Der Meeresspiegel könnte einer aktuellen Studie zufolge möglicherweise schneller steigen als von bisherigen Klimamodellen angenommen. Das hängt indirekt damit zusammen, dass Meereis in der Antarktis schneller schmelzen könnte als zuvor prognostiziert, wie Forscher im Fachjournal "Nature Communications" skizzieren. Grund dafür ist warmes Meerwasser, das sich am Boden von Eisschelfen sammelt und den Schmelzprozess beschleunigt.
Als Eisschelfe oder Schelfeis bezeichnet man dem Alfred-Wegener-Institut (AWI) zufolge große, schwimmende Eisplatten, die etwa von Gletschern oder Eiskappen gespeist werden und noch mit diesen verbunden sind. Schelfeise ragen demnach mindestens zwei Meter über den Meeresspiegel hinaus und sind 200 bis 1.000 Meter dick.
Da Schelfeis auf dem Meer schwimmt und damit in etwa so viel Wasser verdrängt, wie bei seinem Schmelzen frei wird, trägt es nicht direkt zum Meeresspiegelanstieg bei. Es hat jedoch eine stützende Wirkung für die Eisströme, die vom antarktischen Festland ins Meer strömen.
Das Schmelzen und damit die Ausdünnung der Eisschelfe habe deren Stützwirkung bereits erheblich reduziert und sei in den vergangenen Jahrzehnten der Haupttreiber des Eisverlusts des Antarktischen Eisschildes, schreibt das Team um Tore Hattermann vom iC3 Polarforschungszentrum im norwegischen Tromsø in dem Fachjournal.
Warmes Wasser sammelt sich in Kanälen
Das Team hat die Schmelze und deren Folgen genauer untersucht und beschreibt nun, dass kanalartige Strukturen auf der Unterseite der Eisplatten relativ warmes Wasser ansammeln – anstatt es schnell durchfließen zu lassen – und dies das Schmelzen deutlich beschleunigt.
"Wir haben festgestellt, dass die Struktur der Unterseite des Schelfeises nicht nur ein passives Merkmal ist", erklärt Hattermann. "Sie kann die Wärme des Ozeans aktiv genau an den Stellen speichern, an denen ein verstärktes Abschmelzen die größten Auswirkungen hat."
"Aktuelle Klimamodelle berücksichtigen diesen Effekt nicht", warnt Hattermann. "Das bedeutet, dass sie die Empfindlichkeit der "kalten" Schelfeise entlang der Küste der Ostantarktis gegenüber geringfügigen Veränderungen oder einer Erwärmung der Küstengewässer möglicherweise unterschätzen." Dabei seien solche Veränderungen bereits beobachtet worden und werden sich Prognosen zufolge in Zukunft noch verstärken.
Die Forscher kombinierten für ihre Analysen eine detaillierte Karte der Unterseite des Eisschelfs mit einem hochauflösenden Modell des Meeresraums unter dem betrachteten Fimbulisen-Schelfeis im Osten der Antarktis, das dem Team als Fallbeispiel diente.
Bedeutung weit über die Antarktis hinaus
Die Erkenntnisse haben Bedeutung, die weit über die Antarktis hinausreichen: Ein schnelleres Abschmelzen des Eises kann nicht nur den Zufluss von Schmelzwasser ins Meer verstärken, sondern damit auch Ozeanströmungen beeinflussen, die das Weltklima regulieren. Zudem sind möglichst präzise Vorhersagen zum Anstieg des Meeresspiegels notwendig, um es der Politik zu ermöglichen, darauf zu reagieren – etwa durch entsprechende Anpassung von Küstenregionen.
Einst galt die Antarktis als stabil
Die Antarktis galt lange als stabiler und deutlich weniger vom Klimawandel betroffen als etwa die Arktis. Doch seit einigen Jahren gibt es auch hier drastische Folgen. In einer Studie im Fachjournal "Science Advances" hat ein Forscherteam der englischen Universität Southampton weitere Faktoren dafür analysiert.
"Seit 2015 hat die Region einen enormen Wandel durchlaufen, der mit einem extremen Eisverlust rund um den Kontinent einherging", erklärt der federführende Autor Aditya Narayanan. Es seien Eisflächen verloren gegangen, die in etwa der Größe Grönlands entsprächen.
Gefangen in einem Teufelskreis
Der Forscher fasst die Entwicklung wie folgt zusammen: "Was als langsame Anreicherung von Tiefseewärme unter dem antarktischen Meereis begann, führte zu einer heftigen Durchmischung des Wassers und mündete schließlich in einen Teufelskreis, in dem es zu warm ist, als dass sich das Eis wieder erholen könnte."
Das Team machte in Zusammenarbeit mit anderen internationalen Forschern drei entscheidende Phasen fest:
- Um das Jahr 2013 wurden durch starke Winde warme, salzige Wassermassen aus der Tiefe in höhere Schichten gezogen.
- Um 2015 sorgten intensive Stürme dafür, diese Wärme direkt an die Meeresoberfläche zu bringen, wo diese für ein schnelleres Schmelzen des Eises sorgte.
- Seit 2018 blieb die Meeresoberfläche warm und salzig, was die Entstehung neuen Eises hemmt.
Auch die Forscher aus Southampton warnen vor weitreichenden Konsequenzen: "Das ist besorgniserregend, denn der massive Verlust an Meereis destabilisiert die Strömungssysteme der Weltmeere und führt dazu, dass sich unser Planet viel schneller als erwartet erwärmt", erklärt Narayanan.
