Aussergewöhnliche Hitzewelle in der Arktis

Geschrieben von Dr. Michael Wenger am 11. Februar 2017. Veröffentlicht in Forschung & Umwelt.

An das Jahr 2016 wird man sich aus vielen Gründen erinnern, einer davon die grosse Wärme. Global gesehen war es das heisseste Jahr seit Messbeginn, doch in der Arktis waren die Temperaturen besonders aussergewöhnlich. Während das Jahr sich dem Ende neigte, brutzelte es in der Arktis wegen ausgedehnten rekordverdächtigen Hitzewellen. Die Temperaturen zwischen Oktober und Dezember waren durchschnittlich 5°C höher im Gebiet des Arktischen Ozeans zwischen Grönland über den Nordpol nach Russland.

Am 1. November 2016 war Longyearbyen auf Svalbard immer noch schneefrei und der Fjord war eisfrei. Diese Situation entstand aufgrund ungewöhnlich hoher Temperaturen in der Arktis. Doch dies war nicht das erste Mal. Bild: flickr, Tanetahi

Noch überraschender waren die Tagesanomalien, die an vielen Orten über 16°C lagen. Durch die nahe am Schmelzpunkt liegenden Temperaturen war die Meereisbildung stark verzögert. Im November stoppte das Eiswachstum sogar für eine kurze Zeit und es schmolz sogar. Durch diese Hitzewelle waren die monatlichen Meereisausdehnungen zwischen Oktober und Dezember 2016 die niedrigsten, die jemals gemessen wurden. Die Gründe für diese extremen Bedingungen in der Arktis sind mannigfaltig. James Overland, Ozeanograph an der NOAA erklärt, dass diese rekordbrechenden Ereignisse mit grossen Windmustern zusammenhängen, nämlich „Die horizontale Luftströmung warmer Luft ins Beringmeer und den Nordatlantik durch starke Wettersysteme der mittleren Breiten.“ Während nordwärts gerichtete Winde die Arktis mit Hitze aus verschiedenen Richtungen bombadierten, brachten sie auch signifikante Mengen an Feuchtigkeit: „Feuchte Luft verstärkt die Wolkenbildung, die dann zusätzliche Hitze im unteren Teil der Atmosphäre einschliesst – Das ist der Schlüssel, der die beobachteten Temperaturveränderungen erklärt“, fügt Jennifer Francis, Professorin an der Rutgers Universität in den USA, an.

Diese Karte, die durch Satellitendaten der Universität Maine erstellt wurde, zeigt die extensive Erwärmung in der Arktis zwischen Oktober und Dezember 2016. Je mehr rot, desto höher die Durchschnittstemperatur. Bild: Universität Maine

Doch allein, da sind sich Overland und Francis einig, hätten diese Winde nicht denselben Einfluss haben können: Das Meereis, oder eher sein Fehlen, spielte eine Kernrolle. Vor dem Herbst 2016 waren die Meereisausdehnung und das Volumen enorm klein, besonders in den Regionen, in denen die Wettersysteme die warme Luft parkiert hatten, die Barents-, Kara, Tschuktschen- und Beaufortseen. „Das offene Wasser speicherte die Wärme und erlaubte es den Warmluftbahnen bis zum Nordpol hoch zu gelangen“, erklärt Overland weiter. Dies dürfte das Meereis weiter abgeschmolzen haben und gleichzeitig die Temperaturerhöhung weiter angetrieben haben. Wäre die warme die Luft über ein grosse Eisfläche geflossen, hätte sich die Hitze aufgelöst. Als Resultat, meint Francis, „wäre die beobachtete Hitzewelle in der Arktis nicht halb so schlimm gewesen.“ Obwohl die natürliche Variabilität eine grosse Rolle im Antrieb extremer Arktischer Wärme spielt, zeigen die ersten Resultate der World Weather AttributionGroup, die von der Climate Central angeführt wird, dass die Hitzwellen am Nordpol im November und Dezember 2016 „sehr unwahrscheinlich auftreten, wenn man die menschlichen Einflüsse auf den Klimawandel wegdenken würde.“

Auf den Reisen zum Nordpol an Bord eines russischen Eisbrechers wird das Ausdünnen des Meereises ersichtlich und Landungen auf dem geographischen Nordpol sind selten geworden. Bild: Michael Wenger

Tatsächlich waren arktische Hitzewelle einst sehr seltene Phänomene, doch 2016 traten sie regelmässig auf. In den ersten zwei Monaten von 2016 herrschten ähnliche Bedingungen und die Temperaturen lagen rund 6°C höher als normal. „Zu diesem Zeitpunkt dachten wir, dass dies ein zufälliges Ereignis gewesen sei“, sagt Overland. „Doch jetzt passiert es schon wieder.“ Davon ausgehend, dass es ja im Jahr 2016 nun zwei solche extreme Ereignisse gegeben hat, kann man davon ausgehen, dass sie zur Regel werden? Die verschiedenen Faktoren, die das arktische Klima steuern, machen es schwierig, eine richtige Vorhersage zu treffen. Doch gemäss Francis‘ Aussage „stehen die Zeichen nicht gut“. Die arktischen Hitzewellen entstehen durch starke Wettersysteme und Meereisverlust. Seit 1979 geht das Meereis signifikant zurück gemäss den Satellitenbildern und die Modelle sagen, dass dieser Trend mit den steigenden Treibhausgasen auch so weitergehen wird. „In der Vergangenheit hatten wir keinen Meereisverlust. Doch jetzt und in der Zukunft muss nur das richtige Wettersystem sich einstellen und die Hitzewelle ist wieder da“, meint Overland. Die ökologischen Konsequenzen werden dabei immens sein. Der Meereisverlust beispielsweise ist mit dem Verlust des Lebensraumes von Eisbären und Ringelrobben verbunden und mit der Verschiebung der Phytoplanktonstruktur und der Blütezeit. Zusätzlich kommen Verbindungen zu Küstenerosion, Kohlestoffkreislauf durch Permafrostabbau und die Atmosphärenzirkulation in den mittleren Breiten dazu. Alle diese Dinge heben hervor, wie wichtig es ist, die Arktischen Hitzewellen und ihre Veränderungen zu verstehen im Hinblick auf die bevorstehende menschlich induzierte Erwärmung. Doch im Moment sei es so, meint Francis, dass „der verrückte Winter weiter so anhält“ und daher sieht die Arktis keiner rosigen Zukunft entgegen. Doch sie fügt einen positiven Punkt an die gegenwärtigen Ereignisse an und sagt: „Die Arktis ist etwa für Öffentlichkeit, die beobachteten Veränderungen sind so riesig, dass sie nicht weggelogen werden können und so für Aufklärung und Information über den Klimawandel sorgen können.“