Ich bin mitten im Nirgendwo. Es ist bitterkalt: außerhalb meines Zeltes sind es -40 °C. Die Umgebung ist ebenso großartig wie trostlos. Eine Landschaft aus Eis hebt und senkt sich in endlosen Wellen um mich herum … Der Himmel ist vollkommen blau, nur hin und wieder entdecke ich ein paar Wolken." So schilderte die französische Forscherin Laurence de La Ferrière ihre Eindrücke, als sie im vergangenen Jahr mutterseelenallein per Ski – mit ihrem Versorgungsschlitten im Schlepptau – 2800 Kilometer zwischen dem Südpol und der Küste der Antarktis zurücklegte.

Mit einer Fläche von 14 Millionen Quadratkilometern und einer Eisdecke, die im Mittel 2200 Meter, stellenweise aber mehr als 4000 Meter mächtig ist, beherbergt der Kontinent am Südpol neunzig Prozent des Eises auf der Erde. Würde es komplett schmelzen, stiege der Meeresspiegel um siebzig Meter. Jährlich kommen etwa 2250 Gigatonnen Neuschnee hinzu. Das entsprechende Wasservolumen würde den Meeresspiegel um 6,5 Millimeter anheben oder einen Würfel von 150 Kilometern Kantenlänge füllen.

Die zweite große Inlandeisdecke der Erde befindet sich auf Grönland. Sie speichert zehnmal weniger Eis als die antarktische; dennoch lagern sich wegen des feuchteren und wärmeren Klimas pro Jahr beachtliche 500 Gigatonnen Schnee auf der Insel ab.

Wie reagieren diese beiden riesigen Eisreservoire auf die Erderwärmung der vergangenen Jahrzehnte? Derzeit steigt der mittlere Meerwasserspiegel weltweit um schätzungsweise 1,5 Millimeter pro Jahr. Tragen die Antarktis und Grönland dazu bei?

Modelle der Eisdynamik

Auf der Suche nach konkreten Anhaltspunkten haben Geophysiker damit begonnen, die Dynamik der Polkappen in Computermodellen darzustellen. Dies stößt auf die gleichen Schwierigkeiten wie alle Versuche, komplexe Vorgänge rechnerisch zu erfassen, in die viele verschiedene physikalische Prozesse eingehen. Aber ein weiteres Hindernis kommt hinzu: die sehr unterschiedlichen Zeitskalen für die einzelnen Vorgänge. So folgen gewisse Erscheinungen – wie der Schneefall – unmittelbar den Klimaschwankungen, aber es dauert Tausende von Jahren, ehe eine Temperaturänderung bis zum Felsgrund in ungefähr 3000 Metern Tiefe durchgedrungen ist.

Wegen seines großen Volumens reagiert das Eis der Polkappen sehr träge; derzeit steht es noch unter dem Einfluss von Klimaänderungen, die vor vielen tausend Jahren bereits stattgefunden haben. Andererseits ist es aber auch sehr sensibel; denn jede noch so schwache Klimaschwankung stört das Fließgleichgewicht der Eiskappe und bringt damit gleich beträchtliche Wassermengen ins Spiel. Um die beteiligten Faktoren – wie die Ablagerungsrate von Schnee oder die Größe der Schneeflocken – einschätzen zu können, muss man demnach sowohl die vergangene als auch die gegenwärtige Klimaentwicklung an den Polen kennen.

Auch räumlich hat das Modell viele Größenordnungen zu überspannen. So muss es im globalen Rahmen die Folgen der Klimaerwärmung für die Polkappen erfassen, aber ebenso auf der lokalen Ebene zum Beispiel die Dynamik der Schneeablagerung einbeziehen.

Vom Prinzip her ist diese Dynamik einfach: Der heruntergefallene Schnee verdichtet sich, senkt sich nach und nach und verwandelt sich in Eis. Dann fließt er dank der Schwerkraft sehr langsam von dem riesigen, herausgehobenen Plateau (dem Dom) im Zentrum zum Meer. Die Fließgeschwindigkeiten sind im Innern extrem gering, erreichen in den "Sendboten" genannten Gletschern, die das Eis zum Rand hin abtransportieren, jedoch einige hundert Meter pro Jahr. Dabei variieren sie, anders als noch vor zehn Jahren angenommen, stark von Gebiet zu Gebiet.

In der Antarktis wird das gesamte Eis in Form von Eisbergen abgestoßen, sobald es die Küste erreicht hat. In Grönland erleidet nur die Hälfte dieses Schicksal; der Rest schmilzt am Küstenstreifen, wo die Temperaturen im Sommer über den Gefrierpunkt steigen.

