Nordpolargebiet (Arktis)

Polargebiete

978-3-14-100782-4 | Seite 166 | Abb. 1 | Maßstab 1 : 48.000.000
Nordpolargebiet (Arktis) |  | Polargebiete | Karte 166/1

Überblick


Als Nordpolargebiet oder Arktis wird allgemein der Bereich um den Nordpol bezeichnet. Er umfasst das größtenteils eisbedeckte Nordpolarmeer mit seinen zahlreichen Inseln sowie die Nordküsten von Nordamerika, Europa und Asien.
Die Verteilung der zahlreichen Bodenschätze in der Karte deutet auf die wirtschaftliche Bedeutung der Arktis hin. Insgesamt ist das Gebiet nur dünn besiedelt: Rund vier Millionen Menschen leben heute in der Arktis – etwa 1,3 Millionen Menschen von ihnen sind Nachfahren von Ureinwohnern (z. B. Inuit, Jakuten, Samen).

Klima und Landschaft
Einen Sommer wie bei uns in den Mittelbreiten gibt es in den Polargebieten nicht. Dort ist es auch in den Sommermonaten kalt oder kühl. Am Nordpol herrscht eine durchschnittliche Jahrestemperatur von minus 18 °C.
Die Landschaft ist vom kalten Klima geprägt: Verbreitet sind Gletscher, Meereis, dauernd gefrorener Untergrund (Dauerfrostboden bzw. Permafrost), Tundra, Frostschutt und Eiswüsten (d. h. Eis bedeckte Böden ohne Vegetation). In Grönland ist das Inlandeis bis zu 3000 Meter mächtig und reicht stellenweise bis unter den Meeresspiegel. Trotz der mächtigen Eisschichten hat die Arktis in weiten Teilen nur geringe Jahresniederschläge von unter 500 Millimetern, die hauptsächlich als Schnee fallen.

Meeresströmungen und Eisausdehnung
Der Golfstrom reicht als warme Meeresströmung weit nach Norden und hat einen großen Einfluss auf die Wärmeverhältnisse in Europa. So kommt es, dass die norwegische Westküste ganzjährig eisfrei bleibt. Dort werden Durchschnittstemperaturen von plus 2,9 °C im Jahr erreicht. Normalerweise liegen die durchschnittlichen Jahrestemperaturen auf Höhe des 70. Breitenkreises – also in vergleichbarer Breitenlage – bei minus 10,7 °C.
Die kalte Gegenströmung des Ostgrönlandstroms bringt dagegen das Treibeis weit nach Süden und sorgt unter anderem dafür, dass die Ostküste Grönlands auch im Sommer meist von Treibeis umschlossen bleibt. Die Meereis-Verhältnisse verändern sich jedoch stark von Jahr zu Jahr. Experten gehen davon aus, dass infolge der globalen Erderwärmung die Meereis-Fläche in der Arktis insgesamt schrumpfen wird.

Vegetation und Bodennutzung
Die Vegetationsperiode der arktischen Tundra ist zu kurz und zu kühl für Baumwuchs – die Durchschnittstemperaturen im wärmsten Monat liegen unter 10 °C. Der geschlossene und der inselartige Dauerfrostboden reichen bis weit nach Süden in die Gebiete der nördlichen Nadelwälder. Über dem Dauerfrostboden bildet sich im Sommer eine flache Auftauschicht. Daher müssen Gebäude, Straßen oder Rohrleitungen besonders gesichert werden.
Bodenschätze sind in der Arktis besonders reich vorhanden. Deshalb werden viele industriell bedeutsame Rohstoffe wie Kohle, Erdöl, Erdgas und Edelmetalle in zunehmenden Mengen unter den schwierigen arktischen Bedingungen abgebaut.

