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Erhöhung des Meeresspiegels wurde massiv unterschätzt

Brasilianische Forscher melden einen Wärmerekord in der Antarktis. Die Wissenschaftler der Bundesuniversität Viçosa haben am 9. Februar auf der Seymour-Insel, östlich der Spitze der Antarktischen Halbinsel, 20,75 Grad Celsius gemessen. Auch wenn das ein einzelnes Wetterereignis ist und vermutlich kein direkter Zusammenhang mit dem Klimawandel besteht, so passt die extreme Erwärmung zu den tiefgreifenden Veränderungen in der antarktischen Region. Nirgendwo auf der Welt wurde es gemäss der Internationalen Wetterorganisation WMO so schnell wärmer als auf der antarktischen Halbinsel, beinahe drei Grad in den letzten 50 Jahren. Der jährliche Eisverlust des antarktischen Eisschildes hat sich zwischen 1979 und 2017 mindestens versechsfacht.

Zu dieser Entwicklung gehört auch der Abbruch der Front des Pine Island Glacier, den die europäische Weltraumagentur ESA vor zwei Tagen auf einem Satellitenbild dokumentiert hat. Der gigantische Gletscher gehört zum Westantarktischen Eisschild und ist mit einer Fläche von über 300 Quadratkilometer so gross wie Malta. Seine Front, die ins Meer ragte, zersplitterte im Verlaufe eines Jahres in viele einzelne Schollen.

Wie diese Ereignisse einzuschätzen sind, zeigt eine am Freitag veröffentlichte internationale Studie der Europäischen Geowissenschaftlichen Union. Sie legt dar, dass die Vorgänge in der Antarktis für die Erhöhung des Meeresspiegels bisher unterschätzt wurden. Bislang gingen die Klimaforscher davon aus, dass die thermische Ausdehnung des wärmer werdenden Meerwassers und die schmelzenden Gebirgsgletscher die wichtigsten Faktoren sind.

Indizienkette wird dichter

Der Meeresspiegel ist in den letzten hundert Jahren etwa 19 Zentimeter gestiegen. Die Autoren warnen nun, dass der Anstieg in diesem Jahrhundert allein durch den Eisverlust in der Antarktis bis zu 58 Zentimeter betragen kann, falls der globale Ausstoss der Treibhausgase nicht gebremst werden kann.

Die Wissenschaftler haben insgesamt 16 Eisschildmodellierungen verglichen. Das sind dreimal mehr als noch vor sechs Jahren in einer ähnlichen Studie. Die Bandbreite der Schätzungen ist entsprechend gross: Die Meeresspiegelerhöhung beträgt je nach Annahmen 6 bis 58 Zentimeter bis Ende des Jahrhunderts. Dafür seien die Daten robuster, die der Gesellschaft geliefert werden könnten, erklärt die Co-Autorin Sophie Nowicki vom Nasa Goddard Space Flight Center.

Bemerkenswert sind denn auch die Schätzungen, wie effektiv sich eine schnelle Emissionsreduktion auswirkt: Der Meeresspiegel würde nur zwischen 4 und 37 Zentimeter ansteigen. Die Antarktis wird gemäss neuer Studie zu einem grossen Faktor für die weltweite Erhöhung des Meeresspiegels. Das zeigte bereits ein Sonderbericht, welcher der Weltklimarat IPCC im September des letzten Jahres veröffentlichte. Die Indizienkette wird also dichter.

Zu ihr gehört auch die Studie, die eben im US-Fachjournal PNAS erschien. Sie dokumentiert, dass der Westantarktische Eisschild bereits bei einer Erwärmung des Meerwassers um weniger als zwei Grad Celsius gegenüber heute sehr instabil werden könnte. Das liefern neue Daten von Eisproben um die Patriot Hills an der Peripherie des Eisschildes. Die Studie zeige, dass das Westantarktische Eis fast gänzlich verloren geht in einer wärmeren Welt, erklärt der Studienleiter Chris Turney von der Universität Neusüdwales in Sydney in einer Mitteilung. Er sieht das als eine der wichtigsten Botschaften, weil die Oberflächentemperatur des Meereswassers in den letzten hundert Jahren um ein halbes Grad angestiegen ist und in der Westantarktis grosse Eisschelfe wie jener des Pine Island Glacier oder des Thwaites Glacier bereits heute schon abbrechen.

