Förderband aus Meereis versüsst Südpolarmeer

Langj?hrige Messungen des Salzgehaltes im S¨¹dpolarmeer zeigen, dass dieser w?hrend den letzten Jahrzehnten abgenommen hat. So stark wie in diesem Ozean hat sich der Salzgehalt in keinem anderen Meer ver?ndert. Eine vollst?ndige Erkl?rung daf¨¹r hatte die Forschung bislang nicht.

In einer soeben in der Fachzeitschrift ?Nature? erschienenen Studie zeigen nun Ozeanforscher der ETH Z¨¹rich, des GEOMAR Helmholtz-Zentrums f¨¹r Ozeanforschung Kiel und der Universit?t Hamburg den Grund f¨¹r diese ?Vers¨¹ssung? (engl. freshening) des S¨¹dpolarmeeres auf.

In ihrer Studie weisen die Wissenschaftler zum ersten Mal nach, dass die verst?rkte Bildung von Meereis entlang der K¨¹ste der Antarktis und dessen Abschmelzen an der Meereiskante hauptverantwortlich sind f¨¹r die Ver?nderungen des Salzgehalts und der Salzverteilung im S¨¹dpolarmeer.

Das Antarktische Eis wandert

Es scheint paradox: W?hrend in der Arktis das Meereis rapide schrumpft, dehnt es sich rund um die Antarktis trotz Klimaerw?rmung st?rker aus. Seit mehreren Jahrzehnten beobachten Forschende, dass die maximale Eisbedeckung des S¨¹dpolarmeeres weiter nach Norden reicht als noch vor 30 Jahren. Ein Hauptgrund f¨¹r diese Ausdehnung ist ein verst?rkter Transport, der das Meereis wie auf einem F?rderband weiter nach Norden treibt. Nun zeigen die Forscher, dass dieser Prozess auch Folgen f¨¹r den Salzgehalt des Meerwassers hat: Das Antarktische Meereis bildet sich und schmilzt jedes Jahr von neuem. Auf dem H?chststand bedeckt es eine Fl?che von 18 Mio. km? ¨C das entspricht der Gr?sse der USA und Kanadas. Beim Gefrieren f?llt Salz aus und bleibt im Meer zur¨¹ck. Dies macht das Wasser salziger. Beim Schmelzen des Eises gelangt S¨¹sswasser in den Ozean, sodass sich dessen Salzgehalt verringert.

Das Eis bildet sich mehrheitlich in K¨¹stenn?he. Starke Winde und Meeresstr?mungen treiben das Eis dann mehr als 1000 Kilometer weit nach Norden auf das offene Meer hinaus. Die n?rdliche Meereiskante liegt ungef?hr bei 60 Grad s¨¹dlicher Breite. Dort beginnt das Eis im Fr¨¹hjahr zu schmelzen und setzt so auf dem offenen Meer S¨¹sswasser frei.

Kaltes Schmelzwasser wird Zwischenwasser

Das nun in den Ozean einstr?mende kalte Schmelzwasser k¨¹hlt das Meerwasser ab und macht es gleichzeitig s¨¹sser. Diese Wassermassen sinken dann unter Anschub der Winde und anderer Faktoren unter das w?rmere Oberfl?chenwasser ab und bilden das sogenannte Antarktische Zwischenwasser, eine Wassermasse mit vergleichsweise tiefem Salzgehalt. Diese liegt auf rund 600 m bis 1500 m Tiefe und dehnt sich zungenf?rmig nach Norden aus. Die Zungenspitze reicht bis zum ?quator und im Ostatlantik sogar bis zur Iberischen K¨¹ste.

?Unsere Arbeit zeigt auf, dass sich der tiefe Salzgehalt im Antarktischen Zwischenwasser zu einem grossen Teil durch das Schmelzwasser vom Meereis erkl?ren l?sst?, sagt Matthias M¨¹nnich, Dozent f¨¹r physikalische Ozeanographie an der ETH Z¨¹rich, der massgeblich an der Studie beteiligt war.

S¨¹sswassereintrag markant gestiegen

?Dieser S¨¹sswassereintrag in das Antarktische Zwischenwasser durch das Meereis, aber auch derjenige in die Oberfl?chengew?sser, hat in den vergangenen Jahrzehnten markant zugenommen. Diese Prozesse konnten wir zum ersten Mal absch?tzen. Grund daf¨¹r sind vermutlich verst?rkte nordw?rts wehende Winde in diesem Zeitraum?, sagt der Erstautor der Studie, Alexander Haumann, Doktorand in der Gruppe f¨¹r Umweltphysik der ETH Z¨¹rich.

Der S¨¹sswassertransport durch das Meereis hat gem?ss den Berechnungen des Forschers und seiner Kollegen zwischen 1982 und 2008 um bis zu 20 Prozent zugenommen. In dieser Zeit hat der Salzgehalt des Meerwassers in der Schmelzzone kontinuierlich abgenommen, und zwar alle zehn Jahre um bis zu 0,02 Gramm pro Kilogramm Meerwasser. ?Diese Zahl deckt sich mit langj?hrigen Messdaten?, sagt Nicolas Gruber, Professor f¨¹r Umweltphysik der ETH Z¨¹rich.