Kassens, Heidemarie and Volkmann-Lark, Karen, eds. and Mitarbeiter des Projekts (2010) Russisch-Deutsche Zusammenarbeit System Laptev-See: Eurasische Schelfmeere im Umbruch - Ozeanische Fronten und Polynjasysteme in der Laptev-See : Schlussbericht FKZ 03G0639. . Sekretariat System Laptev-See, Kiel, 76 + Anhang pp.

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Abstract

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. So hat die durchschnittliche Meereisbedeckung in den Sommermonaten der letzten 30 Jahre um bis zu 40% abgenommen (Abb. 1), und Prognosen zeigen, dass sich dieser Vorgang über Dominoeffekte beschleunigen wird. Dies wird besonders die sibirischen Schelfmeere betreffen.

Abb. 1: Durchschnittliche Meereisbedeckung des Arktischen Ozeans im September in den Jahren 1979 bis 2009.

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. 2). 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.
Im Rahmen des Verbundvorhabens „System Laptev-See: Eurasische Schelfmeere im Umbruch – Ozeanische Fronten und Polynjasysteme in der Laptev-See“ haben das Arktische und Antarktische Forschungsinstitut (AARI, St. Petersburg), die Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI, Bremerhaven), das Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR, Kiel), das Lena-Delta-Reservat (LDR, Tiksi), die Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz und die Universität Trier Polynja- und Frontensysteme am Beispiel der Laptev-See studiert. Erste Auswirkungen der aktuellen klimatischen Veränderungen auf die Fronten- und Polynjasysteme sollten erfasst und die Folgen für die globale Klimaentwicklung aufgezeigt werden. Hierzu wurden kontinuierliche Messungen von ozeanographischen und biogeochemischen Parametern über einen Zeitraum von zwei Jahren mit Meeresobservatorien und Fernerkundungsdaten und zeitgleich Feldstudien während aller Jahreszeiten durchgeführt. Die fächerübergreifenden Datensätze wurden in Eis-Ozean-Modelle eingebunden, um die systemsteuernden Prozesse zu modellieren und so realitätsnahe Prognosen über die Aktivität der Polynja zu erstellen.
Wesentlich waren dabei historische Datensätze aus der Polynja-Region, auf deren Hintergrund die aktuellen Veränderungen herausgestellt und damit beurteilt werden sollten.

Abb. 2: Polynjasysteme im Arktischen Ozean.

Die wissenschaftliche Zielsetzung des Verbundvorhabens konzentrierte sich dabei auf die folgenden Themenfelder:
• TP 1A: Jahreszeitliche und räumliche Variabilität von ozeanographischen Fronten und Transportprozessen
• TP 2: Reaktionen der Polynjasysteme auf veränderte Antriebsgrößen
• TP 3: Isotopengeochemische Signaturen - Wassermassenbildung für den Arktischen Ozean
• TP 4: Änderungen von systemsteuernden Prozessen und Abläufen

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