Gemeinsame Pressemitteilung des Umweltbundesamtes und des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven UBA und AWI fordern: Anstrengungen im Klima- und Meeresschutz verstärken und Risiken für Küstenräume verringern Heute hat der Weltklimarat IPCC seinen neuen Sonderbericht zu Meeren und Eisgebieten im Klimawandel vorgestellt. Der Bericht zeigt: Der Klimawandel hat schon heute gravierende Folgen für die Meere und Polargebiete. Die Ozeane erwärmen und versauern zunehmend, die Zahl der marinen Hitzewellen steigt, der Anstieg des Meeresspiegels beschleunigt sich. Maria Krautzberger, Präsidentin des Umweltbundesamtes und Prof. Dr. Antje Boetius, Direktorin des Alfred-Wegner-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar und Meeresforschung in Bremerhaven, fordern daher gemeinsam, den notwendigen Klimaschutz in Deutschland wirksam umzusetzen und Lösungsansätze zu entwickeln, um die Meeresökosysteme und Küsten nicht zusätzlich belasten. Maria Krautzberger: „Um auf die Folgen des beschleunigten Meeresspiegelanstiegs und höhere Wasserstände bei Sturmfluten rechtzeitig vorbereitet zu sein, müssen Bund und Länder künftig alle Optionen zur Sicherung von Küstenräumen prüfen. Naturnahe Lösungen wie Sandvorspülungen, küstennahe Überflutungsräume oder Salz- und Seegraswiesen sollten dabei künftig stärker im Vordergrund stehen als ausschließlich technische Maßnahmen wie immer höhere und breitere Deiche. Außerdem müssen die vielfältigen Belastungen der Meere, beispielsweise mit überschüssigen Nährstoffen wie Dünger aus der Landwirtschaft und Plastikmüll, verringert werden. Wenn die Meere weniger belastet und gut geschützt sind, sind sie widerstandsfähiger gegenüber den Folgen des Klimawandels und können langfristig vom Menschen genutzt werden. Das hilft den Ökosystemen und die Ökosysteme helfen der Klimawandelanpassung. Uns bleibt keine Zeit mehr, das zeigt der Bericht deutlich. Klimaschutz muss jetzt passieren. Abwarten ist keine Option.“ Antje Boetius: „Die bislang ungebremst steigenden Kohlendioxidemissionen weltweit haben messbare Konsequenzen für das Leben in den Meeren. Erwärmung und Versauerung verringern und verschieben die Lebensräume, mit vielen nachteiligen Konsequenzen, auch für den Menschen. Der schnelle Verlust von Meereis, die zunehmende Beschädigung der Korallenriffe, die häufigeren Hitzewellen sind eine Bedrohung für viele Arten. Der Bericht stellt fest, dass diese Faktoren die Produktivität der Meere negativ beeinflusst und besonders die Küstenregionen und ihre Bewohner betrifft. Das bedeutet, dass auch bei uns noch viel mehr in den umfassenden Meeres- und Küstenschutz investiert werden muss. Es bedeutet aber vor allem, dass der Klimaschutz ein vorrangiges Ziel der Politik sein muss und wissenschaftsbasiert, mit wesentlich mehr Fokus auf kurzfristig wirksame, für die Bürger transparente Maßnahmen umzusetzen ist, als derzeit verhandelt wird.“ Der Sonderbericht des Weltklimarats zeigt: Der Meeresspiegelanstieg hat sich in den zurückliegenden Jahrzehnten deutlich beschleunigt, insbesondere weil die Eisschilde und Gletscher der Erde schrumpfen und sich wärmer werdendes Meerwasser ausdehnt. Die Wasserpegel werden bis zum Ende des 21. Jahrhunderts und darüber hinaus ansteigen, bis Ende 2300 möglicherweise um mehrere Meter, wenn es der Menschheit nicht gelingt, die Erwärmung auf unter 2 Grad Celsius zu begrenzen. Die Gefahr von Überflutungen in den Küstengebieten steigt demzufolge, auch in Mitteleuropa. Der Meeresspiegel wird bei unzureichenden Klimaschutzmaßnahmen der internationalen Staatengemeinschaft erhöht bleiben. Bei Sturmfluten wird das Meerwasser an den Küsten höher auflaufen. Bestehender Schutz vor Hochwasser könnte dann für die Küsten und das Land hinter den Deichen nicht mehr wirksam sein. Der Klimawandel verstärkt bereits heute die menschengemachten Belastungen der Meere. Das führt zu marinen Hitzewellen, vermehrten Sauerstoffmangelzonen und hat negative Folgen für marine Ökosysteme und Nahrungsnetze, wenn Tier- und Pflanzenarten in dieser Umgebung nicht mehr leben können und in andere Gegenden