Wissen - Klimawandel


152

Schmelzende Polkappen Dünnes Eis in Arktis und Antarktis

Nord- und Südpol leiden unter dem Klimawandel: Das einst ewige Eis schmilzt, Gletscher schrumpfen. Allein in der Antarktis ging laut einer neuen Studie in den vergangenen fünf Jahren im Mittel dreimal so viel Eis verloren wie in den 20 Jahren zuvor.

Stand: 09.08.2018

Die Polarregionen bekommen die Gegenwart der Menschheit zu spüren: Der Klimawandel lässt das Eis schwinden.

Dramatische Eisschmelze in der Antarktis

Nicht nur vom Nordpol gibt es erschreckende Zahlen, sondern auch vom Südpol. So ging in der Antarktis in den vergangenen fünf Jahren im Mittel dreimal so viel Eis verloren wie durchschnittlich in den Jahren 1992 bis 2012: Waren es anfangs 76 Milliarden Tonnen jährlich, sind es in der Folge 219 Milliarden Tonnen jährlich. Durch das schmelzende Eis stieg der Meeresspiegel zwischen 1992 und 2017 um 7,6 Millimeter. Das berichtet ein internationales Forscher-Team um Andrew Shepherd von der University of Leeds am 13. Juni 2018 im Fachmagazin Nature.

Big Data vom Südpol

Um den Eisverlust zu berechnen arbeiteten 84 Wissenschaftler von 44 internationalen Organisationen zusammen und tauschten ihre Daten aus. Dabei handelt es sich um 24 satellitengestützte Eismasseschätzungen. Gemessen wurde der Zuwachs durch Schnee, der Verlust durch Schmelzen, das Kalben der Gletscher und der Abfluss des Eises. Ermittelt wurden die Werte mit verschiedenen Messmethoden.

Westantarktis - Ostantarktis

Eine ungewöhnliche Eisformation nahe der Rothera-Forschungsstation, Adelaide-Insel, Antarktis.

Die Datenlage - und damit die Prognose - unterscheidet sich in der Antarktis stark nach Region. In der Westantarktis gingen großen Mengen Eismasse verloren. Von 1992 bis 2012 waren es jährlich durchschnittlich 53 Milliarden Tonnen, von 2012 bis 2017 verdreifachte sich die Zahl auf 159 Milliarden Tonnen.

In der riesigen Ostantarktis ist die Lage dagegen nicht so eindeutig. Es gibt "statistische Unsicherheiten", sagt Veit Helm vom Alfred-Wegener-Institut (AWI), der Mitautor der Studie ist. Die gemessenen Höhenänderungen sind so gering, dass auch kleine Messfehler große Auswirkungen haben können. Zudem schwanken die Schneemengen jährlich so stark, dass es noch nicht als gesichert gilt, dass auch die Ostantarktis an Eismasse verliert. Nötig sind langfristige Beobachtungen über größere Zeiträume hinweg und Satelliten-Missionen mit verschiedenen Sensoren.

Wenn das Eis aus der Antarktis verschwindet

In den vergangenen zehn Jahren hat sich der Masseverlust in der Antarktis beschleunigt, sagt Andrew Shepherd. Die Antarktis trage gegenwärtig zu einem höheren Anstieg des Meeresspiegels bei als je zuvor in den letzten 25 Jahren. Stellt sich die Frage: Was wäre eigentlich, wenn das ganze Eis in der Antarktis verschwindet? Laut Andrew Shepherd hätte das einen Anstieg des globalen Meeresspiegels um 58 Meter zur Folge.

Kommenden zehn Jahre entscheidend

Die kommenden zehn Jahre entscheiden, welcher Weg eingeschlagen wird. Werden strenge Klima- und Umweltschutzregeln angestoßen und eingehalten, könnte das Ökosystem weitgehend ungeschoren davon kommen. Wenn nicht, drohen starke Veränderungen. Im günstigsten Fall würde die Lufttemperatur in der Antarktis bis 2070 um 0,9 Grad steigen und die Antarktis zu einem Anstieg des Meeresspiegels weltweit um sechs Zentimeter beitragen. Im schlechtesten Fall - also so, wie es bisher läuft - wären es drei Grad und 27 Zentimeter. Zu diesen Berechnungen kommt ein Team um Martin Siegert, Imperial College London, und Stephen Rintoul, Centre for Southern Hemisphere Oceans Research im australischen Hobart, in einer Studie zur Zukunft der Antarktis, ebenfalls vom Juni 2018.

