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Klimawandel: Die arktische Todesspirale

Das Meereis am Nordpol zieht sich dramatisch zurück. Womöglich helfen nur noch technische Eingriffe, um zu retten, was noch davon übrig ist, gibt der britische Ozeanforscher Peter Wadham zu bedenken.
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Das erste Mal fuhr ich 1970 an Bord des kanadischen Forschungsschiffs "Hudson" in die Arktis. Es sollte damals als erstes Schiff komplett die amerikanischen Kontinente umfahren. Die "Hudson" wurde für Eisfahrten ausgerüstet – und das war gut so. Denn an den Küsten Alaskas und der Nordwestterritorien Kanadas reichte das Eis auch im Sommer fast bis an ans Festland, nur eine schmale Lücke von wenigen Meilen öffnete sich, die wir für unsere Untersuchungsfahrt nutzen konnten. Und manchmal reichte das Eis sogar bis direkt an die Ufer. Das betrachtete man damals als Normalfall.

Fährt heute ein Schiff im Sommer durch die Beringstraße in die Arktis, hat es einen Ozean mit offenem Wasser vor sich. Diese Freifläche reicht weit nach Norden, erst wenige Kilometer vor dem Pol beginnt das Eis. Aus dem All sieht die Spitze der Welt nun blau und nicht mehr weiß aus. Doch die Dinge liegen noch schlimmer, als es den ersten Anschein hat: Was vom Meereis übrig bleibt, ist dünn – die durchschnittliche Eisdicke fiel zwischen 1976 und 1999 um 43 Prozent, wie Sonarmessungen belegen. Setzt sich dieser Trend fort, übertrifft die sommerliche Schmelze bis 2015 die Neubildungsrate von Eis im Winter: Dann wird die Arktis im Sommer komplett eisfrei.

Sobald das Dauereis endgültig verschwunden ist, machen es die physikalischen Effekte latenter Wärme sehr schwer, wenn nicht gar unmöglich, dass es in absehbarer Zeit wiederkehrt. Dann haben wir die Ära der arktischen "Todesspirale" erreicht, wie es Mark Serreze, der Direktor des National Snow and Ice Data Center der University of Colorado in Boulder nennt.

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Dem Eis wird es zu heiß in der Arktis: Das Meereis rund um den Nordpol hat nun einen neuen absoluten Tiefststand erreicht, seit Glaziologen die Region mit Hilfe von Satelliten überwachen. Am 26. August – und damit zwei bis vier Wochen vor dem normalen saisonalen Ende des Tauwetters – bedeckt Gefrorenes weniger als 4 Millionen Quadratkilometer des Nordpolarmeers. Im Jahr 2007, dem bisherigen Rekordhalter, lag der Tiefpunkt dagegen bei 4,17 Millionen Quadratkilometern.

Seit dem Beginn der modernen Aufzeichnungen 1979 ging die sommerliche Meereisfläche im Schnitt um mehr als 2,5 Millionen Quadratkilometer zurück (die gelbe Linie markiert die frühere durchschnittliche Ausdehnung): ein Schwund von zwölf Prozent pro Jahrzehnt. Und da vorerst kein Wetterumschwung in der Region zu erwarten ist, geht der Eisverlust noch mehrere Wochen lang weiter.

Neben wärmeren Sommern spielen auch andere Einflüsse eine gewichtige Rolle: So dezimierte dieses Jahr ein besonders ausdauernder Supersturm das Eis in Teilen der Region: Er zertrümmerte es unter anderem in kleine Teile und verstärkte dadurch die Schmelze. Der Eisschwund vor Ort erleichtert wiederum, dass sich derartige Orkane bilden – eine fatale Rückkopplung. Da in den letzten Jahren zudem weite Flächen des dickeren, mehrjährigen Eises verschwunden sind, bedeckt vielerorts nur noch dünneres einjähriges Gefrorenes das Meer: Es schwindet schneller und gibt dunkle Ozeanflächen frei, die Sonnenstrahlung nicht reflektieren, sondern teilweise speichern. Das wärmere Meerwasser nagt dann zusätzlich an den verbliebenen Eisflächen.

