Antarktisches Meereiswachstum ist Folge des kühlenden pazifischen Ozeanzyklus

Jetstream, Rossby-Welle, Jetstream-Welle. Die Klimawissenschaften können ziemlich kompliziert sein und die Fachbegriffe wirken abschreckend. Will man sich die Rossby-Wellen wirklich antun? Das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) hat damit vor einigen Jahren kräftig Klimaalarmstimmung produziert. Mittlerweile wissen wir aus neuesten Studien, dass dies wohl ziemlicher Quatsch war (siehe unseren Blogartikel “Und wieder lag das PIK daneben: Blockierte Wetterlagen werden im Zuge der Klimaerwärmung seltener werden“). Am 13. Juni 2016 versuchte es Scinexx noch einmal mit dem Thema:

Grönland: Rekordschmelze durch Jetstream-Welle
Fatale Feedbackschleife von Atmosphärenströmung und arktischer Erwärmung.
Arktischer Teufelskreis: Im letzten Sommer wanderte der atmosphärische Jetstream über Grönland so weit nach Norden wie nie zuvor – und löste dort eine Rekordschmelze aus, wie Forscher im Fachmagazin “Nature Communications” berichten. Das Fatale daran: Die Erwärmung der Arktis fördert solche Verschiebungen des Jetstreams und die wiederum heizen die Arktis auf – ein echter Teufelskreis.

Ist es nicht seltsam, dass Scinexx zu einer anderen aktuellen Studie beredt schweigt, die am 12. Junil 2016 in den Geophysical Research Letters erschien? Ein Forscherteam um Daniel Kennedy berichtete dort, dass blockierte Wetterlagen im Zuge des Klimawandels vermutlich seltener werden.

Der Jetstream ist jedoch ziemlich vielseitig. Wenn es schon in Grönland nicht richtig mit dem Klimaalarm klappt, dann vielleicht am Äquator? Klimadramatiker Robert Scribbler und Paul Beckwith (selbsternannter “Climate System Scientist”, in Wirklichkeit aber Master in Laseroptik) schlugen Ende Juni 2016 Alarm. Einer der Jetstreams hatte vor kurzem den Äquator überquert. Das muss doch sicher eine Folge des menschengemachten Klimawandels sein, befürchteten sie. Klimaprofi Roy Spencer überprüfte die Behauptung und fällte ein vernichtendes Urteil: Äquatorüberquerende Jetstreams hat es schon immer gegeben. Das räumt übrigens sogar Hockeystick-Michael-Mann ein. Robert und Paul, setzen, sechs.

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Der Niedersächsische Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Landes- und Naturschutz (NLWKN) stellte Ende Juni 2016 seinen Jahresbericht vor. In einer Pressemitteilung schaffte es die Behörde doch tatsächlich gleich im ersten Absatz, sich selbst zu widersprechen:

Noch ist Niedersachsen weitgehend verschont geblieben, doch die Gefahren durch extreme Wetterereignisse sind längst im Fokus des NLWKN: „Die Folgen des Klimawandels sind unübersehbar und werden nach unserer gemeinsamen Einschätzung immer häufiger und intensiver auftreten”, sagte Staatssekretärin Almut Kottwitz am Donnerstag vor Journalisten in Norden anlässlich der Vorstellung des Jahresberichts des NLWKN.

Einerseits ist das Bundesland noch weitgehend von den Folgen des Klimawandels verschont geblieben, andererseits wären die Folgen bereits unübersehbar. Wie soll das zusammenpassen? Murks hoch drei.

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Nun ist es amtlich: Das antarktische Meereis hat laut Pressemitteilung der ‘Research Organization of Information and Systems’ vom 29. Juni 2016 fast nichts mit der Temperatur zu tun:

Changes in Antarctic sea ice production due to surrounding ice conditions.

Impact of the changes to the ice sheet on global ocean circulation

The high sea ice production of Antarctic coastal polynyas is attributable to the formation of Antarctic Bottom Water (AABW), which is a driving force for global ocean circulation. Sea ice production varies year to year as well as seasonally; however, there are various explanations for the factors that increase or decrease this production, such as wind, temperature, and surrounding ice conditions, which have not been understood till date.

Dr Takeshi Tamura at National Institute of Polar Research, Japan, and his research team developed an algorithm for calculating sea ice production from satellite remote sensing data, and were the first in the world to succeed in mapping sea ice production in both the Arctic and Antarctic regions. In this study, this algorithm was used to analyze long-term (1992-2013) sea ice production in the 13 main Antarctic coastal polynyas, and the average values (Figure 2) and annual variability of sea ice production were calculated. Furthermore, the sea ice production volume was verified by bio-logging the data of Elephant seals (Mirounga Lenonina).

These results show that sea ice production decreased in years when major events such as an ice shelf collapse or the collapse of a glacier occurred. The results also indicate that sea ice production increases in polynyas wherein off-shore first-year ice has decreased. Dr Tamura states that “With Antarctic coastal polynyas, changes to surrounding ice such as ice shelves and glaciers, fast ice, and off-shore first-year ice play a more important role in sea ice production than wind and temperature, such as what the Southern Annular Mode (SAM) does.”

Furthermore, he comments that, “Antarctic coastal polynyas — in which there is large annual variability in sea ice production — are areas of the sea in which ice shelf fusion has accelerated in recent years. There is a possibility that these will have a large impact on changes to Antarctic Bottom Water (AABW) in the future, and therefore monitoring is essential.”