abwandern. Die Polargebiete haben sich bereits jetzt stärker erwärmt als der Rest der Welt. Die Eisschilde auf Grönland und in der Antarktis schrumpfen, das Meereis in der Arktis geht dramatisch zurück, gleichzeitig taut der Permafrostboden. Diese nachweislichen Veränderungen haben nicht nur Auswirkungen auf die Ökosysteme, sondern auch auf die Menschen in diesen Regionen, wenn sich zum Beispiel die Lebensräume und das Vorkommen von Fischarten verändern oder Infrastrukturen durch den instabilen Boden einstürzen. Der Bericht zeigt auch für das gefrorene Land eindringlich: Weit reichender Gletscherrückzug, der zunehmende Verlust von polarem Inlandeis, eine geringere Ausdehnung und Dauer der Schneebedeckung sowie das Auftauen und die Degradation von Permafrostböden werden sich in den nächsten Jahrzehnten fortsetzen. In Hochgebirgsregionen, einschließlich der europäischen Alpen, kann der Rückgang der Gletscher zu großen Problemen bei der Wasserversorgung führen. Das Umweltbundesamt fordert wie die Wissenschaft den notwendigen Klimaschutz, um Erwärmung und Versauerung sowie Folgen für die Meere und Polarregionen wie Zunahme mariner Hitzewellen und Abschwächung der atlantischen Zirkulation zu verringern. Außerdem müssen Einträge von Nähr- und Schadstoffen spürbar reduziert werden, um die Widerstandsfähigkeit gegenüber Klimaveränderungen und Pufferkapazitäten von Ökosystemen zu stärken. Weitere Informationen: Der Weltklimarat IPCC hat am 25. September 2019 in Monaco den "Sonderbericht über den Ozean und die Kryosphäre in einem sich wandelnden Klima " der Öffentlichkeit vorgestellt. Der Sonderbericht fasst den wissenschaftlichen Kenntnisstand über Auswirkungen des Klimawandels auf Ozeane sowie Schnee- und Eisgebiete der Erde und damit verbundene Risiken für Natur und Mensch zusammen, und er zeigt Handlungsoptionen zum Umgang mit den erwarteten Änderungen auf.
Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), haben mit Hilfe des ESA-Satelliten CryoSat-2 erstmals flächendeckende Karten der Eisschilde auf Grönland und in der Antarktis erstellt und dabei nachweisen können, dass die Eispanzer beider Regionen derzeit in einem Rekordtempo schrumpfen. Insgesamt verlieren die Eisschilde pro Jahr rund 500 Kubikkilometer Eis. Diese Menge entspricht einer Eisschicht, die rund 600 Meter dick ist und sich über das gesamte Stadtgebiet Hamburgs erstreckt. Die Karten und Ergebnisse dieser Studie erschienen am 20. August 2014 in The Cryosphere, dem frei zugänglichen Onlinemagazin der European Geoscience Union (EGU).
Am 15. Juli 2010 wird das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft dreißig Jahre alt. Mit seiner innovativen Wissenschaft und exzellenten Forschungsinfrastruktur hat sich das Alfred-Wegener-Institut (AWI) zu einem der weltweit führenden und international anerkannten Zentren für Klimaforschung in beiden Polarregionen und den Meeren entwickelt. Spitzenforschung zum Meereis, den Polarmeeren und ihren Ökosystemen, der Nordsee, dem Wattenmeer, den Eisschilden Grönlands und der Antarktis, der polaren Atmosphäre, den Dauerfrostgebieten, der Klimageschichte und der Vergangenheit unserer Erde zeichnet das Alfred-Wegener-Institut aus. Charakteristisch sind außerdem seine starke internationale Vernetzung und die breite wissenschaftliche Expertise. Um anstehende Fragen zu lösen, arbeiten Bio-, Geo- und Klimawissenschaften eng zusammen. Die Feldforschung unter extremen Bedingungen gehört ebenso zum Alltag wie Arbeit in modernen Laboren, mit leistungsfähigen Großrechnern und Methoden der Fernerkundung. Weil die Polar- und Meeresforschung immer auch eine logistische Herausforderung ist, verfügt das AWI über eine exzellente Infrastruktur, die sie der nationalen und internationalen Wissenschaft zur Verfügung stellt, darunter Forschungsschiffe wie die „Polarstern“ und die „Heincke“, saisonal oder ganzjährig besetzte Forschungsstationen wie die „Neumayer-Station III“ in der Antarktis und die deutsch-französische Forschungsbasis „AWIPEV“ auf Spitzbergen, wissenschaftliche Observatorien, innovative Messsysteme und das Polarflugzeug „Polar 5“.
