Kassens, Heidemarie and Volkmann-Lark, Karen, eds. and Mitarbeiter des Projekts (2013) Russisch-Deutsche Zusammenarbeit System Laptev-See: System Laptev-See Polynja II, Eurasische Schelfmeere im Umbruch - Ozeanische Fronten und Polynjasysteme in der Laptev-See : Schlussbericht FKZ 03G0759. . Sekretariat System Laptev-See, Kiel, 104 + Anhang pp.

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Abstract

BMBF-Verbundvorhaben System Laptev-See Polynja II, Eurasische Schelfmeere im Umbruch - Ozeanische Fronten und Polynjasysteme in der Laptev-See, Abschlussbericht 2012. Förderkennzeichen 03G0759, Laufzeit 1.4.2010 - 31.12.2012.

Aufgabenstellung des Verbundvorhabens
Die Arktis spielt eine wichtige Rolle im Klimageschehen unserer Erde, da diese Region das globale Klima aktiv beeinflusst. Mit zunehmender Besorgnis wird deshalb beobachtet, dass das Ausmaß und die Geschwindigkeit des Klimawandels in der Arktis während der letzten Jahre stark zugenommen haben, und Prognosen zeigen, dass sich dieser Vorgang über Rückkopplungsprozesse beschleunigen wird. Dies wird besonders die sibirischen Schelfmeere betreffen.
Von zentraler Bedeutung für die Meereisproduktion und das Ökosystem der arktischen Schelfmeere sind offene Wasserflächen, die sogenannten Polynjasysteme, die sich in den Wintermonaten entlang der Küsten zwischen Festeis und Packeis bilden (Abb. 1). Sie reagieren sehr sensibel und schnell auf Veränderungen in der ozeanischen und atmosphärischen Zirkulation und können somit als Modell dafür herangezogen werden, wie sich die klimatischen Veränderungen auf die Arktis auswirken werden.

Abb. 1: Polynjasysteme im Arktischen Ozean.

Im Rahmen des russisch-deutschen Verbundvorhabens „System Laptev-See Polynja II: Eurasische Schelfmeere im Umbruch – Ozeanische Fronten und Polynjasysteme in der Laptev-See“ sollten Polynja- und Frontensysteme am Beispiel der Laptev-See studiert werden (Abb. 2). Erste Auswirkungen der aktuellen klimatischen Veränderungen auf die Fronten- und Polynjasysteme sollten erfasst und die Folgen für die globale Klimaentwicklung aufgezeigt werden. Zentrale Fragestellungen waren dabei:
• Welchen Beitrag leistet die Laptev-See-Polynja zur Eisbilanz des Arktischen Ozeans?
• Wie stabil ist das Festeis in der Laptev-See?
• Inwiefern hat sich das Umweltsystem in der Laptev-See verändert und haben diese Veränderungen nachhaltige Auswirkungen?

Abb. 2: A: Die Forschungsarbeiten im Rahmen des russisch-deutschen Verbundvorhabens wurden in der Laptev-See-Polynja nördlich des Lena-Deltas durchgeführt; B: Frontensysteme in der Laptev-See im September 1994 und 1999. Dargestellt ist die Verteilung der Salzgehalte im Oberflächenwasser.

Das bilaterale Verbundprojekt umfasst in Deutschland vier Teilprojekte und das Sekretariat „System Laptev-See“ mit Schwerpunkt Koordination. Die Aufgaben des Verbunds können wie folgt zusammengefasst werden:
• Teilprojekt 1: Erfassung der Gründe für die Überschätzung der Meereisproduktion anhand von ozeanographischen Daten, der Ausbreitung von warmen, aus dem Atlantik stammenden Wassermassen in der Laptev-See und ihrer Auswirkungen auf Meereisproduktion und Ökosystem; Erfassung der Auswirkungen der veränderten ozeanischen Randbedingungen in den letzten drei Jahren auf das Sedimentbudget und auf die Verteilung von Schweb- und Nährstoffen im Gebiet des Laptev-See-Schelfes;
• Teilprojekt 2: Untersuchung der Auswirkungen des atmosphärischen und ozeanischen Antriebs auf die Eisbildung und die Entwicklung des Festeises in der Laptev-See sowie der Bedeutung der Meereisbedeckung und des küstennahen Festeises für die ozeanische Zirkulation und für den Stoff- und Energietransport auf dem Laptev-See-Schelf;
• Teilprojekt 3: Untersuchung der Bildung der für die arktische Halokline relevanten Wassermassen in der Laptev-See-Polynja und deren Veränderung nach 2007 sowie Identifizierung der steuernden Prozesse der Wassermassenverteilung und -bildung in der Laptev-See durch Vergleich mit atmosphärischen Antriebsdaten und insbesondere mit dem Transport von advektierten Wasserkörpern;
• Teilprojekt 4: Langzeitbeobachtung von Polynjen und Eisproduktion mittels hochauflösender passiver Fernerkundung für die letzten dreißig Jahre sowie Verbesserung des Verständnisses und der Quantifizierung von Polynjaprozessen und Eisproduktion für den rezenten Klimawandel mittels hochauflösender Meereis/Ozean/Atmosphären-Modellierung.

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