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2. September 2011
Eisdickenmessungen aus der Luft
Von der Meereisgruppe des Alfred-Wegener-Instituts: Robert Ricker, Priska Hunkeler, Stefan Hendricks, Marcel Nicolaus, Mario Hoppmann, Christian Katlein
Auf der Polarstern sind zwei Helikopter stationiert, welche für wissenschaftliche Untersuchungen eingesetzt werden. Die Meereisphysik-Gruppe nutzt die Helikopter, um die Dicke des Meereises entlang der Fahrtroute zu messen und die Eisoberfläche zu beobachten. Solche Messungen führen wir seit 2001 durch und können dadurch die Eisdickenentwicklung der letzten zehn Jahre genau verfolgen. Die Messungen zeichnen sich durch ihre hohe Datendichte aus. Vor allem im Sommer sind die Daten von großem Interesse, da dann Satelliten die Eisdicke wegen der Schmelztümpel auf dem Eis nicht genau genug bestimmen können.
Wir messen die Eisdicken aus der Luft mit dem sogenannten EM-Bird. Dieser hängt an einem Kabel 20 Meter unter dem Helikopter. Da Meereis eine viel geringere elektrische Leitfähigkeit als Meerwasser besitzt, kann die Dicke des Meereises über die Messung elektromagnetischer Felder bestimmt werden.
Mario Hoppmann, Alfred-Wegener-Institut Helikopter mit EM-Bird
Entlang unserer Profile können wir den Anteil von einjährigem und mehrjährigem Meereis unterscheiden. Einjähriges Meereis besteht in der Regel aus ebenen Schollen, welche stark von Schmelztümpeln durchsetzt sind. Mehrjähriges Eis ist wesentlich dicker als einjähriges Eis und deutlich durch seine Unebenheiten zu erkennen. Weiter konnten wir in den letzten Tagen auch das erste Neueis beobachten, das sich in Rinnen zwischen den Schollen bildet und nur wenige Zentimeter dick ist.
Stefan Hendricks, Alfred-Wegener-InstitutEisdickenprofil von eher dünnem überwiegend einjährigem Eis
Stefan Hendricks, Alfred-Wegener-Institut Eisdickenprofil von eher dickem überwiegend mehrjährigem Eis
Für die Eisdickenmessungen fliegen wir von der Polarstern aus mit dem Helikopter Dreiecke mit einer Seitenlänge von 40 Meilen (74 km), wobei die Flugzeit ungefähr zwei Stunden beträgt. Eine Person im Helikopter bedient den EM-Bird und ist für die Überwachung der Bird-Höhe verantwortlich. Diese Person ist über Funk mit dem Piloten verbunden und gibt ihm Anweisungen zur Flughöhe, die idealerweise 10 bis 15 m beträgt. Regelmäßig steigen wir auf Höhen über 130 m auf, um eine Messung ohne Einfluss des Meerwassers vorzunehmen und das System damit zu kalibrieren. Diese Nullmessungen sind notwendig, um die Eisdicke auf zehn Zentimeter genau zu bestimmen.
Meereisphysik, Alfred-Wegener-InstitutFoto aus dem Helikopter, mehrjähriger Eisrücken umgeben von
einjährigem Eis
Meereisphysik, Alfred-Wegener-Institut Foto aus dem Helikopter, mehrjähriges Eis, teilweise deformiert
Eine zweite Person im Helikopter macht alle zwei Minuten ein Foto mit einer Kamera mit integriertem GPS, um die Eisbedingungen entlang des Profils zu dokumentieren. Dabei können die oben genannten Meereistypen beobachtet werden. Allerdings treffen wir auf dieser Fahrt häufig auf einjähriges Eis mit einer Dicke von ungefähr einem Meter.
Der Flugbetrieb an Bord ist sehr vom Wetter abhängig. Bei Nebel, tiefen Wolken oder Eisregen können aus Sicherheitsgründen keine Flüge stattfinden. Am Anfang der Expedition konnten wir wegen schlechten Wetters nur wenige Messflüge durchführen. Seit dem Nordpol hat sich jedoch die Wetterlage verbessert und wir konnten schon 1600 km Eisdickendaten aufnehmen. Erste Resultate zeigen ähnliche Meereisdicken wie bei den letzten Messflügen von der Polarstern aus im Jahr 2007. Damit bliebe das Meereis in der zentralen Arktis im Spätsommer unverändert dünn.
Auf der Polarstern sind zwei Helikopter stationiert, welche für wissenschaftliche Untersuchungen eingesetzt werden. Die Meereisphysik-Gruppe nutzt die Helikopter, um die Dicke des Meereises entlang der Fahrtroute zu messen und die Eisoberfläche zu beobachten. Solche Messungen führen wir seit 2001 durch und können dadurch die Eisdickenentwicklung der letzten zehn Jahre genau verfolgen. Die Messungen zeichnen sich durch ihre hohe Datendichte aus. Vor allem im Sommer sind die Daten von großem Interesse, da dann Satelliten die Eisdicke wegen der Schmelztümpel auf dem Eis nicht genau genug bestimmen können.
