Das antarktische Meereis spielt eine entscheidende Rolle für das Ökosystem und die Umwelt der Antarktis und des Südlichen Ozeans. Da das Eis die Sonnenstrahlen reflektiert und den Wärmeaustausch zwischen dem Ozean und der Atmosphäre blockiert, ist es entscheidend für unser Wetter und Klima. Daher müssen wir verstehen, was seine Ausdehnung beeinflusst, um zukünftige Klimamodelle und Vorhersagen zu verbessern. Dazu trägt eine neue Studie unter Leitung der Universität Göteborg und mit Beteiligung des Alfred-Wegener-Instituts in der Fachzeitschrift Nature Climate Change bei.
Während das arktische Meereis seit Beginn der Satellitenmessungen des Meereises stetig abnimmt, hat das antarktische Meereis ein völlig anderes Verhalten gezeigt. Nachdem das antarktische Meereis mehrere Jahrzehnte lang langsam gewachsen war, ging es Ende 2015 rapide zurück und unterliegt seither großen jährlichen Schwankungen in der Ausdehnung.
„Unter dem Meereis in der Antarktis befand sich eine Schutzschicht aus kaltem Wasser, die verhinderte, dass wärmeres Tiefenwasser aufstieg und das Eis von unten zum Schmelzen brachte. Aber im Winter 2015 waren die Stürme im Südlichen Ozean ungewöhnlich stark, was die Wirkung der Kaltwasserschutzschicht verringerte und zu dem anhaltenden Meereisverlust um die Antarktis führte“, sagt Theo Spira. Er ist ehemaliger Doktorand der Ozeanographie an der Universität Göteborg, forscht jetzt am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und ist Erstautor der Studie.
Wassermassen mit großen Unterschieden im Salzgehalt und/oder in der Temperatur vermischen sich nicht leicht und lagern sich in Schichten übereinander ab. Dies wird als Schichtung bezeichnet. Die kalte Winterwasserschicht, die das Meereis schützt, wird zunehmend frischer, wenn das Eis durch die weitere Meereisschmelze wächst, und dies verstärkt die Schichtung im Verhältnis zu der darunter liegenden warmen und salzigen Wasserschicht.
Dieser natürliche Schutz trug zum langfristigen Wachstum des antarktischen Meereises bis 2015 bei. Unter dem Eis wurde die Winterwasserschicht jedoch langsam dünner, da das Tiefenwasser wärmer wurde und die schützende kühle Schicht des Ozeans schwächte.
“Mit Hilfe von fast zwei Jahrzehnten an Beobachtungen können wir sehen, dass die Winterwasserschicht über großen Teilen des Südlichen Ozeans dünner geworden ist, so dass das tiefe, warme Wasser an die Oberfläche gelangen konnte. Die Stürme im Jahr 2015 haben das Meer aufgewühlt und wärmeres Wasser hat sich mit der Kaltwasserschicht vermischt, der Schutz verschwand und das Eis schmolz mit Rekordgeschwindigkeit”, sagt Theo Spira.
Das Südpolarmeer ist eine abgelegene Umgebung für die Forschung, weit weg von bewohnten Gebieten. Theo Spira setzte autonome Meeresroboter ein, um die Temperatur und den Salzgehalt des Ozeanwassers zu messen, nahm aber auch die Hilfe der in der Gegend lebenden Seeelefanten in Anspruch. An ihren Körpern wurden Sensoren angebracht, die sie auf ihren langen Tauchgängen Hunderte von Metern tief in den Ozean begleiteten, die Daten wuden beim Auftauchen übertragen. Nach zehn Monaten lösen sich solche Sensoren wieder von den Tieren.
"Das ist wertvoll, denn die Seeelefanten leben innerhalb und am Rande des Meereises in der Antarktis und können Daten über die Schichtung des Wassers dort liefern. Das Winterwasser fungiert als Barriere für den Wärmeaustausch zwischen der Tiefsee und der Oberfläche. Indem ich seine Rolle quantifiziere, kann meine Forschung Prozesse aufzeigen, die in den heutigen Klimamodellen fehlen oder nur unzureichend dargestellt werden", sagt Theo Spira.
Originalpublikation
Theo Spira, Marcel du Plessis, F. Alexander Haumann, Isabelle Giddy, Aditya Narayanan, Alessandro Silvano & Sebastiaan Swart: Wind-triggered Antarctic sea-ice decline preconditioned by thinning Winter Water, Nature Climate Change (2026). DOI: 10.1038/s41558-026-02601-4