Source: National Institute of Polar Research, Japan

Knapp eine Woche später legte die University Corporation of Atmospheric Research (UCAR) nach und erklärte ihrerseits, das unerwartete Wachstum des antarktischen Meereises wäre durch die natürliche Variabilität bedingt. Schon länger haben sich die Modellierer die Haare gerauft, weshalb ihre theoretischen Berechnungen in der Antarktis vollkommen daneben lagen. Das Meereis wuchs, während es in den Modellen schmolz (siehe unseren Blogbeitrag “Klimamodellierer haben ein riesiges Problem: Modelle können Zunahme des antarktischen Meereises nicht reproduzieren“). Nun ist endlich der Groschen gefallen: Der pazifische Ozeanzyklus drückt derzeit die Temperaturen und lässt das Eis wachsen. Warum nicht gleich so? Früher wollte man den systematischen Einfluss der Ozeanzyklen einfach nicht wahrhaben, denn die Konsequenz ist enorm: Wenn der Ozeanzyklus jetzt kühlt, dann hat er 1980-2000 wohl gewärmt. Leider hatte man diese Erwärmung bislang voll und ganz dem CO2 zugemessen, das nun folglich viel weniger stark wärmt als lange gedacht. Im Folgenden die Pressemitteilung der UCAR:

Expanding Antarctic sea ice linked to natural variability

Climate models that capture Pacific variability also capture recent trend

The recent trend of increasing Antarctic sea ice extent — seemingly at odds with climate model projections — can largely be explained by a natural climate fluctuation, according to a new study led by the National Center for Atmospheric Research (NCAR). The study offers evidence that the negative phase of the Interdecadal Pacific Oscillation (IPO), which is characterized by cooler-than-average sea surface temperatures in the tropical eastern Pacific, has created favorable conditions for additional Antarctic sea ice growth since 2000. The findings, published in the journal Nature Geoscience, may resolve a longstanding mystery: Why is Antarctic sea ice expanding when climate change is causing the world to warm? The study’s authors also suggest that sea ice may begin to shrink as the IPO switches to a positive phase.

“The climate we experience during any given decade is some combination of naturally occurring variability and the planet’s response to increasing greenhouse gases,” said NCAR scientist Gerald Meehl, lead author of the study. “It’s never all one or the other, but the combination, that is important to understand.” Study co-authors include Julie Arblaster of NCAR and Monash University in Australia, Cecilia Bitz of the University of Washington, Christine Chung of the Australian Bureau of Meteorology, and NCAR scientist Haiyan Teng. The study was funded by the U.S. Department of Energy and by the National Science Foundation, which sponsors NCAR.

Expanding ice

The sea ice surrounding Antarctica has been slowly increasing in area since the satellite record began in 1979. But the rate of increase rose nearly five fold between 2000 and 2014, following the IPO transition to a negative phase in 1999. The new study finds that when the IPO changes phase, from positive to negative or vice versa, it touches off a chain reaction of climate impacts that may ultimately affect sea ice formation at the bottom of the world. When the IPO transitions to a negative phase, the sea surface temperatures in the tropical eastern Pacific become somewhat cooler than average when measured over a decade or two. These sea surface temperatures, in turn, change tropical precipitation, which drives large-scale changes to the winds that extend all the way down to Antarctica.

The ultimate impact is a deepening of a low-pressure system off the coast of Antarctica known as the Amundsen Sea Low. Winds generated on the western flank of this system blow sea ice northward, away from Antarctica, helping to enlarge the extent of sea ice coverage. “Compared to the Arctic, global warming causes only weak Antarctic sea ice loss, which is why the IPO can have such a striking effect in the Antarctic,” said Bitz. “There is no comparable natural variability in the Arctic that competes with global warming.”

Sifting through simulations

To test if these IPO-related impacts were sufficient to cause the growth in sea ice extent observed between 2000 and 2014, the scientists first examined 262 climate simulations created by different modeling groups from around the world. When all of those simulations are averaged, the natural variability cancels itself out. For example, simulations with a positive IPO offset those with a negative IPO. What remains is the expected impact of human-caused climate change: a decline in Antarctic sea ice extent.

But for this study, the scientists were not interested in the average. Instead, they wanted to find individual members that correctly characterized the natural variability between 2000-2014, including the negative phase of the IPO. The team discovered 10 simulations that met the criteria, and all of them showed an increase in Antarctic sea ice extent across all seasons. “When all the models are taken together, the natural variability is averaged out, leaving only the shrinking sea ice caused by global warming,” Arblaster said. “But the model simulations that happen to sync up with the observed natural variability capture the expansion of the sea ice area. And we were able to trace these changes to the equatorial eastern Pacific in our model experiments.”

Scientists suspect that in 2014, the IPO began to change from negative to positive. That would indicate an upcoming period of warmer eastern Pacific Ocean surface temperatures on average, though year-to-year temperatures may go up or down, depending on El Niño/La Niña conditions. Accordingly, the trend of increasing Antarctic sea ice extent may also change in response. “As the IPO transitions to positive, the increase of Antarctic sea ice extent should slow and perhaps start to show signs of retreat when averaged over the next 10 years or so,” Meehl said.

About the article
Title: Antarctic sea-ice expansion between 2000 and 2014 driven by tropical Pacific decadal climate variability. Authors: Gerald A. Meehl, Julie M. Arblaster, Cecilia M. Bitz, Christine T. Y. Chung, and Haiyan Teng

Lassen sich die beiden Studien irgendwie miteinander vereinbaren?