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Extremereignisse im Ozean durch schmelzendes Grönlandeis

Antragsteller Dr. Torge Martin
Fachliche Zuordnung Physik, Chemie und Biologie des Meeres
Förderung Förderung von 2019 bis 2024
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431440277
 
Erstellungsjahr 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Seit mehr als zwei Jahrzehnten weist der grönländische Eisschild jedes Jahr eine negativ Massenbilanz auf. Der Eintrag von Schmelzwasser und Eisbergen in den umgebenden Ozean haben von den späten 1990ern bis in die 2010er Jahre um 40-50 % zugenommen. Da der Eisschild im Zuge der globalen Erwärmung schneller zerfällt als er sich wieder aufbauen kann, bezeichnet man den grönländischen Eisschild als Kippelement im Klimasystem. Zudem kann das Schmelzwasser die Dichte der oberflächennahen Schichten im subpolaren Nordatlantik kritisch reduzieren und so zu einer Einschränkung der Bildung dichter Wassermassen im subpolaren Nordatlantik beitragen. Normalerweise führt der massive Wärmeverlust des Ozeans in subpolaren Breiten im Winterhalbjahr dazu, dass das Oberflächenwasser in der Region um Grönland in Tiefen von 1000-2000 m absinkt. Diese sogenannte Umwälzung ist ein wesentlicher Antrieb für die Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation (AMOC), wie deren Name besagt. Die AMOC ist eine wichtige Komponente des steten, ausgleichenden Wärmetransport von den Tropen zu den Polen und macht auch die hohen Breiten Nordeuropas zu einem bewohnbaren Ort. Die AMOC wird ebenfalls als Kippelement im Klimasystem angesehen, da sie in Klimamodellsimulationen nichtlinear auf massiven Eintrag von Süßwasser reagiert. Ziel des G-shocx-Projekts war es, mögliche Auswirkungen eines stärkeren Schmelzwasserabflusses von Grönland auf den Ozean zu identifizieren und festzustellen, ob dieser auch Extremereignisse im Ozean auslösen könne. Dazu müssen Salzgehaltsanomalien auf dem grönländischen Schelf auf zwei verschiedenen Zeitskalen untersucht werden, auf monatlichen bis interannuellen und auf dekadischen. In einer ersten Studie analysierten wir das System des Ostgrönlandstroms (EGC) auf Intensität und Ausbreitungspfade sowie Zeitskalen von Salzgehaltsanomalien. Im Kern zeigt die Studie, dass (1) extremer Schmelzwasserabfluss wie z.B. in den Jahren 2010 und 2012 nur im Küstenbereich des EGC als ausgeprägte Salzgehaltanomalie nachweisbar ist, da diese vor dem Schelf schnell verdünnt werden, und (2) starkes Meereisschmelzen und Windanomalien mindestens ähnlich herausragende Salzgehaltsabweichungen verursachen können. In Bezug auf einen möglichen Einfluss auf die Tiefenwasserbildung erweisen sich Windereignisse als dominant und Schmelzwasserextreme finden nur bei günstigen Windverhältnissen den Weg vom Randstrom ins Innere der Labrador- oder Irmingersee. Spezielle Modellsimulationen, die wir in einem zweiten Artikel vorstellen, ermöglichen eine genauere Zuordnung der Auswirkungen verstärkten grönländischen Schmelzens zu jüngeren Veränderungen im Ozean. Der Vergleich zweier Simulationen mit einem wirbelreichen 1/20˚ Ozean-/Meereismodell, eine mit realistisch erhöhtem grönländischen Abfluss nach 1997 und eine mit unverändert niedrigerem klimatologischen Abfluss, zeigt, dass (1) die Randströme entlang Grönland beschleunigen, (2) die Tiefenkonvektion in der Labradorsee abnimmt, und (c) die Tiefenkonvektion in der Irmingersee intensiviert und weiter nach Osten verlagert wird. Die AMOC zeigt jedoch (noch) keine Anzeichen von Veränderungen aufgrund des erhöhten Schmelzwassereintrages.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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