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Schmelzen des arktischen Meereises

Beispiel für einen positiven/verstärkenden Rückkopplungsmechanismus

Beim Blick auf die Arktis zeigen Satellitenbilder, dass es dort während der zurückliegenden Jahrzehnte zu auffälligen Veränderungen gekommen ist:

Die Meereisbedeckung während der Sommermonate ist deutlich zurückgegangen. Im Vergleich mit den frühen 80er Jahren ist heute wesentlich weniger Fläche in der Arktis mit Eis bedeckt. Messungen der Dicke des Eises zeigen außerdem, dass die Eisfläche nicht nur kleiner, sondern auch deutlich dünner geworden ist

Aus klimatischer Sicht ist ein solcher Rückgang der Eisbedeckung bedenklich, da er die Erwärmung in den hohen nördlichen Breiten stark beschleunigt:

Schnee- und Eisflächen reflektieren etwa 80-90 Prozent der auf sie einfallenden Sonnenstrahlung. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einer hohen „Albedo“. Albedo bezeichnet das Verhältnis aus reflektierter zu einfallender Strahlung. Hat eine Oberfläche eine Albedo von 50 Prozent, bedeutet dies, dass die Hälfte der auf sie einfallenden Strahlung wieder reflektiert wird. Kommt es durch wärmere Temperaturen zu einem großflächigen Abschmelzen des Meereises, wird weniger einfallende Sonnenstrahlung zurück ins All reflektiert und von den nun freiwerdenden Ozeanflächen absorbiert. Als Folge davon wärmen sich die arktischen Meere stärker auf, als alleine durch ansteigende Temperaturen zu erwarten wäre. Ein weiteres Abschmelzen der Eisbedeckung ist die Folge. Dies ist ein Beispiel für einen verstärkenden, oder auch „positiven“ Rückkopplungsmechanismus im Klimasystem – der sogennante Eis-Albedo-Feedback-Effekt.

Die Verstärkung kann aber auch in die umgekehrte Richtung laufen:

Wenn es kälter wird, bilden sich größere Eisflächen. Dadurch wird mehr Sonnenstrahlung reflektiert, somit die Abkühlung verstärkt, und es kommt zu einem weiteren Anwachsen der Eisflächen. In der Erdgeschichte hat es solche teils dramatischen Klimaänderungen wahrscheinlich schon gegeben: Durch eine lang andauernde Abkühlungsphase und dadurch bedingten riesigen Eisflächen war die Temperatur der Erde vor sechs- bis siebenhundert Millionen Jahren soweit abgekühlt, dass die Schnee- und Eisgrenze bis in die Tropen reichte – ein lebensfeindlicher „Snowball-Earth-Planet“.

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