V. Hochschild, S. Lemke

Info Plus

Der Bereich um den Nordpol wird von dem 14,3 Mio. Quadratkilometer großen und teilweise über 5000 Meter tiefen Meeresbecken des Nordpolarmeeres, seinen vielgestaltigen Inseln und den Nordküsten Nordamerikas und Eurasiens eingenommen. Aufgrund der Beleuchtungsverhältnisse und des Phänomens des Polartages bzw. der Polarnacht reicht die Polarzone im Norden und Süden bis zu den Polarkreisen. Die daran anschließende arktische Zone umfasst auch Waldgebiete Nordskandinaviens, schließt aber andererseits das vom Inlandeis bedeckte südliche Grönland aus. Auf der Nordhalbkugel wird auch die Baumgrenze (10°C-Juli-Isotherme) zur Abgrenzung herangezogen. Die Verteilung der Bodenschätze und der großen Siedlungen zeigt die wirtschaftliche Bedeutung und die Grenze der Anökumene.

Klima und Landschaft
Die Polargebiete bilden die Zonen der hohen Breiten, in denen es im Sinne unserer Mittelbreiten nie Sommer wird. Die wechselnden Strahlungsverhältnisse bilden Lichtjahreszeiten. Kalt oder kühl bleibt es auch in den Sommermonaten. Am Nordpol herrscht eine Jahresdurchschnittstemperatur von minus 18 °C. Die vom kalten Klima geprägten charakteristischen Bedingungen und Landschaftszüge der Polargebiete — etwa Gletscher, die bis zum Meeresniveau vorstoßen, Meereis, dauernd gefrorener Untergrund (Permafrost), Tundra, Frostschutt und Eiswüste — reichen unterschiedlich weit auf den umschließenden Kontinenten nach Süden. Eis türmt sich im grönländischen Inland zu einem bis über 3000 Meter hohen Plateauhochgebirge auf und reicht stellenweise bis unter den Meeresspiegel.
Trotzdem hat die Arktis in weiten Teilen nur geringe jährliche Niederschläge, oft unter 500 mm, die hauptsächlich als Schnee fallen. Dieser bleibt über lange Zeit erhalten. An einem Bohrkern aus Camp Century auf dem Inlandeis in Nordwestgrönland konnte mehr als 100 000 Jahre altes Eis nachgewiesen werden. Aus dem temperaturabhängigen Verhältnis der Sauerstoffisotopen O16/O18 im Eisbohrkern lässt sich die Klimaentwicklung errechnen. Dadurch sind die großen Eismassen der Polargebiete gleichsam "Archive" für langfristige Klimaentwicklungen auf der Erde.

Strömungen und Eisausdehnung
Durch die breite Pforte des Nordatlantiks bringt der Golfstrom als warme Meeresströmung eine Wärmeanomalie weit nach Norden. Während die mittleren Temperaturen auf Höhe des 70. Breitenkreises bei —10,7 °C liegen, herrschen in vergleichbarer Breitenlage an der norwegischen Westküste bei Tromsö Jahresdurchschnittstemperaturen von +2,9 °C. Die Meereisgrenzen werden dadurch jahreszeitlich bis nördlich von Spitzbergen gedrängt. Die kalte Gegenströmung des Ostgrönlandstroms bringt das Treibeis mit einer Maximalausdehnung von 11 bis 15 Mio. Quadratkilometern weit nach Süden bis 40° Nord, wo Eisberge die Schifffahrtslinien zwischen Europa und Nordamerika gefährden können.
Die Ostküste Grönlands bleibt auch im Sommer meist von Treibeis umschlossen. An der westgrönländischen Küste, wo die größten Siedlungen der Grönländer liegen, werden die Küstengewässer und die meisten Fjorde bis nördlich von Thule eisfrei. Ein Strömungswirbel in der Beaufortsee vor der Küste der Mackenzie-Mündung und Alaskas hält die ganzjährige Packeisbedeckung in driftender Bewegung. Hier wie vor der Nordküste Sibiriens öffnen sich schmale Polynyas (Bereiche offenen Wassers im Meereis) und geben die Nordostpassage zu den sibirischen Häfen und die Nordwestpassage durch das Inselgewirr der kanadischen Arktis frei. Die Meereisverhältnisse wechseln stark von Jahr zu Jahr. Das Meereis wird normalerweise bis zu drei Meter mächtig und schiebt sich als Packeis nur stellenweise bis zu 25 Meter Stärke zusammen. Mit starken Eisbrechern und U-Booten kann man bis zum Nordpol fahren. Die wechselnden Meereisbedingungen der Arktis werden heute durch Wettersatelliten registriert. Infolge der globalen Klimaerwärmung ist die minimale Meereisausdehnung im September 2007 auf 4,13 Mio. Quadratkilometer gesunken, womit sie das bisherige Rekordminimum aus dem Jahr 2005 unterschritt. Dabei handelt es sich nicht um ein einzelnes Extremjahr, sondern um einen langfristigen Trend.

