Meereis: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Bild:Sommer-winter-eis.gif|thumb|520 px|Ausdehnung von Sommer- (hellblau) und Wintereis (weiß) in der Arktis und Antarktis im Jahr 2005/06]]
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Als Meereis bezeichnet man das gefrorene Meerwasser der polaren Ozeane. Es spielt eine wichtige Rolle im [[Klimasystem]] der Erde.
Als Meereis bezeichnet man das gefrorene Meerwasser der polaren Ozeane. Es spielt eine wichtige Rolle im [[Klimasystem]] der Erde.
 
= Meereis und Klima =
== Meereis und Klima ==


Im Unterschied zu dem Eis der großen [[Eisschilde]], das durch [[Niederschlag]] entsteht, wird Meereis durch das Gefrieren von Meerwasser gebildet. Bei einer Wassertemperatur von unter -1.8 ºC bilden sich millimetergroße Eiskristalle, die sich an der Wasseroberfläche ansammeln und zu einer Eisdecke zusammenfrieren. In den Prozess des Gefrierens selbst werden nur Wassermoleküle einbezogen, während die viel größeren Salzionen größtenteils im Meerwasser zurück bleiben und dadurch dessen Salzgehalt und damit auch die Dichte erhöhen. Teilweise wird das Salz aber auch im Meereis selbst in kleinen Hohlräumen als flüssige, salzige Lake eingebaut,<ref name="Notz 2011" /> so dass Meereis 25-50 % des Salzgehalts des Meerwassers enthält, aus dem es entstanden ist.<ref name="IPCC WGI 4.2 2014">IPCC (2014): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 4.2</ref>
Im Unterschied zu dem Eis der großen [[Eisschilde]], das durch [[Niederschlag]] entsteht, wird Meereis durch das Gefrieren von Meerwasser gebildet. Bei einer Wassertemperatur von unter -1.8 ºC bilden sich millimetergroße Eiskristalle, die sich an der Wasseroberfläche ansammeln und zu einer Eisdecke zusammenfrieren. In den Prozess des Gefrierens selbst werden nur Wassermoleküle einbezogen, während die viel größeren Salzionen größtenteils im Meerwasser zurück bleiben und dadurch dessen Salzgehalt und damit auch die Dichte erhöhen. Teilweise wird das Salz aber auch im Meereis selbst in kleinen Hohlräumen als flüssige, salzige Lake eingebaut,<ref name="Notz 2011" /> so dass Meereis 25-50 % des Salzgehalts des Meerwassers enthält, aus dem es entstanden ist.<ref name="IPCC WGI 4.2 2014">IPCC (2014): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 4.2</ref>
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Anders als bei Eisschilden erfolgt die Reaktion von Meereis auf klimatische Veränderungen (s.u. Klimatische Folgen) nahezu unmittelbar. Die Ausdehnung von Meereisgebieten und die Dicke des Meereises reagiert daher deutlich auf die jahreszeitlichen Temperaturänderungen. So schwankt die Meereisausdehnung in der Arktis zwischen 15 Millionen km<sup>2</sup> im Winter und 4-5 Millionen&nbsp;km<sup>2</sup> im Sommer und in der Antarktis sogar zwischen 18 und 3&nbsp;Millionen&nbsp;km<sup>2</sup>. Diese extremen jahreszeitlichen Schwankungen machen es schwierig, längerfristige Trends festzustellen.
Anders als bei Eisschilden erfolgt die Reaktion von Meereis auf klimatische Veränderungen (s.u. Klimatische Folgen) nahezu unmittelbar. Die Ausdehnung von Meereisgebieten und die Dicke des Meereises reagiert daher deutlich auf die jahreszeitlichen Temperaturänderungen. So schwankt die Meereisausdehnung in der Arktis zwischen 15 Millionen km<sup>2</sup> im Winter und 4-5 Millionen&nbsp;km<sup>2</sup> im Sommer und in der Antarktis sogar zwischen 18 und 3&nbsp;Millionen&nbsp;km<sup>2</sup>. Diese extremen jahreszeitlichen Schwankungen machen es schwierig, längerfristige Trends festzustellen.


