Die Arktis erwärmt sich schneller als bisher angenommen

Arktis erwärmt sich schneller Neue Forschungsergebnisse schätzen, dass sich die Arktis möglicherweise viermal schneller erwärmt als der Rest der Welt. Netta Arobas / Shutterstock

Die Erde ist ungefähr 1.1 ℃ wärmer als zu Beginn der industriellen Revolution. Diese Erwärmung war nicht einheitlich, einige Regionen erwärmten sich viel schneller. Eine solche Region ist die Arktis.

A neue Studie zeigt, dass sich die Arktis in den letzten 43 Jahren fast viermal schneller erwärmt hat als der Rest der Welt. Das bedeutet, dass die Arktis im Durchschnitt etwa 3℃ wärmer ist als 1980.

Dies ist alarmierend, da die Arktis empfindliche und fein ausbalancierte Klimakomponenten enthält, die, wenn sie zu stark belastet werden, mit globalen Folgen reagieren werden.

Warum erwärmt sich die Arktis so viel schneller?

Ein großer Teil der Erklärung bezieht sich auf Meereis. Dies ist eine dünne Schicht (normalerweise ein bis fünf Meter dick) aus Meerwasser, die im Winter gefriert und im Sommer teilweise schmilzt.

Das Meereis ist mit einer hellen Schneeschicht bedeckt, die etwa 85 % der einfallenden Sonnenstrahlung zurück ins All reflektiert. Das Gegenteil geschieht im offenen Ozean. Als dunkelste natürliche Oberfläche der Erde absorbiert der Ozean 90 % der Sonnenstrahlung.

Wenn der Arktische Ozean mit Meereis bedeckt ist, wirkt er wie eine große reflektierende Decke und verringert die Absorption der Sonnenstrahlung. Wenn das Meereis schmilzt, nehmen die Absorptionsraten zu, was zu einer positiven Rückkopplungsschleife führt, bei der das schnelle Tempo der Ozeanerwärmung die Meereisschmelze weiter verstärkt und zu einer noch schnelleren Ozeanerwärmung beiträgt.

Diese Rückkopplungsschleife ist weitgehend verantwortlich für die sogenannte arktische Verstärkung und ist die Erklärung dafür, warum sich die Arktis so viel stärker erwärmt als der Rest des Planeten.

Wird die arktische Verstärkung unterschätzt?

Numerische Klimamodelle wurden verwendet, um das Ausmaß der arktischen Verstärkung zu quantifizieren. Sie schätzen typischerweise das Verstärkungsverhältnis auf über 2.5, was bedeutet, dass sich die Arktis 2.5-mal schneller erwärmt als der globale Durchschnitt. Basierend auf den Beobachtungsaufzeichnungen der Oberflächentemperaturen in den letzten 43 Jahren schätzt die neue Studie die arktische Verstärkungsrate auf etwa vier.

So hohe Werte erreichen die Klimamodelle selten. Dies deutet darauf hin, dass die Modelle die vollständigen Rückkopplungsschleifen, die für die arktische Verstärkung verantwortlich sind, möglicherweise nicht vollständig erfassen und als Folge davon die zukünftige arktische Erwärmung und die damit verbundenen möglichen Folgen unterschätzen.


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Wie besorgt sollten wir sein?

Neben Meereis enthält die Arktis weitere Klimakomponenten, die extrem empfindlich auf Erwärmung reagieren. Wenn sie zu stark vorangetrieben werden, werden sie auch globale Folgen haben.

Eines dieser Elemente ist Permafrost, eine (heute nicht mehr so) dauerhaft gefrorene Schicht der Erdoberfläche. Wenn die Temperaturen in der Arktis steigen, vertieft sich die aktive Schicht, die oberste Bodenschicht, die jeden Sommer auftaut. Dies wiederum erhöht die biologische Aktivität in der aktiven Schicht, was zur Freisetzung von Kohlenstoff in die Atmosphäre führt.

Der arktische Permafrost enthält genug Kohlenstoff, um die globalen Durchschnittstemperaturen zu erhöhen mehr als 3℃. Sollte sich das Auftauen des Permafrosts beschleunigen, besteht die Möglichkeit eines außer Kontrolle geratenen positiven Rückkopplungsprozesses, der oft als Permafrost-Kohlenstoff-Zeitbombe bezeichnet wird. Die Freisetzung von zuvor gespeichertem Kohlendioxid und Methan wird zur weiteren Erwärmung der Arktis beitragen und in der Folge das zukünftige Auftauen des Permafrosts beschleunigen.

Eine zweite arktische Komponente, die für einen Temperaturanstieg anfällig ist, ist der grönländische Eisschild. Als größte Eismasse der nördlichen Hemisphäre enthält sie genug gefrorenes Eis, um den globalen Meeresspiegel anzuheben 7.4 Meter wenn vollständig geschmolzen.

Wenn die Menge des Schmelzens an der Oberfläche einer Eiskappe die Geschwindigkeit der Anhäufung von Winterschnee übersteigt, verliert sie schneller an Masse, als sie zunimmt. Wenn diese Schwelle überschritten wird, senkt sich seine Oberfläche. Dies beschleunigt das Schmelzen, da die Temperaturen in niedrigeren Lagen höher sind.

Diese Rückkopplungsschleife wird oft als die bezeichnet kleine Instabilität der Eiskappe. Vor Forschung beziffert den erforderlichen Temperaturanstieg um Grönland für das Überschreiten dieser Schwelle auf etwa 4.5℃ über dem vorindustriellen Niveau. Angesichts des außergewöhnlichen Tempos der arktischen Erwärmung wird das Überschreiten dieser kritischen Schwelle schnell wahrscheinlich.

Obwohl es einige regionale Unterschiede im Ausmaß der arktischen Verstärkung gibt, ist das beobachtete Tempo der arktischen Erwärmung weitaus höher als die implizierten Modelle. Dies bringt uns gefährlich nahe an wichtige Klimagrenzwerte heran, deren Überschreitung globale Folgen haben wird. Wie jeder weiß, der an diesen Problemen arbeitet, bleibt das, was in der Arktis passiert, nicht in der Arktis.Das Gespräch

Über den Autor

Jonathan Bamber, Professor für Physische Geographie, University of Bristol

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.


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