Vegetation und Bodennutzung
Die Vegetationsperiode der Tundra ist bei Durchschnittstemperaturen von unter 10 °C im wärmsten Monat zu kurz und zu kühl für Baumwuchs. In kontinentalen Bereichen, etwa in Nordwestkanada und Sibirien, wird die Baumgrenze bereits bei der 12°C-Juli-Isotherme erreicht. Der geschlossene und inselartige Permafrost reicht bis weit nach Süden in die Gebiete der Nadelwälder. An den Küsten der Beaufortsee und Sibiriens erstreckt sich der Dauerfrostboden im Bereich der nacheiszeitlichen Überflutungen (Anstieg um etwa 100 Meter) im Schelfbereich bis unter das Meer, und das ist für die Offshore-Exploration nach Erdgas und Erdöl von Bedeutung. Über dem Permafrost bildet sich jährlich eine flache, meist nur wenige Dezimeter mächtige Auftauschicht, die für die geomorphologischen Prozesse und Formen (Frostmusterböden) sowie im Hinblick auf die auftretenden Landschaftsschäden bei jeglicher Nutzung bedeutsam ist. Aus diesem Grund müssen alle Bauten und Anlagen, gleich ob Gebäude, Straßen oder Rohrleitungen, besonders gesichert werden.
Bodenschätze sind in subpolarer Lage sowohl auf den Kontinenten als auch im Bereich der alten Schildstrukturen und der geologisch jungen Sedimenttiefländer besonders reich vorhanden. Deshalb werden viele industriell bedeutsame Rohstoffe wie Kohle, Erdöl, Erdgas, Erze und Edelmetalle wie Gold und Platin in zunehmenden Mengen unter den schwierigen polaren bis subpolaren Bedingungen abgebaut.
Heute leben mehr als 4 Mio. Menschen dauerhaft nördlich des 60. Breitengrades in der Arktis. Man schätzt, dass etwa 830 000 von ihnen Nachfahren der Ureinwohner dieses Lebensraums sind, etwa der Inuit, der Jakuten, Samen und zahlreicher anderer Volksgruppen in Nordostsibirien.
V. Hochschild

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Arktischer Dunst

Arktischer Dunst am Himmel über Spitzbergen. Wenn durch Hoch- und Tiefdruckgebiete Wind aus dem Süden bis in die Polarregion schlüpft, dann ziehen sogenannte Aerosole, feine Staubpartikel, bis in die Arktis. Ein Phänomen, das als "Arktischer Dunst" bezeichnet wird.
Forschungsstandort Longyearbyen auf Spitzbergen. Ein letzter Check der Ausrüstung. Ein 50-köpfiges internationales Team bereitet sich auf eine wichtige Mission vor. Die Atmosphärenforscher wollen am Himmel über der Arktis dem Arktischen Dunst auf die Spur kommen. Die Zeit drängt, die Forscher müssen das gute Wetter nutzen. Die Geräte an Bord trotzen selbst extremsten Temperaturen, mit ihnen wollen die Forscher die Aerosole in der Atmosphäre aufspüren und ihre Wirkung studieren. Durch ein Loch in der Decke des Flugzeuges werden Laserstrahlen in die Atmosphäre geschossen. Trifft ein Laserstrahl auf Aerosole, wird er reflektiert und liefert Daten zur Verteilung, Art und Beschaffenheit der Teilchen. Die Geräte an Bord zeichnen verlässlich Daten auf. Riesige Mengen werden zur Auswertung anfallen. Doch ein erstes Ergebnis zeichnet sich schon über den Wolken ab: Die Aerosolbelastung ist so niedrig wie seit Jahren nicht mehr. Ob die Aerosole letztlich die Erde vor Sonneneinstrahlung schützen oder eher zur Erwärmung beitragen, diese Frage wird die Forscher aber noch länger beschäftigen. Der arktische Dunst hat noch lange nicht alle Geheimnisse offenbart.
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Klima-Archiv im Eis

