Arktischer Eisschwund könnte für mehr Schnee in Europa sorgen
Eine Studie fand einen direkten Zusammenhang zwischen extremem Schneefall in Europa und dem Rückgang des arktischen Meereises. Der Fund könnte auf einen neuen Trend hindeuten.
Fußgänger überqueren die Londoner Millennium Bridge am 27. Februar 2018 während einer schneereichen Kältewelle, die weite Teile Europas in sibirisches Winterwetter stürzte.
Mitte Februar 2018 schob sich ein starkes Hochdrucksystem über Skandinavien und brachte kalte Ostwinde mit sich, die Europa in eine historische Kältewelle stürzten. Arktische Temperaturen hatten den Kontinent wochenlang in ihrem eisigen Griff; sogar in Rom fiel Schnee. Auf den Britischen Inseln verursachten Schneestürme Anfang März bis zu 7,5 Meter hohe Schneeverwehungen.
Neue Forschungsergebnisse deuten auf eine wahrscheinliche Teilursache für die erstaunliche Kältewelle hin, die als „Beast from the East“ (dt.: Biest aus dem Osten) bekannt wurde: Die Kaltfront hatte sich dank des Mangels an Meereis in der Barentssee vor den arktischen Küsten Norwegens und Russlands mit Schnee aufgeladen. Das verdeutlicht, wie sich das schrumpfende arktische Meereis auf das Wetter weiter südlich auswirken kann – ein bislang kaum erforschter Prozess. Und es ist ein anderes Phänomen als der mäandernde Jetstream, der so viel Presse bekommen hat.
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Die Studie wurde am 1. April in „Nature Geoscience“ veröffentlicht und nutzte Isotopenabgleiche, Satellitendaten und Modelle, um die Herkunft des Schnees zu ermitteln, der während des „Beast from the East“ fiel. Die Autoren fanden heraus, dass bis zu 88 Prozent davon – also 140 Milliarden Tonnen Schnee – aus der Verdunstung an der Oberfläche der Barentssee stammen könnten, wo es in jenem Jahr ungewöhnlich wenig Meereis gab.
Langfristig, so die Forscher, könnte das schwindende Barentssee-Eis im Winter die Atmosphäre mit Feuchtigkeit anreichern und zu extremeren Schneefallereignissen in Nordeuropa führen – selbst wenn der durchschnittliche jährliche Schneefall aufgrund des Klimawandels abnimmt.
„Angesichts der steigenden Wintertemperaturen mag vermehrter Schneefall nicht sehr eingängig klingen“, sagt die Hauptautorin Hannah Bailey von der Universität Oulu in Finnland. „Aber die Natur ist komplex und was in der Arktis passiert, bleibt nicht in der Arktis.“
Mehr Verdunstung – mehr Niederschlag
Die Vorstellung, dass eine schrumpfende Eisdecke im Winter zu zusätzlichen Schneefällen führen kann, ist nicht neu. Eis wirkt wie ein Deckel über Seen und Ozeanen und verhindert, dass das Wasser darunter in die Atmosphäre verdunstet. Frühere Studien haben beispielsweise die abnehmende Wintereisbedeckung der Großen Seen in Nordamerika mit einem Anstieg von Schneefällen in Verbindung gebracht. Andere Forscher haben mit Hilfe von Modellen den Zusammenhang zwischen abnehmendem Meereis, erhöhter Verdunstung und Schneefall – insbesondere vor der Küste Sibiriens – untersucht.
Aber nur wenige Studien haben versucht, einen direkten Zusammenhang zwischen arktischen Meereisverlusten, erhöhter Verdunstung und einem bestimmten extremen Wetterereignis herzustellen. Vor allem liegt das an den logistischen Herausforderungen bei der Probennahme in der Arktis. Insbesondere die Barentssee ist ein Hotspot des winterlichen Meereisverlustes – die maximale winterliche Eisbedeckung im März ist dort seit 1979 um etwa 50 Prozent zurückgegangen. Das macht sie zum idealen Ort, um solche Zusammenhänge zu erforschen.
Und das Biest aus dem Osten, das zwischen Februar und März 2018 historische Schneemassen über Nord- und Westeuropa niedergehen ließ, war ein guter Testfall für die Hypothese, dass Eisverluste in der Barentssee den Schneefall weiter nach Süden treiben könnten.
