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

BMBF-Verbundvorhaben System Laptev-See Polynja II, Eurasische Schelfmeere im Umbruch - Ozeanische Fronten und Polynjasysteme in der Laptev-See, Abschlussbericht 2012. Forderkennzeichen 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 Ausmas und die Geschwindigkeit des Klimawandels in der Arktis wahrend der letzten Jahre stark zugenommen haben, und Prognosen zeigen, dass sich dieser Vorgang uber Ruckkopplungsprozesse beschleunigen wird. Dies wird besonders die sibirischen Schelfmeere betreffen. Von zentraler Bedeutung fur die Meereisproduktion und das Okosystem der arktischen Schelfmeere sind offene Wasserflachen, die sogenannten Polynjasysteme, die sich in den Wintermonaten entlang der Kusten zwischen Festeis und Packeis bilden (Abb. 1). Sie reagieren sehr sensibel und schnell auf Veranderungen in der ozeanischen und atmospharischen Zirkulation und konnen somit als Modell dafur herangezogen werden, wie sich die klimatischen Veranderungen 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 Veranderungen auf die Fronten- und Polynjasysteme sollten erfasst und die Folgen fur 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 verandert und haben diese Veranderungen nachhaltige Auswirkungen? Abb. 2: A: Die Forschungsarbeiten im Rahmen des russisch-deutschen Verbundvorhabens wurden in der Laptev-See-Polynja nordlich des Lena-Deltas durchgefuhrt; B: Frontensysteme in der Laptev-See im September 1994 und 1999. Dargestellt ist die Verteilung der Salzgehalte im Oberflachenwasser. Das bilaterale Verbundprojekt umfasst in Deutschland vier Teilprojekte und das Sekretariat „System Laptev-See“ mit Schwerpunkt Koordination. Die Aufgaben des Verbunds konnen wie folgt zusammengefasst werden: • Teilprojekt 1: Erfassung der Grunde fur die Uberschatzung 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 Okosystem; Erfassung der Auswirkungen der veranderten ozeanischen Randbedingungen in den letzten drei Jahren auf das Sedimentbudget und auf die Verteilung von Schweb- und Nahrstoffen im Gebiet des Laptev-See-Schelfes; • Teilprojekt 2: Untersuchung der Auswirkungen des atmospharischen und ozeanischen Antriebs auf die Eisbildung und die Entwicklung des Festeises in der Laptev-See sowie der Bedeutung der Meereisbedeckung und des kustennahen Festeises fur die ozeanische Zirkulation und fur den Stoff- und Energietransport auf dem Laptev-See-Schelf; • Teilprojekt 3: Untersuchung der Bildung der fur die arktische Halokline relevanten Wassermassen in der Laptev-See-Polynja und deren Veranderung nach 2007 sowie Identifizierung der steuernden Prozesse der Wassermassenverteilung und -bildung in der Laptev-See durch Vergleich mit atmospharischen Antriebsdaten und insbesondere mit dem Transport von advektierten Wasserkorpern; • Teilprojekt 4: Langzeitbeobachtung von Polynjen und Eisproduktion mittels hochauflosender passiver Fernerkundung fur die letzten dreisig Jahre sowie Verbesserung des Verstandnisses und der Quantifizierung von Polynjaprozessen und Eisproduktion fur den rezenten Klimawandel mittels hochauflosender Meereis/Ozean/Atmospharen-Modellierung.