"Einige der Veränderungen, mit denen die Antarktis konfrontiert ist, sind bereits irreversibel, wie der Verlust einiger Schelfeisgebiete. Aber es gibt vieles, was wir verhindern oder rückgängig machen können."

Martin Siegert, Imperial College London

Laue Polarnacht in Grönland, Schmelze in der Antarktis

Rekordtemperatur

Anhand von Satellitendaten aus den Jahren 2004 bis 2016 haben Forscher der Universität von Colorado in Boulder (USA) einen neuen Kälterekord gemessen: Am 23. Juli 2004 herrschten den Daten zufolge auf einem Hochplateau in der östlichen Antarktis auf etwa 3.800 Metern Höhe minus 98,6 Grad Celsius Lufttemperatur. Bisher lag der Rekord bei minus 89,2 Grad Celsius, gemessen an der Antarktis Station Wostok. Die Studie wurde am 25. Juni 2018 in "Geophysical Research Letters" veröffentlicht.

Zwei Rekorde gab es bereits im Februar 2018 aus den Polarregionen dieser Erde zu vermelden. Als weite Teile Europas in eisiger Polarluft bibberten, wärmten im Gegenzug milde Winde aus dem Süden die Arktis. Dem Norden Grönlands bescherten sie mitten in der Polarnacht Temperaturen von plus sechs Grad Celsius.

Gleichzeitig maßen Forscher des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) am Südpol die zweitniedrigste Meereisausdehnung seit Beginn der Satellitenauswertung: Insgesamt waren es nur 2,52 Millionen Quadratkilometer Eisfläche. Noch weniger Eis gab es im antarktischen Sommer nur 2017. In diesen Monaten hat in der Antarktis das Eis typischerweise seine kleinste Ausdehnung.

Klimawandel sorgt für Frühling am Nordpol

Die am Nordpol sommerlich erscheinenden Werte bei gleichzeitig sibirischer Kälte in Mitteleuropa sind laut dem Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) Wettermuster, die mit dem Klimawandel verknüpft sind. Warme Luft bremst das Gefrieren von Wasser im Nordpolarmeer. Bildet sich weniger Eis, bleibt die Eisdecke im Winter kleiner als in anderen Jahren und der Ozean erwärmt sich schneller.

Klarer Trend trotz Schwankungen

Die Eisfläche in der Arktis schrumpft kontinuierlich.

Im Februar 2018 registrierten AWI-Forscher dann auch tatsächlich mit knapp 14 Millionen Quadratkilometern den niedrigsten Durchschnittswert für die Eisfläche im hohen Norden seit Beginn der Satellitenmessungen im Jahr 1978. „Allerdings nimmt die Eisbedeckung im Februar keineswegs von Jahr zu Jahr gleichmäßig ab, sondern schwankt erheblich“, erklärt der Meereisphysiker Marcel Nicolaus vom Alfred-Wegener-Institut. Über längere Zeiträume ergibt sich jedoch ein klarer Trend: Die Eisdecke auf dem Nordpolarmeer schrumpft im Monat Februar um durchschnittlich 2,75 Prozent pro Dekade.

"Hinter dieser langfristigen Abnahme steckt eindeutig der Klimawandel."

Meereisphysiker Marcel Nicolaus, Alfred-Wegener-Institut.

Einfluss auf Windsystem Polarjet

Steigen die Temperaturen und verkleinern sich die Eisflächen auf dem Nordpolarmeer, verändern die geringen Unterschiede im Luftdruck zwischen verschiedenen Gebieten den sogenannten Polarjet. Mit diesem Begriff bezeichnen Meteorologen einen Gürtel starker Winde, die mit Geschwindigkeiten von einigen Hundert Kilometern in der Stunde hoch oben in der Atmosphäre von West nach Ost um den Globus brausen.

