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StartseiteForschung aktuellAtlantische Heizung für die Arktis31.01.2011

Atlantische Heizung für die Arktis

Das Wasser um Spitzbergen war früher nicht wärmer als heute

Vor gut 1000 Jahren herrschte in der Nordhemisphäre die mittelalterliche Warmzeit - ein Klima, das oft als Vergleich zur heutigen Erwärmung herangezogen wird. Doch offenbar war das Wasser in der Framstraße, der wichtigsten Verbindung zwischen dem Arktischen Ozean und dem Weltozean, selbst in dieser Zeit noch 1,5 Grad kälter als heute.

Von Tomma Schröder

Im Sommer ist das Polarmeer in der Arktis von Eisschollen bedeckt. (AWI)
Im Sommer ist das Polarmeer in der Arktis von Eisschollen bedeckt. (AWI)

"Die Framstraße ist die Meeresverbindung von Spitzbergen - haben wir hier - und Grönland auf der anderen Seite."

Robert Spielhagen fährt auf einer Karte des Arktischen Ozeans mit dem Lineal über die Meeresstraße zwischen Grönland und Spitzbergen.

"Und durch die östliche Framstraße hier strömt warmes Atlantikwasser – quasi die letzte Verlängerung des Golfstromsystems – in den Arktischen Ozean ein."

Und diese Heizung der Arktis wird immer wärmer. Das konnte der Ozeanograf vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften jetzt zeigen, als er die Wassertemperaturen in der östlichen Framstraße bis auf 2000 Jahre zurückverfolgt.

"Das Interessante ist, dass wir sehr gut die sogenannte mittelalterliche Warmzeit definieren konnten. Eine Zeit, die oft als ein mögliches Analog für die heutige Erwärmung herangezogen wird. In der es sehr warm war in Europa. In der die Wikinger nach Grönland gefahren sind. Und wir konnten feststellen, dass die Temperatur während dieser mittelalterlichen Warmzeit in der Framstraße doch gut 1,5 Grad niedriger war als heute."

Da es Temperaturaufzeichnungen nur lückenhaft und auch nur für die letzten 150 Jahre gibt, griffen die Wissenschaftler um Robert Spielhagen auf einen Trick zurück. Sie untersuchten die abgestorbenen Reste von Einzellern, die sich im Laufe der Zeit im Sediment abgesetzt haben.

"Und da gibt es Arten, die in sehr kaltem Wasser leben, in polaren Wassermassen bei Temperaturen um null Grad. Es gibt aber auch Arten, die bei wärmeren Temperaturen leben. Und wir haben festgestellt, dass in den allerjüngsten Sedimenten, die etwa den letzten 100 Jahren entsprechen, sehr viel mehr von den subpolaren, Wärme liebenden Arten vorkommen als in irgendeiner anderen Zeitphase während der letzten 2000 Jahre."

Um aus dem Anteil der subpolaren, Wärme liebenden Arten auf die Wassertemperaturen in der Framstraße schließen zu können, verwendeten die Forscher ein Computermodell: Dieses beinhaltet einen umfangreichen Datensatz, der heutige Wassertemperaturen mit der Zusammensetzung verschiedener Arten vergleicht, die am Meeresboden als abgestorbene Tierreste zu finden sind. So kann dem jeweiligen Verhältnis verschiedener Arten stets eine relativ genaue Wassertemperatur zugewiesen werden. Um diese Ergebnisse jedoch abzusichern, wendeten die Forscher noch eine zweite Methode an:

"Die zweite Methode basiert auf dem Verhältnis der beiden Elemente Magnesium und Calcium in den Kalkschalen dieser Einzeller. Es gibt für jede Art eine bestimmte Formel, die aus dem Verhältnis von Magnesium und Calcium in den Kalkschalen direkt eine Temperatur errechnen kann."

Und die Ergebnisse dieser zweiten Methode stimmten mit denen der ersten überein: Die errechneten Temperaturkurven verlaufen weitestgehend parallel und zeigen: So warm wie im letzten Jahrhundert war das Wasser der Framstraße in den vergangenen 2000 Jahren noch nie. Ein Resultat, das allerdings noch zu denken gibt. Robert Spielhagen.

"Wir verstehen noch nicht ganz, warum die Erwärmung dieses in die Arktis einströmenden Wassers doch deutlich höher ist als die Erwärmung der Wassermassen, die weiter südlich im Bereich des Atlantikstroms liegen. Offenbar gibt es Verstärkungsmechanismen in der Arktis, die dazu führen, dass in den letzten 100 Jahren nicht nur wärmeres, sondern auch mehr warmes Wasser vom Volumen her in die Arktis eingeströmt ist. Und das stellt sicherlich eine besondere Gefahr für die Eisdecke dar."

Eine schwindende Eisdecke aber würde die Klimaänderungen in der Arktis weiter anheizen. Denn im Gegensatz zum Eis, das große Teile der Sonneneinstrahlung reflektiert, nimmt offenes Wasser viel mehr Strahlungsenergie auf und würde sich damit weiter erwärmen – ein Teufelskreis könnte in Gang gesetzt werden.

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