Das Filchner-Ronne-Schelfeis im antarktischen Weddellmeer wird noch in diesem Jahrhundert rapide zu schmelzen beginnen und als Barriere für nachrutschendes Inlandeis wegfallen. Diese Vorhersagen treffen Klimaforscher des Alfred-Wegener-Institutes für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft in der Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature vom 10. Mai 2012. Sie widerlegen damit die weit verbreitete Annahme, das Schelfeis des Weddellmeeres bliebe aufgrund der Randlage des Meeres von den unmittelbaren Einflüssen der Erderwärmung verschont.
Das Projekt "Constraining future Antarctic ice loss with the coupled ice-ocean model PISM-FESOM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Sea-level rise constitutes one of the major impacts of anthropogenic climate change. Mean sea-level has been rising with a rate of about 3 mm/yr since the beginning of the 1990s, dominated by ocean warming and the loss of mountain glaciers. The largest future contribution is however expected from mass loss of the large ice sheets on Greenland and Antarctica. The dynamic response of the Antarctic ice sheet to a warming climate is not well understood and therefore poses the largest uncertainty in future sea-level projections. In 2013 the IPCC acknowledged that a dependency of ice loss on future warming cannot be inferred due to a lack of understanding of the relevant processes and assessed a likely contribution of less than 20cm in the 21st century. New modeling results now indicate a risk of more than one meter sea level contribution from Antarctica under strong warming within the 21st century. Such contribution would dominate over other processes like thermal expansion, glacier melt and Greenland ice loss. The new projections leave sea-level impact scientists and coastal planners in a limbo as such upward-corrected projections would require massive changes in adaptation planning. Though the new projections are supported by the sensitivity of several meters per degree of warming inferred from records of past sea levels, the timescale of the contribution is difficult to infer from these records. Reconstructed sea-level histories suggest that fast changes occurred in the past in terms of 'melt-water pulses' with several meters of sea-level rise within a few hundred years. High rates of ice loss from Antarctica need to be sustained by an ocean circulation that is capable of providing the heat to melt the ice or transport icebergs towards warmer waters where they melt. Without thorough constraints on the ocean heat flux through energy conservation in the ice-ocean system, very high rates of ice loss remain therefore debatable. Only a coupled ice-ocean model will make it possible to provide such constraints and therewith reduce the uncertainty in future Antarctic ice loss. While the understanding of ocean and ice-sheet physics individually has matured, their interplay at the ice-ocean interface is still insufficiently understood. We therefore here propose to develop such a coupled model from well-established stand-alone models for the ice sheet and for the ocean.
Das Projekt "SIGNAL - SAR for Ice, glacier and oceaN globAL dynamics" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme durchgeführt. 1. Vorhabenziel - SIGNAL ist eine innovative Erdbeobachtungsmission die einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis der Veränderungen in der Arktis und Antarktis und damit grundlegende Informationen zum fortschreitenden Klimawandel liefern wird. SIGNAL wird innovative Aspekte der Radar-Technologie im Ka-Band untersuchen und soll die Forschungsaktivitäten in Deutschland nach Cryosat sicherstellen. Die primären Ziele sind die Quantifizierung der topographischen Veränderungen über dem grönländischen und antarktischen Eisschild, die systematische Beobachtung der Dynamik von schnell fließenden Gletschern sowie die Charakterisierung von Meeresströmungen und deren raumzeitliche Veränderungen, die ein Anzeichen für Meeresspiegel-Erhöhungen, Wassertemperatur-Steigerungen und Salzgehalts-Veränderungen sind. 2. Arbeitsplanung - siehe Anlage Kap. 2.3 und Kap. 4. In diesem Projekt wird ein Konzept für die SIGNAL Mission erarbeitet und auf seine Machbarkeit, Performance und Nutzen im Hinblick auf die wissenschaftliche Zielsetzung und deren Anforderungen untersucht. Wissenschaftliche Ziele werden definiert, Retrieval-Algorithmen und Missionsprodukte werden entwickelt. Auf dieser Basis wird ein geeignetes innovatives Ka-Band Radar-Instrument und eine Mission konzeptioniert und letztendlich in ein Instrument und Satelliten-Bus Design überführt. Die Ergebnisse wurden dann in einen konkreten Vorschlag für die Realisierung der SIGNAL Mission umgesetzt.
