Meereis ist ein entscheidender Faktor bei der Regulierung des Klimas auf unserem Planeten. Das liegt insbesondere an dessen Fähigkeit, Wärme zu leiten. Doch diese stellt Forscher*innen seit Jahren vor Rätsel, denn sie ist nur schwer messbar. Dabei wäre das jedoch gerade für die Entwicklung von genauen Klimamodellen ein wichtiges Kriterium. Nun soll ein neuer Ansatz der Wissenschaft bei der Beantwortung dieser Frage weiterhelfen.

Polarzonen werden stark von Meereis beeinflusst

„Die Wärmeleitfähigkeit von Meereis bestimmt diesen Austausch und ist ein Schlüsselparameter in der Klimamodellierung. Sie ist jedoch aufgrund ihrer empfindlichen Abhängigkeit von Temperatur, Salzgehalt und Salzlaugenmikrostruktur schwierig zu messen und vorherzusagen“, heißt es in der vor wenigen Tagen in den Proceedings of the Royal Society erschienenen Studie.

Dr. Kraitzman, Dozentin für Angewandte Mathematik an der Macquarie University und Hauptautorin der Studie, erklärt in einer offiziellen Pressemitteilung: „Wenn man Meereis im kleinen Maßstab betrachtet, ist seine komplexe Struktur interessant, da es aus Eis, Luftblasen und Salzwassereinschlüssen besteht.“ Es wirkt quasi wie eine isolierende Decke auf dem Ozean, die das Sonnenlicht reflektiert und den Wärmeaustausch mildert.

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Wichtig für Vorhersage des Klimawandels

Mit steigenden globalen Temperaturen wird das Verständnis über das Verhalten von Meereis für die Vorhersage des Klimawandels immer wichtiger. Genau dieses Problem wollen die Forscher*innen in ihrer neuen Arbeit nun lösen und zwar mittels mathematischer Formeln.

Das Modell bietet eine Möglichkeit, die thermischen Eigenschaften des Meereises mit seiner Temperatur und seinem Salzgehalt in Beziehung zu setzen, sodass theoretische Ergebnisse mit Messungen verglichen werden können. So sollen genauere Vorhersagen der zukünftigen Bedingungen in den Polarregionen möglich werden. Dabei sitzt den Wissenschaftler*innen jedoch die Zeit im Nacken.

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Rapider Eisverlust in der Arktis

Denn das Meereis ist allein in der Arktis in den letzten Jahrzehnten rapide zurückgegangen. Dieser Eisverlust kann zu einer Rückkopplungsschleife führen. Wenn nämlich mehr dunkles Ozeanwasser freigelegt wird, absorbiert es mehr Sonnenlicht, was zu weiterer Erwärmung und Eisverlust führt.

Der Verlust von Meereis kann dabei Wettermuster, Meeresströmungen und Meeresökosysteme weit über die Polarregionen hinaus beeinflussen. Dr. Kraitzman betonte deshalb in der offiziellen Mitteilung, dass das Verständnis seiner Wärmeleitfähigkeit wichtig ist, um dessen Zukunft vorherzusagen und damit auch die globalen Konsequenzen im Blick behalten zu können.

Quellen: „Homogenization for convection-enhanced thermal transport in sea ice“ (Proceedings of the Royal Society, 2024), Macquarie University

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