Der Klimawandel: Freund oder Feind für das zukünftige antarktischen Meereis? (fAntasie)

• Antragstellerin: Dr. Stefanie Arndt
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres ; Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 502019812

Die Meereisbedeckung ist ein wichtiger Bestandteil des globalen Klimasystems, da sie eine gut isolierende Schicht zwischen dem Ozean und der Atmosphäre bildet und einen Großteil der einfallenden Sonnenstrahlung reflektiert. Im Zuge der der globalen Erwärmung hat sich das Meereis in beiden Polarregionen in den letzten Jahrzehnten unterschiedlich entwickelt. Während die arktische Meereisausdehnung und sein Volumen deutlich zurückgingen, hat es im Südlichen Ozean insgesamt leicht zugenommen, jedoch mit gegensätzlichen regionalen Trends. Daher bleiben die wichtigsten Fragen offen: Warum schrumpft das antarktische Meereisvolumen im Vergleich zur Arktis nicht? Und: Wann und wodurch könnte sich diese Entwicklung ändern? Die Beschreibung des aktuellen Zustands des antarktischen Meereises ist jedoch eine große Herausforderung, da es an ausreichenden Beobachtungsdaten fehlt und sich daraus erhebliche Unsicherheiten in den von Satelliten abgeleiteten Datenprodukten und den entsprechenden Meereismodellen ergeben. Das Projekt fAnatasie zielt daher darauf ab, die zeitliche und räumliche Variabilität der der antarktischen Meereismassenbilanz und ihre Wechselwirkung mit der Atmosphäre und dem Ozean besser zu verstehen. Auf diese Weise wird es dazu beitragen, die derzeitigen großen Unsicherheiten in satellitengestützten Datenprodukten und Meereismodellen der Antarktis zu verringern. Diese sind auch für die Beschreibung der zukünftigen Entwicklung des antarktischen Meereises von Bedeutung. In fAntasie schlage ich daher vor, (1) die Prozesse, die zum Meereiswachstum im Südlichen Ozean beitragen basierend auf aktuellen Feldbeobachtungen und aus abgeleiteten Satellitenfernerkundungsdaten genauer zu quantifizieren. Um die zeitliche und räumliche Entwicklung der antarktischen Meereis-Massenbilanz zu verstehen, werden die atmosphärischen Zirkulationsmuster und ihr Einfluss auf die Oberflächenenergiebilanz untersucht. Diese Ergebnisse werden mit der gegensätzlichen Entwicklung des arktischen Meereises in Beziehung gesetzt, wofür (2) die Auswirkungen der unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen in der Arktis und Antarktis auf die Meereis-Energiebilanz untersucht werden. Um schließlich (3) zu untersuchen, wie sich der Klimawandel auf die zukünftige Entwicklung des antarktischen Meereises und des Energiehaushalts auswirken wird, werden Sensitivitätsstudien mit den sich ändernden atmosphärischen und ozeanischen Bedingungen durchführen, wie sie im jüngsten IPCC-Bericht vorgeschlagen werden. Durch dieses hochgradig investigative Arbeitsprogramm aus Beobachtungen, Fernerkundung, Modellevaluierung und Sensitivitätsstudien wird fAntasie wesentlich zu einem besseren Verständnis der zeitlichen und räumlichen Variabilität des antarktischen Meereises beitragen. Dies wird uns erlauben die Wechselwirkungen zwischen dem Klima und dem Ökosystem des Südlichen Ozeans besser zu verstehen - sowohl für das heutige Klima als auch unter den Bedingungen der zukünftigen globalen Erwärmung.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1158: Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten
• Internationaler Bezug: Australien, Großbritannien
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. Petra Heil; Professor Dr. John King