=Das arktische Meereis=
== Das arktische Meereis ==
 
* Hauptarikel: [[Arktisches Meereis]]
* Hauptarikel: [[Arktisches Meereis]]


=Das antarktische Meereis=
== Das antarktische Meereis ==
 
Die Entwicklung der Meereisausdehnung um den arktischen Kontinent herum unterscheidet sich deutlich von der der Arktis. Das arktische Meereis hat sich in den letzten Jahren kaum geändert, es hat in seiner Ausdehnung sogar leicht zugenommen. Wahrscheinlich hat das ebenso wie das starke Abschmelzen des arktischen Meereises mit menschlichen Einflüssen zu tun.<ref name="Notz 2011">Notz, D. (2011): Meereis in der Arktis und Antarktis, in: Lozán, J.L., u.a. (Hrsg): Warnsignal Klima: Die Meere - Änderungen & Risiken, Hamburg 2011, 96-101</ref> Das antarktische Meereis schmilzt vor allem von unten her, d.h. durch aufsteigendes warmes Wasser aus größeren Tiefen. Dieses Wasser kann um so leichter aufstiegen, je geringer der Dichteunterschied zwischen Oberflächen- und Tiefenwasser ist. In den letzten Jahrzehnten hat jedoch die Dichte des oberflächennahen Wassers stark abgenommen. Folgende Gründe dafür werden angenommen:
Die Entwicklung der Meereisausdehnung um den arktischen Kontinent herum unterscheidet sich deutlich von der der Arktis. Das arktische Meereis hat sich in den letzten Jahren kaum geändert, es hat in seiner Ausdehnung sogar leicht zugenommen. Wahrscheinlich hat das ebenso wie das starke Abschmelzen des arktischen Meereises mit menschlichen Einflüssen zu tun.<ref name="Notz 2011">Notz, D. (2011): Meereis in der Arktis und Antarktis, in: Lozán, J.L., u.a. (Hrsg): Warnsignal Klima: Die Meere - Änderungen & Risiken, Hamburg 2011, 96-101</ref> Das antarktische Meereis schmilzt vor allem von unten her, d.h. durch aufsteigendes warmes Wasser aus größeren Tiefen. Dieses Wasser kann um so leichter aufstiegen, je geringer der Dichteunterschied zwischen Oberflächen- und Tiefenwasser ist. In den letzten Jahrzehnten hat jedoch die Dichte des oberflächennahen Wassers stark abgenommen. Folgende Gründe dafür werden angenommen:
* Aufgrund höherer Wasser- und Lufttemperaturen ist das Meereis im Jahresablauf insgesamt dünner geblieben als in früheren Zeiten. In der Schmelzphase gibt es daher weniger Salz an das Ozeanwasser ab, wodurch dieses eine geringere Dichte behält.
* Aufgrund höherer Wasser- und Lufttemperaturen ist das Meereis im Jahresablauf insgesamt dünner geblieben als in früheren Zeiten. In der Schmelzphase gibt es daher weniger Salz an das Ozeanwasser ab, wodurch dieses eine geringere Dichte behält.

Version vom 6. November 2013, 19:32 Uhr

Ausdehnung von Sommer- (hellblau) und Wintereis (weiß) in der Arktis und Antarktis im Jahr 2005/06

Als Meereis bezeichnet man das gefrorene Meerwasser der polaren Ozeane. Es spielt eine wichtige Rolle im Klimasystem der Erde.

Meereis und Klima

Im Unterschied zu dem Eis der großen Eisschilde, das durch Niederschlag entsteht, wird Meereis durch das Gefrieren von Meerwasser gebildet. Bei einer Wassertemperatur von unter -1.8 ºC bilden sich millimetergroße Eiskristalle, die sich an der Wasseroberfläche ansammeln und zu einer Eisdecke zusammenfrieren. In den Prozess des Gefrierens selbst werden nur Wassermoleküle einbezogen, während die viel größeren Salzionen größtenteils im Meerwasser zurück bleiben und dadurch dessen Salzgehalt und damit auch die Dichte erhöhen. Teilweise wird das Salz aber auch im Meereis selbst in kleinen Hohlräumen als flüssige, salzige Lake eingebaut,[1] so dass Meereis 25-50 % des Salzgehalts des Meerwassers enthält, aus dem es entstanden ist.[2]

Meereis ist nicht nur ein wichtiger Indikator für Klimaänderungen, sondern auch ein bedeutender Klimafaktor. Von klimatisch großer Bedeutung ist die Eis-Albedo-Rückkopplung. Die hohe Albedo von 60 bis 90 % führt dazu, dass die einfallende Sonnenstrahlung größtenteils wieder in den Weltraum reflektiert wird. Dadurch erklären sich zu einem großen Teil die geringen Temperaturen in den hohen Breiten und die starken jahreszeitlichen Schwankungen der Temperatur in den Gebieten mit wechselnder Eisbedeckung.

