In der Arktis bestimmt das Wetter maßgeblich mit, wie viel Eis den Ozean bedeckt. Ein Wetterphänomen, das erheblichen Einfluss darauf nimmt, sind arktische Zyklone: Sie verursachen ungewöhnlich warme und stürmische Bedingungen, die typischerweise zu einem starken Eisverlust führen. Diese Bedingungen halten besonders lange an, wenn mehrere Zyklone rasch aufeinander folgen. Ein internationales Forschungsteam um das Alfred-Wegener-Institut hat mithilfe von Wetterdaten der letzten Jahrzehnte nun zum ersten Mal systematisch die Auswirkungen von sich häufenden Zyklonen auf das Arktische Meereis untersucht. In der Fachzeitschrift Nature Communications haben sie diese Häufung, das sogenannte Zyklonen-Clustering, und ihre konkreten Folgen für die Zukunft des Meereises und damit verbunden auch der Küsten in der Arktis beschrieben.
Beim Zyklonen-Clustering ziehen innerhalb kurzer Zeit mehrere Tiefdruckgebiete hintereinander durch eine bestimmte Region und verursachen so Stürme, die heftiger und länger sind als „übliche“ Stürme. „In Europa haben solche Ereignisse in der Vergangenheit schon öfter zu hohen Schäden durch Wind, große Niederschlagsmengen oder hohen Pegelständen an der Küste geführt,“ sagt Dr. Lars Aue, Erstautor der Studie vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI).
Um herauszufinden, ob Zyklonen-Clustering auch in der Arktis auftritt und wie sich diese intensiven Wetterereignisse auf das arktische Meereis auswirken, hat ein internationales Forschungsteam unter Leitung des AWI systematisch Satelliten- und Wetterdaten aus den Jahren 1979 bis 2024 ausgewertet und verglichen. „Wir haben einen Algorithmus zum Tracken von Wettersystemen so angepasst, dass er schnell aufeinander folgende Zyklone in der Arktis aufspüren kann“, erklärt Lars Aue. „Anschließend konnten wir auf Satellitenbildern den Zustand des Meereises vor und nach dem Durchzug eines Clusters vergleichen.“
Die Ergebnisse zeigen, dass Zyklone dort, wo sie auf das arktische Meereis treffen, die Eisdecke aufbrechen und Schollen umherbewegen und zusammenschieben. Im kalten, arktischen Winter können die so entstandenen Lücken normalerweise innerhalb weniger Tage wieder zufrieren. Trifft jedoch ein Zyklonen-Cluster auf das Meereis, verzögern und erschweren die anhaltend stürmischen Bedingungen, dass sich die Lücken wieder schließen. In der warmen Jahreszeit sind arktische Zyklon-Cluster zwar weniger intensiv, können jedoch lokal erhebliche Auswirkungen auf das Meereis haben: Sie treiben Eisschollen Richtung Norden und schieben sie in das Eis vor Ort. Dadurch verringert sich die Fläche, auf der sich das Eis verteilt. Auch tragen die Stürme warme Luft mit sich, die das Eis von oben auftaut und zusätzlich können sie wärmeres Meerwasser aus tieferen Schichten nach oben transportieren, sodass sich die oberen Wassermassen erwärmen. Das hat in den letzten zwei Jahrzehnten dazu geführt, dass Zyklone vor allem am Ende der Schmelzsaison zum Eisverlust beigetragen haben.
Die Anzahl der Stürme, die sich in einem Zyklonen-Cluster häufen, variiert je nach Region und Jahreszeit, liegt im Schnitt aber bei 2,5 Zyklonen. Ebenso hängt auch ihr Einfluss davon ab, wann und wo sie vorkommen. Es gibt Regionen, in denen der Effekt auf das Meereis bis zu 1,5 Mal verstärkt ist und Regionen, in denen der Effekt bis zu 7 Mal verstärkt ist. „Im Schnitt über die gesamte Arktis reduzieren Zyklonen-Cluster die Meereisbedeckung etwa doppelt so stark wie herkömmliche, einzeln auftretende Tiefdruckgebiete. Dieser Zustand hält zudem etwa zweieinhalb Mal länger an“, so Lars Aue.
Ein weiteres, besorgniserregendes Ergebnis der Studie ist, dass sich der Verlust von arktischem Meereis durch Zyklonen-Cluster im Laufe der letzten Jahrzehnte deutlich verstärkt hat. Ein Grund ist, dass das Eis seine Widerstandskraft gegen die von den Zyklonen verursachten Stürme verliert, da es durch die fortschreitende globale Erwärmung dünner und beweglicher wird. Im Sommer könnte dies durch den immer wärmer werdenden arktischen Ozean noch weiter verstärkt werden. „Wir könnten hier in eine Feedbackschleife geraten, die sich selber verstärkt: Je schwächer das Meereis wird, desto stärker können Zyklonen-Cluster seine Menge reduzieren, was wiederum das Meereis schwächt“, so Lars Aue. „Wir arbeiten gerade daran, mithilfe von Klimaprojektionen zu untersuchen, ob sich die Verstärkung der Auswirkungen der Zyklonen-Cluster, die wir in den vergangenen Jahrzehnten gesehen haben, auch in Zukunft fortsetzen könnte.“
Die Studie unterstreicht, wie stark Wetterereignisse das Meereis beeinflussen und wie wichtig es ist, dass wir die Ursachen und Auswirkungen von Zyklonen-Clustern in der Arktis verstehen. Denn Küstengemeinden in der Arktis sind durch die verstärkte Zyklonen-Aktivität zunehmend gefährlichen Wetterereignissen ausgesetzt: Meereis wirkt wie ein Puffer gegen Wellen. Durch seinen Rückgang sowie das zunehmende Auftauen von Permafrost sind Küsten anfälliger gegenüber Stürmen. „Bisher gab es noch keine systematische Analyse zu den Auswirkungen von Zyklonen-Clustern in der Arktis. Mit unserer Arbeit schließen wir eine Wissenslücke und schaffen eine wichtige Grundlage für möglichst genaue Projektionen zur Zukunft des arktischen Meereises, das eine zentrale Rolle im globalen Klimasystem spielt.“
Alfred-Wegener-Institut
Originalpublikation:
Aue, L., Tiedeck, S., Finocchio, P. et al. On the relevance of serial cyclone clustering for Arctic sea ice. Nat Commun 17, 7847 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-76245-5