Allerdings bildet der Polarjet keinen perfekten Kreis, sondern kann riesige Schleifen bilden, besonders wenn sich der Temperaturunterschied zwischen dem Norden und dem Süden verringert. Vergrößern sich mit dem Klimawandel also die Schwingungen des Polarjets, dringt mancherorts Warmluft viel weiter als in normalen Zeiten nach Norden und andernorts Kaltluft viel weiter nach Süden.

Wärme in Grönland, Kälte in Europa

Tümpel aus Schmelzwasser in der Arktis

Genau diese Entwicklung können Klimaforscher bereits beobachten: Die Warmlufteinbrüche in die Arktis kommen nicht nur häufiger, sondern werden auch stärker und dringen weiter nach Norden. Im Februar 2018 schwenkte der Polarwirbel über Grönland besonders weit nach Norden, über Europa reichte er dagegen weit nach Süden. Dazwischen eingeklemmt: ein Hochdruckgebiet über Skandinavien und ein Tief über Grönland. An deren Flanken flutete eiskalte Polarluft weit in den Süden Europas, während über Grönland warme Luft weit nach Norden floss, die dort die Bildung einer Eisdecke auf dem Nordpolarmeer bremste.

Weiche Gletscher-Rutschbahn

Gletscherspalte in Grönland

Hat die Gletscherschmelze erst einmal begonnen, beschleunigt sie sich selbst - durch das entstehende Schmelzwasser. Es bildet Seen und Flüsse auf den Gletschern, die sich immer weiter ins Eis fressen. Sickert das Wasser durch Eisspalten in die Gletscherbasis, saugt sich der Boden unter dem Gletscher voll und wird instabil. Denn Grönlands Gletscher ruhen nicht auf felsigem, festen Untergrund, sondern auf porösem Sediment. Der Effekt: Der Gletscher rutscht schneller und beschleunigt damit den Eisabbau rapide. Das zeigten Wissenschaftler der University of Cambridge im Herbst 2014 in Simulationen.

"Das grönländische Eisschild ist nicht annähernd so stabil wie wir denken."

Poul Christoffersen, University of Cambridge

Das Eis verabschiedet sich massenweise

Die Polkappen büßen nicht nur an Eisfläche ein, auch die Dicke der Eisschilde nimmt ab. Das zeigte eine Untersuchung der Eisdicke mit Satellitendaten aus den Jahren von 1992 bis 2011, an der Forscher der beiden Münchner Universitäten beteiligt waren. In den beiden Jahrzehnten haben die Eisschilde in der Antarktis und Grönland etwa 4.000 Milliarden Tonnen an Masse verloren. Deren Schmelzwasser hat den Meeresspiegel um rund elf Millimeter steigen lassen, was etwa einem Fünftel des Gesamtanstiegs entspricht.

Permafrostboden taut auf

Nicht nur Meereis und Gletscher schmelzen, auch der Permafrostboden taut auf, in dem große Mengen organischen Materials gelagert sind. Beim Auftauen werden Unmengen an Methan frei - ein Treibhausgas, dass um ein Vielfaches schädlicher wirkt als Kohlendioxid.


  • Expedition in die Arktis - dem Klimawandel auf der Spur: am 10. August 2018 um 11 Uhr in "Planet Wissen", ARD-alpha.
  • "Klimawandel live: Riesiger Eisberg in Antarktis abgebrochen": am 12. Juli 2017 um 18.30 Uhr in der "Rundschau", BR Fernsehen
  • "Eisbär ohne Eis - Klima wandelt Lebensräume": am 20. Januar 2014 um 22 Uhr in "Faszination Wissen", BR Fernsehen
  • "Wenn das Eis in der Arktis schmilzt": am 25. September 2012 um 18.05 Uhr in "IQ - Wissenschaft und Forschung", Bayern 2

152