Das Projekt "Coupled simulations of Antarctic ice-sheet/ocean interactions using POP and CISM (CLARION)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. The CLARION project aims at improving the understanding of ice sheet-ocean interactions in the Antarctic region through a series of large-scale regional simulations of interactions between the Antarctic Ice Sheet and the Southern Ocean. A major focus of the project is the continued development of the POPSICLES ice sheet-ocean model, one of the first coupled ice sheet-ocean models and and the first to perform large-scale, high resolution circum-Antarctic simulations. POPSICLES is the coupling of the Parallel Ocean Program (POP) and the Berkeley Ice Sheet Model (BISICLES). Our POPSICLES simulation results have shown that melt rates, and thus ice-sheet advance and retreat, are strongly sensitive to climate forcing. Changes in heat and salt fluxes at the ocean surface can lead shallowing or deepening of the surface mixed layer, which affects whether or not warm, deep water (such as Circumpolar Deep Water) reaches ice shelves. We have also shown that uncertainties in the topography of the Antarctic Ice Sheet (AIS), particularly in the bedrock topography below ice shelves, add to the difficulties in both present-day modeling and projections of the of the AIS. Our simulations show an instability toward advancing ice in regions where bedrock topography is unknown and sub-ice-shelf cavity is assumed to be thin. In collaboration with the ice-sheet modeling group of Prof. Anders Levermann, melt rates from POPSICLES simulations will also be used as boundary conditions for Antarctic simulations with the Parallel Ice Sheet Model (PISM). CLARION also involves development of ice sheet-ocean interactions in a second ocean model, the Model for Prediction Across Scales Ocean (MPAS-O). The goal of this portion of the project is to transition toward ice sheet-ocean coupling in an earth system model (ACME: the Accelerated Climate Model for Energy). Under CLARION, we are adding the sub-ice-shelf boundary-layer physics to MPAS-O and performing testing in idealized configurations. Part of this work is the development of a new set of idealized, coupled tests called the Marine Ice Sheet-Ocean Model Intercomparison Project (MISOMIP).
Das Projekt "Europaeisches Projekt fuer die Entnahme von Eiskernen in der Antarktis (EPICA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. (AWI) durchgeführt. EPICA ('European Project for Ice Coring in Antarctica') ist ein internationales, europaeisches Forschungsprojekt, das mit Hilfe der Gewinnung und Analyse von Eisbohrkernen aus der Antarktis die Mechanismen weltweiter Klima- und Umweltveraenderungen untersucht. Am Projekt, das von der EU unterstuetzt wird, beteiligen sich Labors aus zehn Laendern. An zwei Orten auf dem Antarktischen Eisschild sollen Kernbohrungen bis zum Felsbett durchgefuehrt werden. Die erste Bohrstelle liegt bei Dome Concordia in der Ostantarktis. Die Untersuchung dieses Bohrkernes soll die laengste Klima- und Umweltgeschichte (die letzten Untersuchungen 500000 Jahre) der suedlichen Hemisphaere ergeben. Die zweite Bohrung wird in Dronning Maud Land durchgefuehrt. Die Wahl des genauen Standortes der Bohrung haengt noch von zahlreichen Voruntersuchungen ab. Der Bohrkern soll vor allem dazu dienen, die Rolle des Nord- und Suedatlantiks fuer das globale Klima zu untersuchen. Die Feldarbeiten fuer das Projekt haben bereits begonnen. Die eigentlichen Bohrarbeiten auf Dome Concordia starten im Winter 1997/98. Sie sollen im Winter 2000 abgeschlossen werden. Bis zu diesem Zeitpunkt wird in Dronning Maud Land eine optimale Bohrstelle gesucht. Die Abteilung fuer Klima- und Umweltphysik am Physikalischen Institut der Universitaet Bern beteiligen sich bei der Kernbohrung auf Dome Concordia, bei den ersten Analysen im Feld und auch bei Laboranalysen. Sie nimmt auch mit speziellen Messmethoden bei der Rekognoszierung von Dronning Maud Land teil. Hauptauftragnehmer: Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Laboratoire de Glaciologie et de Geophysique de l'Environnement (LGGE); Saint-Martin-d'Heres; France.
