In der Weddellsee in der Antarktis bildet sich gelegentlich eine große offene Fläche im Meereis, die als Maud-Rise-Polynya bezeichnet wird. Seit ihrer ersten Entdeckung im Jahr 1974 öffnet sich diese mysteriöse Lücke unregelmäßig und hat das wissenschaftliche Interesse an den Bedingungen geweckt, die zu ihrer Entstehung führen. Nach ihrem erneuten Auftreten in den Jahren 2016 und 2017 intensivierten Forscher*innen ihre Untersuchungen, um das Phänomen besser zu verstehen.

Polynyas in der Antarktis

Forschende haben Seehunde mit Sensorvorrichtungen ausgestattet, um Daten zu sammeln. Diese Meerestiere wurden so zu aktiven Teilnehmenden der Studie und lieferten wertvolle Einblicke in die Meeresbedingungen. Das Konzept des Ekman-Transports wurde als entscheidend für das Verständnis der Polynya identifiziert.

Bei diesem physikalischen Effekt wird windgetriebenes Oberflächenwasser spiralförmig in tiefere Wasserschichten gedrückt, was entscheidend zur Vermischung beiträgt. Der Ozeanograph Alberto Naveira Garabato hebt diesen Mechanismus hervor, da er die Vermischung von warmem, salzhaltigem Wasser fördert, was wiederum das Gefrieren der Meeresoberfläche verhindert.

„Der Abdruck von Polynyas kann mehrere Jahre nach ihrer Entstehung im Wasser bleiben“, ergänzte Professor Sarah Gille von der University of California San Diego, eine weitere Mitautorin der Studie in der Antarktis. „Sie können die Wasserbewegungen und den Wärmetransport durch Strömungen in Richtung Kontinent verändern. Das dichte Wasser, das sich hier bildet, kann sich über den gesamten Ozean ausbreiten.“

Polynyas sind für die Meeresfauna besonders wichtig, da sie in eisbedeckten Gewässern notwendige Atemräume für Seehunde und Wale bieten. Im Gegensatz zu küstennahen Polynyas stellt die wiederkehrende und isolierte Natur der Maud-Rise-Polynya jedoch einzigartige Herausforderungen dar.

Auch interessant: Verstörender Fund im Eis der Antarktis – „Bedeutung für die Zukunft ist klar“, so Forscher

Keine finale Lösung

Fabien Roquet von der Universität Göteborg erklärt, dass das durch den Ekman-Transport ausgelöste Aufsteigen des Wassers dazu beiträgt, die Bildung von neuem Eis zu verhindern, indem salzhaltigeres Wasser eingeführt wird, das den Gefrierpunkt senkt.

„Dieser Auftrieb hilft zu erklären, wie das Meereis schmelzen könnte“, so der Professor für physikalische Ozeanographie an der Universität Göteborg. „Aber wenn das Meereis schmilzt, führt dies zu einer Auffrischung des Oberflächenwassers, was wiederum die Durchmischung stoppen sollte. Es muss also noch ein anderer Prozess ablaufen, damit die Polynja bestehen bleibt. Von irgendwoher muss ein zusätzlicher Salzeintrag erfolgen.“

Das Verständnis dieser Dynamiken ist entscheidend, um Veränderungen im Meereis der Antarktis vorherzusagen. Klimatologin Sarah Gille betont, dass die Auswirkungen von Polynyas die Wasserbewegung und Wärmeverteilung nachhaltig verändern können, was globale Meeresströmungen auch lange nach dem Schließen der Polynyas beeinflusst.

Quelle: „Ekman-driven salt transport as a key mechanism for open-ocean polynya formation at Maud Rise“ (Science Advances; 2024); University of Southampton

Seit dem 24. Februar 2022 herrscht Krieg in der Ukraine. Hier kannst du den Betroffenen helfen.