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Beunruhigend instabil: Der Pine-Island-Gletscher, Aufnahme des Eisschelfs von 2011.

Umwelt

Kurz vor dem Kollaps

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Wenn das Schelfeis in der Westantarktis schmilzt, verursacht das einen Anstieg des Meeresspiegels um mehr als drei Meter.

Einige Gletscher in der Antarktis drohen sich unaufhaltsam zurückzuziehen und dadurch den globalen Meeresspiegel ansteigen zu lassen. Genau die Gletscher, die heute schon schrumpfen, könnten diejenigen sein, die sich aufgrund ihrer Geometrie am schnellsten zurückziehen. Das ist das Ergebnis einer Studie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), die im Fachmagazin „The Cryosphere“ erschienen ist.

„Wir denken oft, dass uns beim Verlust von Eis in der Antarktis das Schlimmste erst noch bevorsteht“, sagt Anders Levermann vom PIK, Leitautor der Studie. „Das stimmt auch, aber es scheint, dass das ‚Schlimmste‘ durchaus bereits in Gang gesetzt wurde“.

Instabilität bedeutet, dass die Gletscher sich von selbst immer schneller zurückziehen. Das Eis fließt aus dem Inneren des Eisschildes auf das Meer; wenn es teilweise auf dem Meer schwimmt, wird es zu Schelfeis. Wenn dieses nun dünner wird, indem es schmilzt, wird die Aufsetzlinie, also der letzte Ort, an dem das Eis noch auf dem Boden aufliegt, ins Landesinnere verschoben.

Weil allerdings in einigen Regionen der Antarktis der Boden landeinwärts abfällt, wird das Eis dort dicker und fließt dadurch schneller – was die Aufsetzlinie noch weiter nach hinten verschiebt. Kurz: Wenn das Schelfeis sich zurückzieht, sorgt es selbst dafür, dass es sich noch schneller zurückzieht. Deshalb werden diese Teile der Antarktis auch als Kippelemente im Klimasystem bezeichnet.

Aufgrund von Beobachtungen und Computersimulationen gelten der Thwaites- und der Pine-Island-Gletscher in der Westantarktis bereits heute als instabil. „Die Gletscher werden dünner, schneller und ziehen sich zurück. Es fließt mehr Eis ins Meer“, sagt Johannes Feldmann, Koautor der Studie, der Frankfurter Rundschau.

In den vergangenen beiden Jahrzehnten habe sich der Rückzug der zwei Gletscher beschleunigt, was auf eine Instabilität hinweise. „Für diese beiden Gletscher ist das ziemlich klar. Ein paar benachbarte, kleinere Gletscher sind auch instabil, jedoch mit geringeren Auswirkungen auf den Meeresspiegel“, erläutert Feldmann.

Die Forscher haben alle Gletscher in der Antarktis, die von dieser Instabilität bedroht sind, miteinander verglichen. Für ihr Modell haben sie hypothetisch angenommen, dass alle diese Gletscher bereits instabil sind. „Wir haben herausgefunden, dass der instabile Rückzug des Pine-Island- und des Thwaites-Gletschers wohl der schnellste ist, verglichen mit einem potenziellen Rückzug der anderen Regionen in der Antarktis“, so Feldmann.

Die Modell-Berechnungen der Wissenschaftler zeigen, dass andere Gletscher in der West- und Ostantarktis zehnmal langsamer reagieren als der Pine-Island-Gletscher – etwa aufgrund ihrer Geometrie. In das Modell sind unter anderem Daten über die Dicke des Eises und das Gefälle des Untergrunds eingeflossen.

Die Forscher weisen aber auch auf Unsicherheiten ihres Computermodells hin. So haben sie den Effekt der Abstützung nicht berücksichtigt – der Eisfluss könnte durch Felsen auf dem Meeresgrund gebremst werden.

Das Eis wird dünner und schwindet schnell

„Das erste Kippelement, das wir beobachten, ist das schnellste – zumindest das schnellste der Antarktis“, fasst Hauptautor Levermann das Ergebnis zusammen. „Die gute Nachricht ist, dass die Eismassen im Osten des Kontinents langsamer sein könnten, zumindest wenn wir die weitere globale Erwärmung rasch begrenzen“, so der Klimaphysiker.

Die schlechte Nachricht sei, dass ein drastischer Anstieg des Meeresspiegels bereits im Gange sein könnte. Computersimulationen zeigten, dass die Instabilität der Eismassen in der Westantarktis zu einem zusätzlichen Meeresspiegelanstieg führen könnte.

Ein unaufhaltsamer Rückzug der beiden Gletscher würde sich über die jetzigen Einzugsgebiete auch auf andere Gletscherbecken ausdehnen, ergänzt Koautor Feldmann. „Das würde zu einem Kollaps des Westantarktischen Eisschilds führen, der mehr als drei Meter globalen Meeresspiegelanstieg verursachen würde.“ Andere Gründe für den Anstieg sind die Wärme-Ausdehnung der Ozeane, das Schmelzen des Grönländischen Eisschildes und der Gebirgsgletscher.

Den Forschern zufolge ist zwar noch unklar, ob die Instabilität des Schelfeises durch den menschengemachten Klimawandel ausgelöst wurde. „Die Gletscher schmelzen durch wärmere Meeresströmungen“, betont Johannes Feldmann. „Es ist nicht klar, ob diese Strömungen durch den vom Menschen verursachten Klimawandel ausgelöst wurden. Aber wir verstärken mit dem Klimawandel das Schmelzen rund um den antarktischen Kontinent und damit das Risiko, weitere Instabilitäten auszulösen.“

Wie viele Jahre es dauert, bis die Gletscher in der Westantarktis sich zurückgezogen haben, können die Forscher ebenfalls nicht sagen, denn mit ihrem Modell haben sie nur die relativen Reaktionszeiten der Gletscher untersucht. Allerdings heißt es in der Mitteilung des PIK zur Studie auch: Obwohl der vergleichsweise schnelle Eisverlust Jahrhunderte andauere, sei die Geschwindigkeit der Eisschmelze in der Antarktis schon heute ein wichtiger Faktor für den weltweiten Anstieg des Meeresspiegels.

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