So viel steht jedenfalls fest: Die Polkappen sind keineswegs starre Eismassive. Sie haben eine viele komplexere Dynamik als bisher vermutet. Form und Volumen dieser beiden gigantischen Inlandeisdecken werden durch das Gleichgewicht zwischen Zufluss in Form von Schnee und Abfluss über Eisberge und Eisschmelze bestimmt. Eine Vielzahl von Beobachtungen erlauben inzwischen, diese Phänomene genauer zu beschreiben und zu quantifizieren.

Zwar wurden schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts die ersten automatischen meteorologischen Stationen in den Polarregionen eingerichtet. Das Zeitalter der "modernen" Beobachtung in Grönland und der Antarktis begann jedoch erst nach dem Ersten Weltkrieg – vor allem dank der aufkommenden Luftfahrt. In den 1950er Jahren begannen Forscher mit systematischen Erkundungen der Höhenlage und Mächtigkeit des Eises. Da dieses für niederfrequente Radiowellen transparent, für hochfrequente aber undurchlässig ist, wird ein auftreffendes Signal je nach seiner Frequenz an der Eisoberfläche oder an der Grenze zum Gestein reflektiert. Aus der Laufzeit beider Arten von Wellen lässt sich dann sowohl die Dicke des Eises als auch seine Höhenlage ableiten.

Vor etwa fünfzig Jahren gewannen Forscher auch erstmals Messdaten über den Abfluss der Eiskappen, indem sie auf dem Schnee angebrachte Markierungen mit Fixpunkten auf herausragenden Felsen verglichen. Außerdem hoben sie zehn Meter tiefe Schächte aus, um die Temperatur im Boden sowie den vertikalen Temperaturgradienten zu messen. An der russischen Forschungsstation Wos-tok in der Antarktis schwankt die Oberflächentemperatur zwischen -70°C im Winter und -50°C im Sommer. Vermutlich entspricht die Temperatur in zehn Metern Tiefe etwa dem lokalen Jahresmittelwert an der Oberfläche, der wiederum zu den jährlichen Schneefällen proportional ist.

An den Schachtwänden lassen sich die jeweils im Sommer und Winter abgelagerten Schneeschichten abzählen. Dadurch kann man die Schneeakkumulationsrate über einen längeren Zeitraum abschätzen. Die Winterschichten unterscheiden sich von denen des Sommers durch eine feinere Körnung und damit eine größere Dichte.

Aufschlüsse durch Tiefbohrungen in die Eisdecke

Mitte der 1960er Jahre führten russische Wissenschaftler die ersten Kernbohrungen bis in mehr als 1500 Meter Tiefe durch. Da sich das Eis übereinander schichtet, sinkt sein Alter mit der Tiefe. Bohrkerne liefern also gleichsam Momentaufnahmen der Vergangenheit. Sie zeigen die damaligen Werte für die Temperatur, die Zusammensetzung und den Druck der Luft sowie die Konzentrationen von Verschmutzungen und Aerosolen.

Die einstige Lufttemperatur lässt sich aus dem Verhältnis der Sauerstoff-Isotope in einer Schicht ableiten: Wasser, dessen Sauerstoff-Atom aus dem Isotop der Masse 16 besteht, verdunstet leichter aus den Ozeanen als solches mit dem schwereren Isotop 18O. Dieser Unterschied verstärkt sich mit sinkender Lufttemperatur. Deshalb enthält Schnee, der sich letztlich aus verdunstetem Meerwasser bildet, in kalten Perioden mehr 16O.

Aufschluss über die Zusammensetzung und den Druck der einstigen Luft sowie die enthaltenen Verunreinigungen und Aerosole geben die im Eis eingeschlossenen Luftblasen. Die Bohrung von Wostok hat auf diese Weise 420000 Jahre Klimageschichte aufgedeckt. Die Bohrkerne bilden somit eine einzigartige Informationsquelle.

Gewisse Probleme bereitet allerdings die Datierung der Proben. Kurz gesagt, schätzt man ihr Alter anhand der Akkumulationsrate von Schnee. Wenn man zum Beispiel annimmt, dass sich in einem Gebiet pro Jahr jeweils eine einen Meter dicke Schneedecke angesammelt hat, ergibt sich für Eis in einer Tiefe von 200 Metern ein Alter von 200 Jahren. Solche Schätzungen sind freilich grob: Sie berücksichtigen nicht, dass die Akkumulationsrate im Laufe der Zeit variiert, das Eis abfließt und so weiter. Aufgrund derartiger Datierungsprobleme wurden die ersten physikalischen Modelle der Eiskappen entwickelt. Heute entnimmt man Bohrkerne in ebenen Gebieten, wo der Abfluss minimal ist.

