Die Arktis - also die nördlichsten Regionen dieser Erde - wird vielfach als eine abgelegene, lebensfeindliche Region dieser Erde dargestellt, die gleichzeitig von atemberaubender Schönheit sowie die Heimat einer vom Klimawandel bedrohten Tierart ist - dem Eisbären. Ein*e jede*r ist wahrscheinlich mit dem Bild eines Eisbären auf einer Eisscholle vertraut, sinnbildlich den Klimawandel und seine Gefahren darstellend. Aber was hat es mit diesem Bild auf sich? Was genau hat die Arktis mit dem Klimawandel zu tun?
Die Rolle der Arktis im globalen Klimasystem
Die Arktis spielt eine zentrale Rolle im globalen Klimasystem und ist der Motor der globalen Meeresströmungen, die Wärme und Kälte über den Globus verteilen. Dies liegt an der sogenannten 'thermohalinen Zirkulation' - einem globalen Förderband der Meeresströmungen, das durch Unterschiede in Temperatur (thermo) und Salzgehalt (halin) angetrieben wird – welche entscheidend für den Wärmetransport in den Weltmeeren ist und unter anderem den Golfstrom antreibt, der warme Wassermassen aus den Tropen nach Europa bringt. Ändert sich also der Temperatur-Status oder der Salzgehalt des Meerwassers in der Arktis, hat dies Auswirkungen auf eine der wichtigsten Meeresströmungen der Welt und somit auf die klimatischen Verhältnisse in Europa oder Nordamerika, was die Zusammenhänge zwischen arktischen und globalen Prozessen und Zyklen verdeutlicht.
Zentral in diesen Zusammenhängen ist das arktische Meereis, das insbesondere in Bezug auf seine Ausdehnung mit den globalen Klimaveränderungen in Zusammenhang gebracht wird. Das Jahr 2012 war demnach das Jahr, das den tendenziell dramatischen Rückgang der Meereisausdehnung verdeutlicht, da es mit 3,41 Millionen km² das niedrigsten Stand der Ausdehnung seit Beginn der Satellitenaufzeichnungen in 1979 verzeichnete und das Jahr 2007 mit 4,16 Millionen km² deutlich ablöste. Seitdem konnte jedoch nachgewiesen werden, dass die Meereisausdehnung kontinuierlich - allerdings nicht linear - abnimmt.
Dieser Rückgang hat wiederum Auswirkungen auf den Albedo-Effekt, also die Reflexionsfähigkeit der Arktis, was dazu führt, dass insgesamt mehr Wärme durch dunkleres Wasser aufgenommen wird und seinerseits die Eisschmelze verstärkt. Dieser 'positive Rückkopplungseffekt' bedeutet also, dass mehr Sonnenenergie auf der Erde vorhanden bleibt, was wiederum die globale Erwärmung fördert und Eispanzer schmelzen lässt.
Die weltweiten Meeresspiegel
So zum Beispiel in Grönland oder in der Antarktis, also dem Gegenpol zur Arktis, welche mit steigenden Temperaturen immer stärkere Tauereignisse zu verzeichnen hatten. Insbesondere seit 2010 konnten Wissenschaftler*innen diese Ereignisse nachweisen. Was auf den ersten Blick scheinbar keine besondere Relevanz zu haben scheint, hat aber massive Auswirkungen auf die globalen Meeresspiegel, da das schmelzende Eis sein Wasser in die Ozeane abgibt. So ist errechnet worden, dass ein komplettes Abschmelzen des Grönlandeises zu einem Meeresspiegelanstieg von ca. 7 m führen würde. Auch das Eis der Antarktis hält so viel Süßwasser, um den Meeresspiegel um 58 m ansteigen zu lassen. Hinzu kommt, dass wärmeres Wasser eine größere Ausdehnung hat als kaltes Wasser.
Dieses Zusammenspiel birgt somit enorme Risiken für Küsten- oder küstennahe Städte und Siedlungen. Insbesondere tiefliegende Staaten wie die Niederlande, Bangladesch oder die Malediven wären erst einmal von steigenden Meeresspiegeln betroffen. In Alaska musste das Dorf Shishmaref aufgrund eines Zusammenspiels von zunehmender Überflutung, steigender Pegel und dem Tauen der Permafrostböden bereits vollständig umgesiedelt werden.