Wir messen die Eisdicken aus der Luft mit dem sogenannten EM-Bird. Dieser hängt an einem Kabel 20 Meter unter dem Helikopter. Da Meereis eine viel geringere elektrische Leitfähigkeit als Meerwasser besitzt, kann die Dicke des Meereises über die Messung elektromagnetischer Felder bestimmt werden.
Mario Hoppmann, Alfred-Wegener-Institut Helikopter mit EM-BirdEntlang unserer Profile können wir den Anteil von einjährigem und mehrjährigem Meereis unterscheiden. Einjähriges Meereis besteht in der Regel aus ebenen Schollen, welche stark von Schmelztümpeln durchsetzt sind. Mehrjähriges Eis ist wesentlich dicker als einjähriges Eis und deutlich durch seine Unebenheiten zu erkennen. Weiter konnten wir in den letzten Tagen auch das erste Neueis beobachten, das sich in Rinnen zwischen den Schollen bildet und nur wenige Zentimeter dick ist.
Stefan Hendricks, Alfred-Wegener-InstitutEisdickenprofil von eher dünnem überwiegend einjährigem Eis
Stefan Hendricks, Alfred-Wegener-Institut Eisdickenprofil von eher dickem überwiegend mehrjährigem EisFür die Eisdickenmessungen fliegen wir von der Polarstern aus mit dem Helikopter Dreiecke mit einer Seitenlänge von 40 Meilen (74 km), wobei die Flugzeit ungefähr zwei Stunden beträgt. Eine Person im Helikopter bedient den EM-Bird und ist für die Überwachung der Bird-Höhe verantwortlich. Diese Person ist über Funk mit dem Piloten verbunden und gibt ihm Anweisungen zur Flughöhe, die idealerweise 10 bis 15 m beträgt. Regelmäßig steigen wir auf Höhen über 130 m auf, um eine Messung ohne Einfluss des Meerwassers vorzunehmen und das System damit zu kalibrieren. Diese Nullmessungen sind notwendig, um die Eisdicke auf zehn Zentimeter genau zu bestimmen.
Meereisphysik, Alfred-Wegener-InstitutFoto aus dem Helikopter, mehrjähriger Eisrücken umgeben von einjährigem Eis
Meereisphysik, Alfred-Wegener-Institut Foto aus dem Helikopter, mehrjähriges Eis, teilweise deformiertEine zweite Person im Helikopter macht alle zwei Minuten ein Foto mit einer Kamera mit integriertem GPS, um die Eisbedingungen entlang des Profils zu dokumentieren. Dabei können die oben genannten Meereistypen beobachtet werden. Allerdings treffen wir auf dieser Fahrt häufig auf einjähriges Eis mit einer Dicke von ungefähr einem Meter.
Der Flugbetrieb an Bord ist sehr vom Wetter abhängig. Bei Nebel, tiefen Wolken oder Eisregen können aus Sicherheitsgründen keine Flüge stattfinden. Am Anfang der Expedition konnten wir wegen schlechten Wetters nur wenige Messflüge durchführen. Seit dem Nordpol hat sich jedoch die Wetterlage verbessert und wir konnten schon 1600 km Eisdickendaten aufnehmen. Erste Resultate zeigen ähnliche Meereisdicken wie bei den letzten Messflügen von der Polarstern aus im Jahr 2007. Damit bliebe das Meereis in der zentralen Arktis im Spätsommer unverändert dünn.
Kommentare zu "Eisdickenmessungen aus der Luft"
@Frank Arnold
von Beobachter
am 08.09.2011 um 21:30 Uhr
Ich glaube sie überschätzen hier um viele Größenordnungen den Effekt von Eisbrechern. Das Meereis reißt ständig wesentlich großflächiger schon allein dadurch auf, dass es durch Winde immer hin und her geschoben wird. Das Eis schwimmt ja und ist nicht stationär. Genau durch die gleichen Mechanismen wird es auch immer wieder zusammengeschoben.
Das Brechen von 20-30m breiten Schneisen durch Eisbrecher fällt angesichts dieser gigantischen Bewegungen überhaupt nicht ins Gewicht. Vor allem, weil nicht mal eine Handvoll Schiffe überhaupt pro Jahr in die Nähe des Nordpols vordringen. Die freigemachten schmalen Kanäle schließen sich dabei innerhalb von wenigen Stunden wieder.

Ich persoenlich glaube, dass das staendige Brechen des Eises fuer Fahrten zum Nordpol mit ein Grund darstellt, dass es a) duenner wird und b) sich nicht mehr regeneriert. Auch bei einem Wasserglas mit ein paar Eiswuerfeln sorgt Zerkleinern und staendige Bewegung fuer ien schnelleres Abschmelzen. Mein Vorschlag ist, dass man das Nordpolarmeer fuer die naechsten Jahre fuer auf dem Wasser fahrende Schiffe sperrt und wir uns so eine geschlossene Eisschicht vorsichtig wieder heranzuechten. Moeglicherweise ist es aber dafuer bereits zu spaet, da eine kritische Grenze bereits unterschritten ist.