Ozeanzirkulation und Klimadynamik

Arktisches Süßwasser und Global Change

Kontakt: Dr. Dorothea Bauch

Wichtige Faktoren der arktischen Umwelt sind der Einstrom warmen und salzreichen Atlantischen Wassers und der Einfluss der kalten und salzarmen Halokline (Salzgehaltssprungschicht). Der arktische Flusswasserausstrom (10% des globalen Flusswassers) und die damit zusammenhängende salzarme Halokline (siehe Abb. 1) isoliert normalerweise die Meereisdecke von dem darunterliegenden warmen, salzreichen Atlantischen Wasser. Im Rahmen der derzeitigen Erörterung des arktischen und globalen Klimawandels wurde inzwischen erkannt, dass das Vorhandensein der arktischen Halokline - mit ihren isolierenden Eigenschaften - nicht mehr als selbstverständlich angenommen werden kann. Die arktische Halokline wird größtenteils durch den Zustrom aus den arktischen Schelfgebieten gespeist. Die Schelfgebiete liefern Süßwasser (Flusswasser) und durch Meereisbildung salzangereichertes Wasser (Brine-Wasser).  Durch die starken Änderungen der Meereisbedeckung in der Arktis und gerade auf den Schelfgebieten ist es bislang eine weitgehend offene Frage, ob die Halokline weiterhin ein stabiles und permanentes Phänomen bleibt. Ohne eine Antwort ist es nicht möglich zufriedenstellende Vorausberechnungen zum arktischen und globalen Klimawandel zu erstellen.  Zur Beantwortung dieser Frage untersuchen wir (1) den Austausch von Süßwasser und Brine-Wasser zwischen Schelfgebieten und Ozeanbecken entlang des Eurasischen Kontinentalrandes (Eurasian Margin Freshwater Exchange (pdf)) und die Zusammensetzung der Süßwasserquellen und den Beitrag von Pazifischen Wasser in der Transpolaren Drift im Zentralen Arktischen Ozean (Impact of Arctic Freshwater (pdf)) (2) Außerdem untersuchen wir die Veränderungen der Meereis-Prozesse auf den Arktischen Schelfgebieten in Bezug auf die Arktische Halokline (siehe Teilprojekt 3A im Deutsch-Russischen “Transdrift” https://www.transdrift.info/). Dabei wird der Einfluss des Süßwassers und der Brine-Wässer von den Schelfen mithilfe von hydrographischen Daten und stabilen Isotopen Untersuchungen in der Wassersäule quantitativ bestimmt (Background Information on Methods (pdf)).

Abb. 1: Die Verteilung des Salzgehaltes der oberen 500m der Wassersäule auf einem Schnitt vom Schelf der Laptev See über den Nordpol südwärts über die Grönland- und Norwegensee (Daten aus: EWG, Environmental working group, 1998). Die salzarmen Oberflächenwässer der arktischen Halokline können bis in die Grönlandsee beobachtet werden. Hier kann salzarmes Wasser potentiell zum Erliegen der Tiefenwasserbildung im Wirbel der Grönlandsee beitragen.

 

Damit verknüpfte Projekte:

Verbundprojekt: Transdrift   https://www.transdrift.info/