Aus Al Gores “An unconvenient truth” erinnern wir uns noch: Wichtige Informationen zu langzeitigen Entwicklung der Meereisdicke kommen von der Navy und anscheinend musste Al (auf der Unbeliebtheitsskala der Menschheitsverbrecher bei einigen nur noch mit Bin Laden und dem Führer zu vergleichen, und also klar böser als Stalin und Dschingis Khan zusammen) selber einschreiten und die Navy überzeugen, die Daten aus den 50er und 60er Jahren rauszurücken. Ich habe keine Ahnung, ob die Geschichte so stimmt. Andererseits frage ich mich auch, warum, wenn nicht aus wissenschaftlichen Gründen, die Navy diese Messungen überhaupt gemacht hat? Um überraschend durchs Eis zu brechen und die Sowjetunion aus dem Norden her zu attackieren? Egal, Hauptsache wir haben jetzt die Daten.
Seit den 50er Jahren haben nämlich eine Reihe amerikanischer und Royal Navy U-Boote , die mit aufwärtsgerichteten Sonaren ausgestattet waren, die arktische Eisdicke bestimmt. Insgesamt liegen zur Zeit die Daten von 37 amerikanischen und 2 britischen U-Booten vor, die Daten über eine Distanz von insgesamt 120.000km gesammelt haben. Das Sonarsignal wird bei diesen U-Bootmessungen an der Eisunterseite reflektiert und die Laufzeit des Signals ist somit proportional zur Wassertiefe zwischen dem U-Boot und dem aufschwimmenden Meereis. Da man ebenfalls die absolute Tiefe des U-Boots kennt, hat man so bestimmt, wieviel Eis unter dem (theoretischen, da normalerweise in der Arktis nicht sichtbaren) Meerespiegel liegt. Diese Grösze (Eis unter Meeresspiegel) wird im Englischen “Ice Draft” genannt und erlaubt natürlich dann die Bestimmung der Eisdicke (also mit dem Teil des Eises, der oben rausguckt und noch ca. weitere 10% ausmacht).
Wie natürlich zu erwarten, gibt es seine ganze Menge “Noise” im System, je nach dem, wie die Strömungen das Eis zusammenschieben, je nach dem Verlauf des konkreten Jahres, je nach dem, wann eines von den U-Booten an einer bestimmten Stelle vorbeigefahren (U-Boote “fahren” oder “tauchen”?) ist. Zu den technischen Problemen gehören ferner, dass das Eis an der Unterseite alles andere als flach ist (eher ein umgestülpes Gebirge) und man über all diese Huppel hinwegmitteln muss. Ferner können Krillschwärme, die unter der Eiskante lauern, einem das Messgeschäft verhageln und zu unerwünschten Reflektionen des Sonarsignals führen. Obendrein ist die Laufzeit des Signals von der Wassertemperatur und vom Salzgehalt abhängig. Doch Wissenschaftler kennen keine Furcht und so haben z.B. David Rothrock und seine Kollegen von der University of Washington in Seattle zwei Ice Draft Klimatologien erstellt, einmal von 1958-1976 und von 1993-1994. Die erste Grafik zeigt deutlich den arktisweiten Eisrückgang vom im Mittel 1.3 Metern mit dem stärksten Rückgang im Sector zwischen Pol, Spitzbergen und Grönland.
Grafik 1: Verringerung der “Ice Draft” (=ca. 90% der Eisdicke) seit den 50er/60er Jahren auf ca. 150km^2 groszen Flächen angegeben in Metern. Entnommen von Rothrock’s Paper 99.
Ganz ungefährlich ist das Ganze auch nicht. Peter Wadhams, der auf englischer Seite diese Messungen koordiniert, musste nach einem Unfall vom beschädigten U-Boot runtergeholt werden.
In Zukunft werden Sonarmessungen übrigens weiter von der Navy, aber vielleicht weniger von U-Booten aus betrieben. In den Ozean getriebene und fest verankerte Sonden sollen diese Messungen zukünftig zumindest ergänzen (siehe Grafik 2). In einem zweiten Teil werde ich berichten, was zur arktischen Meereisaudünnung so alles beigetragen haben könnte.
Grafik 2: Kombination eines Ice Profilers mit einer ADCP (Akustische Doppler Messungen) Sonde, welche in Zukunft zunehmend die “Ice Draft” Messungen übernehmen werden.
PS Ich hab ganz vergessen: Man kann Meereis auch ganz direkt messen, indem man ein Loch reinbohrt.!Grosse Variabilität und einen Trend zeigen z.B. die 30 Jahre Daten hier in der Nähe von Svallbard auf Spitzbergen gemessen.
Grafik 3: Maximal Meereisdicke bei Hopen auf Spitzbergen, Nordwestliche Barentssee. Aus diesem aktuellen Paper.
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