"Das AWI trägt zum Verbundvorhaben “Der Nordatlantik als Teil des Erdsystems:" Pilot-Anwendungen eines Beobachtungs-, und Diagnosesystems zur regionalen Abschätzung der Zirkulation im Nordatlantik und in der Nordsee” bei. Das Projekt hat das Ziel, das quantitative Verständnis von Schlüsselprozessen wie dem Süßwasserhaushalt oder der Wassermassenformation zu erweitern und Schlüsselregionen zu identifizieren, die Beobachtungsschwerpunkte eines Diagnosesystems bilden können.
Die Arbeiten des AWI innerhalb des Verbundvorhabens erfolgen im Rahmen des Teilprojekts ”. Beiträge des Nordpolarmeers zu Veränderung des Nordatlantiks”. Das Teilprojekt hat die Erfassung und Analyse physikalischer Ozeanparameter im Nordpolarmeer (Arktischen Ozean) und die Auswertung von Modellsimulationen solcher Parameter zum Inhalt. Änderungen des südwärtigen Transports von Süßwasser sollen analysiert werden, um deren Ursprung (Meereisschmelze, Flusseintrag / Niederschlag, Pazifikwasser) zu erkennen und die Variabilität des Süßwassergehalts der oberen Schichten des Arktischen Ozeans zu verstehen. Süßwassergehalt aus Salzgehaltsprofilen.
Presseerklärung des AWI: http://www.awi.de/de/aktuelles_und_presse
Wissenschaftliche Veröffentlichung: http://hdl.handle.net/10013/epic.36728
Präsentation während der WCRP Klimakonferenz in 2011: http://hdl.handle.net/10013/epic.38618
Abb. 1: Süßwassergehalt (in Meter Wassersäule, bezogen auf den Salzgehalt des einströmenden Atlantikwassers) im oberen Arktischen Ozean für die Monate Juli bis September an den Positionen der Salzgehaltsprofile 2006-2008
Abb. 2: Süßwassergehalte horizontal interpoliert für die angegebenen Zeiträume (Positionen der Salzgehaltsprofile sind als schwarze Punkte dargestellt)
Abb. 3: Differenz des Süßwassergehalts der zwei Zeiträume in Abb. 2
Abb. 4 Zeitreihe der Vertikalgeschwindigkeit durch 'Ekman pumping' (gepunktet) und vertikale Bewegung der 34.0 Salzgehalts-Isohaline (solid), aus der Modellsimulation mit dem Modell NAOSIM, berechnet für das Nordamerikanische Becken (blau umrandet)
Änderungen im Salzgehalt bzw. Süßwasser der oberen Schichten des Arktischen Ozeans wirken sich nicht nur regional auf die Zirkulation und die Wechselwirkung des Meereises mit dem Ozean aus, sondern haben auch das Potential über veränderten Export durch die Framstraße und Dänemarkstraße oder das Kanadische Archipel die Tiefenwasserbildung in Regionen des europäischen Nordmeers und des Nordatlantiks zu beeinflussen. Die autonomen Salzgehaltsmessungen der eisgetragenen Systeme sowie Messungen von Schiffen, U-Booten und bemannten Eisstationen erlauben es, den flüssigen Süßwassergehalt in der oberen Wassersäule über einen Großteil des Arktischen Ozeans zu erfassen. Die Ergebnisse ergaben eine Abnahme des Salzgehalts in den oberen Wasserschichten von 0.5 g/kg für die Sommermonate zwischen den 1990ern und der Zeitspanne 2006-2008. Dies ergibt einer Zunahme des Süßwasservolumens von ca. 8000 km3, das einem Anstieg von 20% und damit dem jährlichen Nettoausstrom von Süßwasser (flüssig und gefroren) aus der Arktis entspricht.
Ein wichtiger Faktor für das Ansammeln bzw. Ablassen von Süßwasser im bzw. aus dem Nordpolarmeer ist das 'Ekman Pumping'. Dieses ist groß, wenn der Oberflächenantrieb, den Wind und Meereis ausüben, zu einer Konvergenz an der Oberfläche führen, und dadurch die Dicke der Süßwasserlinse an der Oberfläche zunimmt. Ein Maß hierfür ist die Tiefe der Salzgehalts-Isohaline 34.0.