn es schmilzt (es verdrängt bereits sein eigenes Volumen), beschleunigt die durch den Eisverlust verursachte arktische Erwärmung das Schmelzen des grönländischen Festlandeises – was den Meeresspiegel deutlich anhebt.

Ein System unter Stress

Seit Beginn der Satellitenüberwachung im Jahr 1979 hat die Ausdehnung des arktischen Meereises im Sommer um etwa 13 % pro Jahrzehnt abgenommen. Das verbleibende Eis ist überwiegend dünnes, einjähriges Eis und nicht das dicke, mehrjährige Eis, das einst dominierte. Wissenschaftler halten einen eisfreien arktischen Sommer – definiert als weniger als eine Million Quadratkilometer Meereis – nicht für eine ferne Möglichkeit, sondern für eine kurzfristige Wahrscheinlichkeit innerhalb von Jahrzehnten.

Das Verständnis der Funktionsweise des arktischen Meereises ist nicht nur für die Polarforschung von entscheidender Bedeutung, sondern auch für das Verständnis der miteinander verbundenen Systeme, die das Erdklima stabil halten. Was am oberen Ende der Welt passiert, bleibt nicht dort.