Als in jenem Jahr bitterkalte Luft aus Sibirien ostwärts strömte, legte sich ein Hochdruckrücken über Nordskandinavien und die Barentssee und erwärmte die Meeresoberfläche um bis zu 5 Grad Celsius über dem Durchschnitt. Da die Barentssee zu dieser Zeit zu 60 Prozent eisfrei war, hätte jede kalte, trockene Luft, die über das relativ warme Wasser strömte, viel Feuchtigkeit aufgesaugt, sagt Judah Cohen, ein Experte für arktisches Wetter bei der Wetterberatungsfirma Atmospheric and Environmental Research.
Das „Beast from the East“ am 15. März 2018, aufgenommen von einem Satelliten. Die parallelen Wolkenbänder, die südlich über die Barentssee ziehen, deuten auf Konvektionswalzen aus warmer, feuchter Luft hin, die von der eisfreien Oberfläche aufsteigen.
Genau das scheint auch passiert zu sein. Dank einer Wetterstation, die sie ein Jahr zuvor in Nordfinnland installiert hatten, konnten die Forscher Echtzeitdaten zu Isotopen von Sauerstoff und Wasserstoff sammeln, die während der Kältewelle 2018 im Wasserdampf vorhanden waren. Diese Isotope enthielten Informationen über die Bedingungen, unter denen das Wasser verdunstet ist, was es den Forschern ermöglichte, die Feuchtigkeit direkt zu ihrer Quelle zurückzuverfolgen: in diesem Fall die Barentssee.
Atmosphärische Modellierungen unterstützten die Idee, dass die mit der Kältewelle zusammenhängenden Winde Feuchtigkeit aus dem Meer aufnahmen und sie in drei Wellen von Mitte Februar bis Ende März als Schnee über Europa fielen ließen.
Historisch gesehen hatte die Barentssee laut Bailey im Spätwinter im Durchschnitt etwa 170.000 Quadratkilometern mehr von Eis als 2018. Ohne so einen großen Bereich an freiliegender Meeresoberfläche, die Feuchtigkeit an die Atmosphäre abgibt, wäre das Biest aus dem Osten vielleicht ein gänzlich anderes Ereignis gewesen – mit viel weniger Schnee. Unter Verwendung eines Werkzeugs namens Reanalyse, mit dem die Autoren Wettermuster in der Vergangenheit modellieren konnten, fanden sie heraus, dass während dieser Kältewelle 140 Milliarden Tonnen Feuchtigkeit aus der Barentssee verdunstet sind. Im gleichen Zeitraum fielen in Europa 159 Milliarden Tonnen Schnee, wovon dementsprechend bis zu 88 Prozent aus der Barentssee stammen könnten.
Cohen, der nicht an der neuen Studie beteiligt war, sagt, dass sie im Vergleich zu früheren Untersuchungen „den Zusammenhang zwischen weniger Meereis und mehr Schneefall deutlich gefestigt hat“. „Was besonders originell war, war die Verwendung von [Isotopen-]Tracern, um den Schneefall tatsächlich auf diese Region zurückzuführen“, sagt er. „So etwas hatte ich vorher noch nicht gesehen.“
Vom Eis gespeister Schneetrend
Obwohl sich die Studie auf einen besonders schneereichen Winter konzentrierte, weist sie auch auf einen längerfristigen Trend hin.
Unter Verwendung von atmosphärischen Modellen und Satellitenbeobachtungen der Meereisbedeckung bis zurück ins Jahr 1979 fanden die Autoren starke Korrelationen zwischen weniger Barentssee-Eis, mehr Verdunstung der Meeresoberfläche und höheren maximalen Schneefällen im März in Nordeuropa. Klimamodelle deuten darauf hin, dass die Barentssee bis Anfang der 2060er Jahre im Winter eisfrei werden könnte. Somit könnte sie eine wichtige neue Quelle für winterliche Feuchtigkeit in der Region darstellen.
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Der in der Studie beschriebene Zusammenhang zwischen Meereis und Schneefall sei „der nächste logische Schritt“, wenn man über die Auswirkungen eines stärker exponierten Arktischen Ozeans nachdenkt, sagt Andrea Lang. Die Atmosphärenwissenschaftlerin an der University of Albany war nicht an der Studie beteiligt.
Lang weist darauf hin, dass andere Forscher nun mögliche Zusammenhänge zwischen dem Rückgang des Meereises und einer Zunahme der sommerlichen Wirbelsturmaktivität in der Arktis untersuchen. Obwohl die beteiligten Prozesse etwas anders sind, ist die Vorstellung, dass Veränderungen im Meereis das Wetter direkt beeinflussen können, „derzeit ein heißes Thema“, sagt sie.
Der Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht.