Niederschlags- und Windmuster
Aufgrund ihrer Kälte hat die Arktis auch einen starken Einfluss auf globale Niederschlags- und Windmuster. Die als Polarwirbel (Polar Vortex) bekannte stabile Strömung hält durch kalte, starke Westwinde die arktische Kaltluft zurück und trägt zu geordneten Wetterlagen in gemäßigten Breiten bei. Dieser Wirbel wird jedoch durch anhaltende Erwärmung geschwächt, was dazu führt, dass andernorts Extremwetterlagen häufiger auftreten.
Diese hängen auch mit dem Jetstream, also den also den starken, bandförmigen Höhenwinden in der oberen Troposphäre zusammen, welcher durch Temperaturunterschiede zwischen der Arktis und den Tropen angetrieben wird. Diese Unterschiede verringern sich, je weiter sich die Arktis aufwärmt. Dadurch wird der Jetstream schwächer und wellenförmiger, was langanhaltende Wetterextreme wie Dürreperioden, Kälte- oder Hitzewellen zur Folge hat.
Auch die Niederschläge auf der Nordhalbkugel sind von einer sich erwärmenden Arktis betroffen, da diese zu mehr Verdunstung und somit zu mehr Feuchtigkeit in der Atmosphäre führt. Diese wird als Schnee oder Regen abgeregnet und kann vielerorts zu Hochwasser führen. Überdies verschieben sich weltweite Niederschlagsmuster, welche zu noch trockneren Sommern in Mitteleuropa und zu stärkeren Monsunen in Asien führen kann. Klar ist auch, dass durch diese Veränderungen Extremwetterereignisse auch in Deutschland deutlich zunehmen werden.
Arktische Permafrostböden
Als Permafrostböden werden Böden bezeichnet, die mindestens zwei aufeinanderfolgende Jahre dauerhaft gefroren sind. Diese sind insbesondere in den nördlichen Teilen Nordamerikas und Russlands (Sibirien) zu finden, reichen aber stellenweise verhältnismäßig weit in südlichere Gefilde. Auch in Höhenlagen wie dem Himalaya oder the Rocky Mountains sind Permafrostböden zu finden.
Mit ansteigenden Durchschnittstemperaturen beginnen diese Böden langsam zu tauen, was dazu führt, dass die Substanz der Böden nachgibt und in unkontrollierbaren Senken einbricht. Dieses als 'Thermokarst' bekannte Phänomen ist vielerorts in der Arktis bereits aufgetreten und gefährdet die Stabilität von Gebäuden und anderer wichtiger Infrastruktur. Überdies ist in Permafrost ein wesentlicher Anteil des Treibhausgases Methan gespeichert. Bei weiterem Tauen des Permafrostes wird dieses Gas in die Atmosphäre abgegeben. Da es vielfach potenter als Kohlenstoffdioxid ist, hat diese Abgabe einen dramatischen Einfluss auf das Weltklima. Diese positive Rückkopplung führt ihrerseits zu weiterer Erwärmung und somit zu weiterem Schwinden der Permafrostböden mit entsprechender Abgabe von Methan in die Atmosphäre.
Vegetation und Ökosysteme
Die Klimaveränderungen, die auch mit den Veränderungen in der Arktis zusammenhängen, haben überdies Auswirkungen auf die Vegetation und somit auf die Ökosysteme in der Arktis. Hier breiten sich Buschland und Wälder massiv aus, was die Kohlenstoffspeicherkapazität und die Biodiversität in den nördlichen Gebieten beeinflusst. Überdies wird der Albedo-Effekt geschwächt, da Eis- und Schneeflächen durch dunklere Oberflächen wie Wälder ersetzt werden.
Mit zunehmenden Waldflächen und zunehmender Trockenheit steigt auch die Waldbrandgefahr deutlich. Das Jahr 2019 hat u.a. gezeigt, wie sehr diese Gefahr real ist, als im Sommer in Kanada, Grönland, Alaska und Sibirien die Wälder brannten und eine geschätzte Fläche von 13,4 Millionen Hektar brannte. Die in die Atmosphäre abgegebenen Treibhausgase konnten allerdings nicht beziffert werden.
Zusammengefasst
Die Arktis ist kein vom Rest der Welt abgeschlossenes System, sondern sie trägt maßgeblich zur Klimabildung auf der Erde bei. Meeresströmungen, der Meeresspiegel, Winde und Niederschlag in anderen Teilen der Welt sind von den Entwicklungen in bzw. von der Stabilität der Arktis abhängig. Sollte die Klimaerwärmung in ungehinderten Maßen fortschreiten, wird vermutet, dass der Arktische Ozean erstmals im Sommer 2030 komplett eisfrei sein könnte. In wie weit dies die Entwicklungen weiter beschleunigt, wird die nicht mehr all zu ferne Zukunft zeigen.