Aus der Arktis gibt es nur noch selten gute Nachrichten. Die Temperaturen steigen, das Eis am Nordpol schmilzt. In der Antarktis war bisher hingegen eine bedeutend geringere Erwärmung zu verzeichnen. Eine neue Studie zeigt jedoch, dass auch dort die Ausdehnung des Packeises seit 2003 um fast ein Fünftel gesunken ist. Im heutigen Thema des Tages sollen aber weniger die Auswirkungen des Klimawandels, sondern vielmehr die Entstehung und die Besonderheiten von Packeis im Fokus stehen.

Vanishing sea ice could trigger more Arctic precipitation t.co/VXk1VE72Oa pic.twitter.com/WS28sBBwVe

— AGU's Eos (@AGU_Eos) 4. Januar 2016

Packeis ist eine Form von Meereis, die nicht mit der Küste verbunden ist, sondern von Wind und Wellen bewegt wird. Dabei muss eine zusammenhängende Eisdecke von etwa 80% vorhanden sein, damit man von Packeis spricht.

Wenn die Wassertemperatur unter -1,8 °C sinkt, bilden sich kleine Eiskristalle im Millimeter-Bereich (Anmerkung: das Salz bewirkt eine Gefrierpunktserniedrigung verglichen mit reinem Wasser, das bei 0°C gefriert). Diese Eiskristalle formen sogenanntes Frazil-Eis, das durch Turbulenz in die obersten Wasserschichten gemischt wird. Sinkt die Temperatur weiter, wird das Oberflächenwasser zu "Eisschlamm" (engl.: slush ice) und die turbulente Mischung wird durch die verbundenen Eiskristalle gedämpft. Sobald der feste Anteil des Eisschlammes etwa 30-40% beträgt, spricht man von "Pfannkucheneis" (engl.: pancake ice), das bereits einige Meter groß sein kann.

Wenn diese einzelnen "Pfannkuchen" schließlich zusammenfrieren, entsteht eine geschlossene, feste Meereisdecke. Weiteres Wachstum erfolgt hauptsächlich durch Gefrieren des Wassers an die untere Eisdecke.

Beim Gefrieren von Salzwasser ist interessant, dass nur die Wassermoleküle gefrieren. Die Salzkristalle hingegen sammeln sich in flüssigen Sole-Tropfen (engl.: brine). Einige dieser Soletropfen werden in Taschen zwischen den Eiskristallen eingeschlossen. Steigt die Temperatur, so schmilzt das Eis um die Soletaschen, woraufhin sich diese auflösen.

Nicht nur Klimaforscher beschäftigen sich mit Packeis, auch für Schiffcrews, die in der Arktis und Antarktis unterwegs sind, ist diese Form des Meereises von großer Wichtigkeit. Es ist anzunehmen, dass Packeis zur Bildung der einen oder anderen Sorgenfalte auf der einen oder anderen Kapitänsstirn beigetragen hat- selbst bei denen, die auf Eisbrechern unterwegs sind. Eisbrecher sind normalerweise so gebaut, dass sie im Vergleich zu normalen Schiffen durch ihre besondere Rumpfkonstruktion und das Aufgleiten auf das Eis dieses brechen. Soll eine Fahrrinne gebildet werden, stößt der Eisbrecher seitlich Pressluft ins Wasser, sodass die Fahrrinne vom Eis für einige Zeit freigehalten wird. Wenn allerdings durch Wind und Strömungen Eisschollen übereinander geschoben werden, entstehen sogenannte "Presseisrücken". Diese meterhohen Eisformationen können ein großes Hindernis für die Schifffahrt darstellen und dazu führen, dass die Dampfer stecken bleiben und im Eis einfrieren.

Zu guter Letzt bleibt der Verfasserin des Artikels der Besatzung des Forschungsschiffs "Polarstern", das die letzten zwei Tage im antarktischen Eis eingefroren war aber sich selbst befreien konnte, weiterhin "toi toi toi" zu wünschen. Mögen bei der Rückkehr nicht allzu viele neue Falten auf den Gesichtern hinzugekommen sein...

Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 10.01.2016

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