Der Eispanzer des Westantarktischen Eisschildes liegt auf dem Untergrund des Meeres, wobei eine grosse Fläche des Eisschildes auf dem Meer schwimmt. Diese Eisschelfe schützen den zentralen Teil des Eises. Warmes Ozeanwasser dringt in Ritzen und Furchen der Schelfe und dünnt das Eis von unten aus. Brechen die Schelfe weg, stösst weiteres Eis vom Kontinent ins Meer vor.

Bereits früher schon geschehen. Der B-31-Eisberg ist auf diesem Bild des Nasa-Erdobservatoriums vor (am 28. Oktober 2013) und nach der Trennung (am 13. November 2013) durch einen Riss im Pine Island Glacier in der Antarktis zu sehen. Foto: Holli Riebeek/Nasa/Reuters

Der australische Klimaforscher konnte dieses Phänomen zusammen mit einem internationalen Forscherteam an einem ungewöhnlichen Ort rekonstruieren. Er untersuchte das «Blaueis-Areal» am Fusse der Patriot Hills. Dort blasen starke Winde von den Bergen, verwehen die obersten Schneeschichten und erodieren über Jahrtausende die Eisfläche. Die Folge: Altes Eis dringt an die Oberfläche. Die Wissenschaftler konnten deshalb anstelle von aufwendigen kilometerlangen Tiefenbohrungen in diesem Areal effizient Eisproben von der Oberfläche sammeln. Sie analysierten die Schichten der Eisproben, die teilweise Vulkanasche enthielten, sie untersuchten die im Eis eingeschlossenen Luftblasen chemisch.

So konnten sie die Atmosphäre und die Umweltveränderungen vor über hunderttausend Jahren indirekt rekonstruieren. Das Fazit: In der letzten Warmzeit vor mehr als 116'000 Jahren ist vermutlich der gesamte Westantarktische Eisschild verschwunden. Die Forscher kombinierten die Daten aus dem Eis mit Informationen aus Computermodellen: Während der ersten tausend Jahre stieg der Meeresspiegel vermutlich um knapp 4 Meter, in dieser Zeit war das Meerwasser etwa zwei Grad wärmer als heute, und ein grosser Teil des Eises schmolz innert zweihundert Jahren.

Für die Forscher sind diese neuen Erkenntnisse ein deutliches Indiz, dass der Eisschild stark verwundbar ist. Die Forscher nehmen aufgrund dieser neuen Erkenntnisse an, dass der Anteil des antarktischen Eisverlustes an der Erhöhung des Meeresspiegels weit höher ist als bisher angenommen.

Klimaforscher relativiert Resultate

Für den Berner Klimaforscher Thomas Stocker sind die neuen Ergebnisse aus der Antarktis ein wichtiger Beitrag zu den zahlreichen aktuellen Forschungen auf dem Kontinent. Stocker wirkte selber an der Untersuchung von Turney nicht mit. Sein Forschungsteam wies aber bereits 2016 anhand von Simulationen auf einen grossen, langfristigen Anstieg des Meeresspiegels durch antarktische Eisverluste hin.

Dennoch relativiert Stocker die neuen Resultate: Die verwendeten Computermodelle würden nach wie vor den Effekt der Ozeanerwärmung auf die Eisschelfe schlecht abbilden. Wie schnell das antarktische Eis auf die Erwärmung reagiere, bleibe deshalb eine der offenen Fragen.

Dass die Antarktis jedoch zu einem grossen Risikofaktor durch den Klimawandel werde, sei unbestritten. Die Forscher der neuen Studie unterstreichen denn auch, wie wichtig die konsequente Umsetzung das Pariser Klimaabkommens sei. Auch wenn der langfristige Eiskollaps des Westantarktischen Eisschildes möglicherweise bereits angestossen sei, so könne eine Begrenzung der Erderwärmung auch die Geschwindigkeit des Eisverlustes in der Antarktis bremsen.

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