Wegen dieser Zusammenhänge vermuten viele Polarforscher, dass die Arktis schon in wenigen Jahrzehnten im Sommer völlig eisfrei sein könnte.

Sobald das Eis sich zu offenem Wasser wandelt, fällt die Albedo – also der Anteil an Sonnenstrahlung, der wieder ins All reflektiert wird – von 0,6 auf 0,1, was die Aufheizung der Arktis weiter beschleunigt. Nach meinen Berechnungen sorgt der Verlust des letzten Sommereises dann für den gleichen globalen Erwärmungsschub wie die Kohlendioxidemissionen der letzten 25 Jahre. Da ein Drittel des Arktischen Ozeans aus flachen Schelfmeeren besteht, reicht die Aufheizung dort bis hinab zum Meeresboden, so dass der Permafrost vor der Küste auftauen kann. Dadurch gelangt Methan in die Atmosphäre, das eine viel größere Treibhauswirkung aufweist als das Kohlendioxid. Eine US-amerikanisch-russische Expedition unter Leitung von Igor Semiletov hat erst vor Kurzem mehr als 200 Stellen entlang der sibirischen Küste nachgewiesen, wo Methan aus dem Meeresboden ausgast. Atmosphärische Messungen zeigen ebenfalls, dass die Methankonzentrationen steigen – wohl vor allem wegen der arktischen Emissionen.

Um die Konsequenzen des Sommereiskollapses zu verhindern, müssen wir bereits verloren gegangene Eisflächen wieder zurückbringen. Und das erfordert mehr als nur eine Verlangsamung der Erderwärmung: Wir müssen sie umkehren! Die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen und der Ersatz fossiler Brennstoffe durch erneuerbare Energien – inklusive der Kernenergie! – gehören natürlich zu den vernünftigsten langfristigen Lösungsansätzen. Aber diese Maßnahmen retten des arktische Eis nicht. Die Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre werden vorerst weiterhin fast exponentiell steigen.

Es ist daher an der Zeit, einen radikaleren Ansatz zu betrachten: das Geoengineering. Darunter verstehe ich vor allem Techniken, mit denen die Oberflächentemperaturen künstlich gesenkt werden, indem man die Sonneneinstrahlung abblockt. Ein Ansatz umfasst das Aufhellen niedriger Wolken, indem man feine Wassertröpfchen versprüht. Andere ziehen die Injektion von Sulfaten durch hoch fliegende Ballons in die Atmosphäre in Betracht, wodurch sonnenlichtreflektierende Aerosole entstehen könnten. Und ein etwas einfacherer Vorschlag empfiehlt, Dächer und Straßen weiß anzustreichen. All dies sind aber nur Zwischenlösungen: Sie müssen kontinuierlich angewendet werden, denn sobald die Maßnahmen enden, setzt sich die Erwärmung beschleunigt fort. Außerdem verhindern sie die direkten Folgen der steigenden Kohlendioxidkonzentrationen nicht, etwa die Versauerung der Meere. Aber sie verschaffen uns eine gewisse Atempause.

Existiert eine Geoengineering-Technologie, die den gesamten Planeten kühlen könnte? Besteht die Möglichkeit, nur die Arktis während des Sommers zu kühlen, damit das Eis nicht verschwindet? Welche Folgen haben das Wolkenaufhellen oder freigesetzte Chemikalien über der Arktis für Niederschlagsmuster oder auf die Temperaturen? Um das herauszufinden, müssen wir noch sehr viel forschen und modellieren. Und das muss sehr dringend geschehen. Wir können uns nicht mehr länger den Luxus erlauben, die Reduktion des Kohlendioxidausstoßes auf einen bequemen Sanktnimmerleinstag in der Zukunft zu verschieben. Wir müssen jetzt handeln.

46. KW 2012

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 46. KW 2012

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