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Kettenreaktion teilweise im Gang Düstere Prognosen fürs Antarktis-Schelfeis

Im Amundsenmeer vor der Westantarktis ist die Wärmezufuhr schon jetzt nicht mehr zu stoppen.

Im Amundsenmeer vor der Westantarktis ist die Wärmezufuhr schon jetzt nicht mehr zu stoppen.

(Foto: Thomas Ronge/Alfred-Wegener-Institut)

Selbst wenn Schelfeis zum Teil auf dem Wasser schwimmt, hat es fatale Folgen, wenn es schmilzt: Inlandseis fließt dann schneller ab. In der Antarktis hat dieser Vorgang bereits begonnen - und könnte sich dramatisch beschleunigen.

Der Eispanzer der Antarktis gehört zu den Dingen auf der Welt, deren Ausmaße wir uns kaum vorstellen können. Allein der östliche Teil des Eisschildes erstreckt sich über eine Fläche so groß wie die USA und misst an seiner dicksten Stelle 4897 Meter. Sein kleinerer Nachbar, der Westantarktische Eisschild, kommt immerhin noch auf die Größe Saudi-Arabiens. Gemeinsam speichern sie 26,92 Millionen Kubikkilometer Eis – genug, um im Falle einer Schmelze den Meeresspiegel weltweit um rund 58 Meter steigen zu lassen.

Diese gigantische Menge Eis liegt nicht überall auf festem Untergrund. Vor allem an den Rändern des Kontinents schieben sich die Eismassen Hunderte Kilometer weit auf das Südpolarmeer hinaus. Diese schwimmenden Eiszungen, an deren Front Eisberge kalben, werden Schelfeis genannt. Sie sind es bisher, die auf zweierlei Weise verhindern, dass die Eismassen auf dem Hochplateau im Landesinneren schneller in die tiefer gelegene Küstenregion rutschen. Denn: Das bis zu 1600 Meter dicke Schelfeis liegt stellenweise auf Unterseebergen oder Inseln auf, die wie Bremskeile sein Weiterrutschen verhindern. Außerdem berührt die Eisplatte ab einem gewissen Punkt den Meeresboden. Die großflächige Reibung der schweren Eisplatte auf dem Untergrund reduziert das Fließtempo zusätzlich.

Warme Luft setzt Kettenreaktion in Gang

Je wärmer es aber in der Antarktis wird, desto häufiger versagen diese Bremsmechanismen, wie sich derzeit vor allem im Amundsenmeer, an der Antarktischen Halbinsel und am Totten-Schelfeis in der Ostantarktis zeigt. Wissenschaftler haben deshalb die Schelfeisplatten als wichtige Schwachstellen des antarktischen Eisschilds identifiziert. Doch wie genau wird der Klimawandel dem Schelfeis gefährlich?

Dieser Frage sind Forscher vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) nachgegangen. Sie stellten fest, dass das Meereis, das sich vor den Schelfeisplatten bildet, die entscheidende Rolle spielt. Es schützt vor warmen Wassermassen, die von Strömungen am Kontinent entlang transportiert werden. Normalerweise. Denn diese Kältebarriere bricht zusammen, wenn im Zuge des Klimawandels die Lufttemperatur steigt. Das fanden die Forscher bei Analysen im südlichen Weddellmeer heraus.

"Die ersten Anzeichen dieser Entwicklung sehen wir schon heute. Zum einen gefriert weniger Meereis in der Region. Zum anderen belegen ozeanografische Messungen an der oberen Kante des Kontinentalsockels, dass die warmen Wassermassen bereits jetzt pulsartig immer weiter Richtung Schelfeis vorstoßen", sagt AWI-Ozeanograph Hartmut Hellmer.