Das Lomonossov - Gletscherfeld umfasst ein Gebiet von etwa 2000 Quadratkilometern. Es ist damit eines der größten Gletschergebiete Spitzbergens. Das Eis ist schätzungsweise 2000 Jahre alt. Ein Hot Spot für die Klimaforschung. Am Fuße der Gletscherzunge hat sich das Team von Prof. Veijo Pohjola und Dr. Elisabeth Isakkson ein Camp für Feldforschungen eingerichtet. 50 Kilometer entfernt von der nächsten Siedlung wollen sie eine Woche lang Eisproben entnehmen. So hoffen sie, den Geheimnissen der Gletscherschmelze auf die Spur zu kommen.
O-Ton Veijo Pohjola, Gletscherforscher: "In den letzten 10 Jahren ist es hier wirklich ziemlich warm geworden. Es sieht so aus, als könnten wir in den letzten 10Jahren eine deutliche Änderung der Temperaturkurve beobachten, verglichen mit den letzten 300 Jahren."
Die Forschungsrouten auf den Gletschern haben ihre Tücken. Je nach Wetterlage sind metertiefe Spalten im Eis fast nicht zu erkennen. Ausgestattet mit Waffen gegen Eisbären, Bohrinstrumenten, modernem Radar und GPS-Technik arbeiten die Forscher bei minus 30 Grad. Sie wollen anhand von Eis - Bohrkernen einen Klimakalender des Gletschers erstellen. In den einzelnen Schichten des Eises sind zahlreiche Informationen über die Klima- und Umweltbedingungen der vergangenen erdgeschichtlichen Zeiträume enthalten. Die Forscher können Schmelzphasen bis zu mehreren hundert Jahren mit dieser Technik zurückverfolgen. Die Durchführung vor Ort ist kompliziert und manchmal gefährlich, die Forscher lieben ihren Job trotzdem:
O-Ton Elisabeth Isaksson, Gletscherforscherin "Wir tragen ein kleines Stück zum großen Klima - Puzzle bei. Das ist genug Anreiz um weiterzumachen."
Nach sieben Tagen Schwerstarbeit bringen die Forscher die Eiskerne in die Universität von Longyearbyen. Sieben Stunden dauert die Fahrt durch das Eis. Völlig durchgefroren und entkräftet erreichen sie ihr Ziel. Dr. Elisabeth Isaksson will sich zuerst vergewissern, dass die Bohrkerne die Fahrt heil überstanden haben. Die Schichten des Eises sind für die Gletscherforscher vergleichbar mit Jahresringen bei Baumstämmen.
O-Ton Elisabeth Isaksson, Gletscherforscherin: "Man kann die verschiedenen Eisschichten sehen, wie zum Beispiel die warmen Sommerschichten, wo viel Eis geschmolzen ist. Wir haben in den letzten 10 jahren mehr Schmelzwasser festgestellt aufgrund der warmen Frühlingsmonate und Sommer."
Die Proben der Forscher sprechen eine deutliche Sprache: Das Gletschereis auf Spitzbergen schmilzt und zwar dramatisch. Alles deutet auf eine langfristige Tendenz hin. Sollten Grönlands Eismassen tatsächlich abschmelzen, droht ein Anstieg des Meeresspiegels um bis zu sieben Meter. Ganze Küstengebiete würden weltweit versinken.
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Überwintern im Packeis