Meereis stellt auch eine Barriere dar zwischen Ozean und Atmosphäre und verhindert weitgehnd den Austausch von Bewegung (Wind und Meeresströmungen) und Gasen (Wasserdampf und CO2). Außerdem isoliert es den Ozean etwa im Winter gegen die Wärmeabgabe an die Atmosphäre. Während der Wintermonate dehnt sich das Meereis nicht nur in der Fläche aus, sondern wird auch dicker. Aber je dicker das Eis wird, desto mehr schirmt es den Ozean vom Wärmeverlust an die Atmosphäre ab und desto weniger wächst es dann an der Basis. Auch der Schnee auf der Oberfläche von Meereis isoliert gegen die Auskühlung durch die kalte Atmosphäre.[2]

Anders als bei Eisschilden erfolgt die Reaktion von Meereis auf klimatische Veränderungen (s.u. Klimatische Folgen) nahezu unmittelbar. Die Ausdehnung von Meereisgebieten und die Dicke des Meereises reagiert daher deutlich auf die jahreszeitlichen Temperaturänderungen. So schwankt die Meereisausdehnung in der Arktis zwischen 15 Millionen km2 im Winter und 4-5 Millionen km2 im Sommer und in der Antarktis sogar zwischen 18 und 3 Millionen km2. Diese extremen jahreszeitlichen Schwankungen machen es schwierig, längerfristige Trends festzustellen.

Das arktische Meereis

Das antarktische Meereis

Die Entwicklung der Meereisausdehnung um den arktischen Kontinent herum unterscheidet sich deutlich von der der Arktis. Das arktische Meereis hat sich in den letzten Jahren kaum geändert, es hat in seiner Ausdehnung sogar leicht zugenommen. Wahrscheinlich hat das ebenso wie das starke Abschmelzen des arktischen Meereises mit menschlichen Einflüssen zu tun.[1] Das antarktische Meereis schmilzt vor allem von unten her, d.h. durch aufsteigendes warmes Wasser aus größeren Tiefen. Dieses Wasser kann um so leichter aufstiegen, je geringer der Dichteunterschied zwischen Oberflächen- und Tiefenwasser ist. In den letzten Jahrzehnten hat jedoch die Dichte des oberflächennahen Wassers stark abgenommen. Folgende Gründe dafür werden angenommen:

  • Aufgrund höherer Wasser- und Lufttemperaturen ist das Meereis im Jahresablauf insgesamt dünner geblieben als in früheren Zeiten. In der Schmelzphase gibt es daher weniger Salz an das Ozeanwasser ab, wodurch dieses eine geringere Dichte behält.
  • Aufgrund der Erwärmung haben außerdem die Niederschläge im südlichen Ozean in letzter Zeit zugenommen. Das hat ebenfalls zur Abnahme der Dichte des Oberflächenwassers rund um die Antarktis geführt.


Einzelnachweise

  1. ↑ 1,0 1,1 Notz, D. (2011): Meereis in der Arktis und Antarktis, in: Lozán, J.L., u.a. (Hrsg): Warnsignal Klima: Die Meere - Änderungen & Risiken, Hamburg 2011, 96-101
  2. ↑ 2,0 2,1 IPCC (2014): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 4.2

Literatur

  • Notz, D. (2011): Meereis in der Arktis und Antarktis, in: José L. Lozán et al. (Hrsg.): Warnsignal Klima: Die Meere - Änderungen und Risiken. Wissenschaftliche Auswertungen, Hamburg, 96-101; aktualisierte Fassung online
  • Haas, C. (2005): Auf dünnem Eis? - Eisdickenänderungen im Nordpolarmeer, in: José L. Lozán / Hartmut Graßl / Hans-W. Hubberten / Peter Hupfer / Ludwig Karbe / Dieter Piepenburg (Hrsg.): Warnsignale aus den Polarregionen. Wissenschaftliche Auswertungen, Hamburg, 97-101
  • Bareiss, J., K. Görgen, A. Helbig (2005): Arktisches Meereis - Ursachen der Variabilität und Trends in den vergangenen 30 Jahren, in: José L. Lozán / Hartmut Graßl / Hans-W. Hubberten / Peter Hupfer / Ludwig Karbe / Dieter Piepenburg (Hrsg.): Warnsignale aus den Polarregionen. Wissenschaftliche Auswertungen, Hamburg, 218-225

Weblinks

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