Das Meer liefert dann Wärme nonstop

Sowie die Barriere fällt, kriechen die warmen Wassermassen auf den Kontinentalschelf und wandern durch tiefe Gräben weit unter das Schelfeis. "Von diesem Moment an gibt es dann kein Zurück mehr", sagt Hartmut Hellmer. "Das warme Wasser beschleunigt die Eisschmelze an der Schelfeisunterseite. Das dabei entstehende Schmelzwasser wiederum verstärkt eine Umwälzbewegung, die weiteres warmes Wasser aus dem Weddellwirbel unter die Eisplatte saugt. Die Hoffnung, dem Ozean würde irgendwann die Wärme ausgehen, ist unseren Berechnungen zufolge vergebens und der Prozess damit unumkehrbar."

Was passiert, wenn warmes Wasser dem Schelfeis permanent von unten zusetzt, können Polarforscher in der Amundsensee beobachten. Dessen Eisströme haben im Jahr 2013 rund 334 Gigatonnen Eis eingebüßt und damit rund 110 Gigatonnen mehr als noch im Jahr 1994. Vergleicht man die aktuellen Schmelz- und Kalbungsraten mit den Daten aus dem Jahr 1977, dann verlieren die Eisströme der Amundsensee heute 77 Prozent mehr Eis als noch vor 40 Jahren. Gleichzeitig schieben fast alle Gletscher ihre Eismassen deutlich schneller Richtung Meer als dies in den 1970er-Jahren der Fall war. "Das Schelfeis und die Gletscher werden dünner, wodurch sich auch jene Linie landeinwärts verschiebt, ab der sie auf dem Untergrund aufliegen. Das heißt, die Eisplatten verlieren allmählich den Kontakt zum Meeresboden und damit ihre Funktion als Bremskeil", erläutert AWI-Modellentwickler und Schelfeisexperte Ralph Timmermann.

Die Graphik zeigt, wie die Wärme des Ozeans das Schelfeis angreift.

Die Graphik zeigt, wie die Wärme des Ozeans das Schelfeis angreift.

(Foto: AWI)

Im Amundsenmeer schon nicht mehr zu stoppen

Zwei drastische Beispiele: Die Aufsetzlinie des Totten-Gletschers in der Ostantarktis hat sich im Zeitraum von 1996 bis 2013 um drei Kilometer zurückgezogen. In der Amundsensee verschiebt sich die Aufsetzlinie der in das Schelfeis mündenden Gletscher pro Jahr um bis zu einen Kilometer, berichten Wissenschaftler der University of California. Der Eisverlust in dieser Region allein trägt inzwischen 10 Prozent zum globalen Meeresspiegelanstieg bei.

Ist damit das Schicksal der antarktischen Schelfeisplatten besiegelt? "Für das Amundsenmeer können wir nun mit Recht behaupten, dass diese Wärmezufuhr nicht mehr zu stoppen ist. Der Regimewechsel hat hier bereits stattgefunden. Das heißt, die Massenverluste des Westantarktischen Eisschildes werden weiter zunehmen und seine Stabilität gefährden", sagt Hellmer.

Die Aussichten für das Filchner-Ronne-Schelfeis, das zweitgrößte Schelfeis der Antarktis, fallen ebenfalls düster aus. Sollten die Modell-Berechnungen der AWI-Forscher Realität werden, schafft es das warme Wasser aus dem Weddellwirbel um das Jahr 2070 unter das Filchner-Ronne-Schelfeis und setzt dort den Kreislauf aus Wärme und Schmelzwasser in Gang. "Ein Ende ist erst dann absehbar, wenn das Schelfeis zerfallen ist oder kein Gletschereis mehr aus dem Landesinneren nachfließt. Wir sprechen also über Prozesse, die mehrere Jahrhunderte lang andauern werden", so Timmermann.

Die Folgen dieser prognostizierten Dauerschmelze werden vor allem die Inselstaaten und Küstenstädte wie Miami oder Hamburg spüren. Forscher des Potsdamer Institutes für Klimafolgenforschung haben berechnet, wie es bei einem unverminderten Klimawandel um das Filchner-Ronne-Schelfeis und die dahinterliegenden Eisströme steht. Das Ergebnis: Innerhalb von 200 Jahren könnte der weltweite Meeresspiegel um bis zu 40 Zentimeter steigen.

Zum Weiterlesen: helmholtz.de/erde_und_Umwelt

Quelle: n-tv.de , asc


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