1000 Kilometer nördlich des Polarkreises. Ein Segelschiff eingefroren im Storfjord vor der Ostküste Spitzbergens. Schauplatz eines ungewöhnlichen Forschungsabenteuers. Seit drei Jahren lebt hier Eric Brossier mit seiner Frau. Das gemeinsame Baby ist 8 Wochen alt.
O-Ton France Princzon du Sel: "Für uns ist das Leben hier ganz normal. Das Baby ist etwas außergewöhnliches, Wir haben uns hier angepasst, mit dem Kind ist das unproblematisch, kein Risiko. ."
Vom Segelschiff "Vagabond" aus, soll das arktische Meer aus nächster Nähe studiert werden. Weltweit blicken Klimaforscher mit Sorge auf die Arktis. Veränderungen hier liefern wichtige Parameter für globale Prognosen. Das Meereis spielt im Klimageschehen eine entscheidende Rolle. Wie dick das Eis noch ist, soll Eric Brossiers Forschung ermitteln. Doch im Moment hat er ganz andere Probleme. Ein Eisbär macht sich an der Wetterstation zu schaffen:
O-Ton Ton Eric Brossier, Meereswissenschaftler: "Sie sind alle unterschiedlich, wie Menschen, man weiß nie in welcher Stimmung sie sind. ."
Beißt der Bär die Stromversorgung durch, werden wichtige Messreihen unterbrochen. Mit einem Warnschuss verteidigt Brossier die empfindliche Anlage. Auf Spitzbergen gibt es doppelt so viele Eisbären, wie der Archipel Einwohner hat. Die Gefahr einer Attake ist allgegenwärtig. Der Eisbär hat auch an der Wetterstation Spuren hinterlassen, die Messgeräte sind aber noch intakt.
Auch wenn dies nur ein winziger Posten im arktischen Eisfeld ist, Brossiers Messungen lassen Rückschlüsse auf das gesamte Klimasystem zu. Denn zwischen salzigem Meerwasser und Atmosphäre ist das arktische Meereis ein wichtiger Gradmesser für die globale Erwärmung.
O-Ton Ton Eric Brossier, Meereswissenschaftler: "Wir wissen von Untersuchungen, dass eines Tages der arktische Ozean im Sommer eisfrei sein wird."
Heute ist das Wetter ideal für Untersuchungen weit draußen in der Eiswüste. Brossier entfernt sich dafür 10 Kilometer und mehr von der "Vagabond." Die Daten, die er bis jetzt zusammengetragen hat, zeigen wie schnell das Eis hier im Storfjord schwindet. Eine besorgnis-erregende Entwicklung, denn das Eis reflektiert Sonnenlicht und kann so ein Aufheizen des Meeres verhindern. Schmilzt es irgendwann vollständig, beschleunigt sich die Erderwärmung rasant. Ein spezielles Messgerät kann gleichzeitig Salzgehalt, Temperatur und Wassertiefe unter dem Eis erfassen. Dank dieser Technik lässt sich ein feinwandiges System von Messpunkten erstellen. Entgegen alten Hochrechnungen, geht Brossier davon aus, dass in 40 Jahren das Meereis vollends geschmolzen ist.
O-Ton Eric Brossier, Meereswissenschaftler: "Im Zusammenhang mit dem Klimawandel ist es schwierig den Leuten zu sagen, wie sie sich verhalten sollen. Für mich ist es wichtig, dass ich gute Daten liefere und bei den Leuten Interesse für den Planeten wecke. Welches Vermächtnis wollen wir unseren Kindern hinterlassen."
Der Forscher will dazu beitragen, dass wissenschaftliche Erkenntnisse über die Zukunft des Planeten entscheiden. Denn nicht jeder beurteilt das Verschwinden des Meereises negativ, schließlich eröffnet es auch neue Seewege und bessere Zugänge zu Rohstoffen.
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Schema der Permafrostzonierung

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Schifffahrtsrouten in der Arktis

Die Eisbedeckung des Nordpolarmeers und seiner Randmeere bestimmt die Möglichkeiten der Schifffahrt in der Arktis. Die Grafik zeigt den Verlauf von Routen entlang der Nordwest- und der Nordostpassage
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