Das Projekt "Modeling the role of the last ice age for the present and future sea-level contribution from Antarctica (SPP-ANTARCTICA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. The project will encompass the numerical simulation of at least four glacial cycles of the Antarctic sheet-shelf system using the Parallel Ice Sheet Model (PISM). The objective of the research plan is to determine the role of the past development of the Antarctic Ice Sheet for its sea-level contribution of the past and future century. To this end we investigate the influence of past climate evolution, especially the last deglaciation, on its present dynamic state: The ongoing changes in terms of mass balance, disregarding anthropogenic climate change, during the 20th and 21st centuries are influenced by the history of the advance and retreat of the ice during the last glacial cycles. Instead of aiming at a best-guess simulation, we will work on providing an ensemble of model simulations that incorporates uncertainties from climate boundary conditions and internal process-modeling and ice parameter choices. Apart from answering the above mentioned research question concerning the influence of the history of the ice sheet on its present day dynamics, we will also take an important step towards a new generation of projections of future ice discharge from Antarctica: It is important to know how much sea-level contribution, if any, is not caused by anthropogenic climate change. The program encompasses the development and short-term testing of physical improvements to the model that are needed in order to perform four glacial cycles (4GC) simulations and to provide a comprehensive ensemble. The currently implemented climate boundary conditions, both for the upper surface of the ice sheet and the underside of the ice shelves in contact with the ocean, will be examined and expanded to be suitable for 4GC-simulations. Process-based model components, concerning the numerical representation of the transition zone between ice sheet and ice shelf will be evaluated and improved. High-resolution nested simulation approaches will be developed for PISM in order to better resolve these crucial zones in order the further close the gap between finite differences models like PISM using shallow approximations of the stress balance and higher-order models. Sensitivity tests within 4GC-simulations will shed light on how the above mentioned new methods, climate boundary conditions in general and internal model parameters, influence the 4GC-simulation and ultimately the modeled present day state. An ensemble selection process will take place, excluding those parameter and climate-boundary combinations that are not conform to available geologic data for the past and observations of the present day state of the Antarctic ice sheet. This can be thought of as a blind selection of the dynamic present-day state of the ice sheet. By that dynamic state we mean the responsiveness of the modeled ice sheet to external forcing, which can vary drastically among a set of modeled ice sheets that are quite similar with respect to vertical and horizontal ice extent. (abridged text)
Das Projekt "Teilprojekt 2: Interaktion vom Antarktischen Eisschild und Schelfeis mit der festen Erde und dem Ozean" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Das Teilprojekt orientiert sich am Fokus des Verbundprojektes, der auf dem Verständnis der Schlüsselprozesse von Eis, Ozean und fester Erde sowie deren Interaktionen liegt. Unser Ziel ist es hierbei insbesondere, Modellkomponenten für entscheidende Prozesse zu entwickeln, die im Rahmen der globalen Klimamodelle der Arbeitsgruppe WG1 nicht komplett aufgelöst werden können. Eine der Hauptaufgaben ist die dynamische Kopplung zwischen Ozean, Eisschild und Schelfeisen (Task 1.4-2) für das OISE (Ocean-Ice-Solid Earth) Setup. Mehrere Erdsystemmodellgruppen in PalMod erwägen die Nutzung des neu entwickelten Potsdam Ice shelf Cavity mOdel PICO, das hier erstmals in gekoppelter Konfiguration eingesetzt werden wird. PICO soll in Phase II so weiter entwickelt und getestet werden, dass dadurch eine bidirektionale Kopplung des Eisdynamik-Modells PISM an ein globales Ozeanzirkulationsmodell (MOM) möglich wird. Mithilfe des gekoppelten Eis-Ozean-Modells kann beispielsweise untersucht werden, wie sich Veränderungen in den Temperaturen, im Salzgehalt oder in den Ozeanströmungen auf die Schmelzraten der antarktischen Schelfeise auswirken. Die vorgesehenen Arbeiten liefern neue detaillierte Einblicke in die Eis-Ozean-Interaktion und die Rolle von Feedback-Mechanismen für die vergangene und zukünftige Entwicklung des antarktischen Eisschildes. Das Schelfeiskavernenmodell bildet zudem die Grundlage für Zukunftssimulationen in Task 1.4-5.