Die Bedingungen in den unwirtlichen und schwer zugänglichen Polarregionen sind so hart, dass Messungen am Boden notgedrungen punktuell und auf die Küste beschränkt bleiben; das gilt für meteorologische Aufzeichnungen, das Verfolgen von Markierungsbojen, Bohrungen und Ähnliches. Sehr viel bequemer und großflächiger lässt sich dagegen von der Luft aus messen. Satelliten sind deshalb die bevorzugten Beobachtungswerkzeuge der Polarforscher geworden. In den 1960er Jahren starte-te die amerikanische NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) den Satelliten TIROS (Television Infrared Observation Satellite); mit seinen optischen Messgeräten fotografierte er erstmals zahlreiche unbekannte Gebiete – insbesondere von Eis bedeckte Meere.

Dann folgten die ersten Aufnahmen im Radarbereich. Sie erlaubten, durch Wolken hindurch und auch während der langen Polarnacht zu beobachten. Im Jahre 1991 schickte die Europäische Weltraumorganisation mit ERS-1 einen der ersten Satelliten ins All, der insbesondere für die Polarforschung bestimmt war. Mit seinen Instrumenten konnte er unter anderem die Höhenlage und Dicke des Eises messen sowie Verlagerungen an der Oberfläche registrieren. Von April 1994 bis März 1995 lieferte ERS-1 etwa dreißig Millionen Messwerte, aus denen sich die Topographie der Antarktis-Oberfläche mit einer Auflösung von zwei Kilometern und einer Höhengenauigkeit von rund einem Meter ableiten ließ. Damit lieferten Satelliten-Beobachtungen wertvolle Informationen zur Verbesserung der Modelle für die Polkappen-Dynamik.

Winde, die der Schwerkraft folgen

Als einziger Input geht in diese Modelle die Schneemenge ein, die sich pro Jahr auf der Polkappe ablagert. Sie ist allerdings nicht leicht zu ermitteln. Der Schneefall hängt von komplizierten Vorgängen in der Atmosphäre ab und schwankt stark von Ort zu Ort. Das Wetter der Antarktis wird vom Zirkumpolarstrom beherrscht. Dieser Tiefdruckwirbel führt ständig feuchte Luftmassen und Wolkenfelder um den Südpol. Wenn sie auf den Kontinent treffen und vor den Bergen aufsteigen, kühlen sie sich ab. Dann bilden die Wassermoleküle Eiskristalle, und es schneit. Deshalb gibt es in der schmalen Küstenzone – in Höhenlagen unter 1000 Metern – viel Niederschlag: im Mittel 35 Zentimeter pro Jahr. Im Zentrum hingegen fällt nur wenig Schnee; im Durchschnitt sind es gerade einmal zehn Zentimeter pro Jahr. Die Luft ist hier trockener, und die Wolken kühlen sich nur durch die Kälte ab, die vom Eis ausgeht.

Allerdings sammelt sich nicht der gesamte gefallene Schnee an. In Grönland schmilzt, wie erwähnt, ein Teil in tieferen Lagen während des Sommers. In der Antarktis geschieht das nicht, aber dafür wird der Schnee vom Wind weggefegt. Die -50°C kalte, dichte Luft fließt hangabwärts und verursacht "katabatische" Winde: starke, beständige Luftströmungen, die der Schwerkraft folgen. So beträgt die mittlere Windgeschwindigkeit in der französischen Antarktisstation Dumont d?Urville 40 Kilometer pro Stunde, doch werden manchmal 200 erreicht.

Die starken Winde tragen den Schnee an einzelnen Stellen ab und türmen ihn anderswo zu Dünen auf. Diese so genannten Sastrugi können zu falschen Messwerten führen, wenn sie sich etwa innerhalb weniger Stunden rund um eine Messboje bilden. Obwohl die katabatischen Winde für die örtliche Schneeverteilung große Bedeutung haben, blasen sie insgesamt nur einen geringen Teil der Niederschläge ins Meer. Sie begünstigen allerdings auch die Sublimation (Verdunstung) des Schnees, die in gewissen Regionen Hauptgrund für die Erosion der Eisdecke ist.

All diese Effekte versucht man bei der Berechnung des Inputs zu berücksichtigen, doch sie sind schwer zu schätzen. Als weitere Schwierigkeit kommt hinzu, dass auch die Akkumulationsrate an einem bestimmten Ort keineswegs konstant ist, sondern über größere Zeiträume hinweg schwankt. Wie sich zeigt, hängt sie von der mittleren Lufttemperatur an der Oberfläche ab. Nach den Ergebnissen der Bohrungen folgt diese Temperatur den weltweiten Klimazyklen. In der letzten Jahrmillion gab es regelmäßig wiederkehrende Vereisungsperioden (Glaziale), die sich über Zehntausende von Jahren hinzogen. Sie wurden jeweils von kurzen warmen Phasen (Interglazialen) unterbrochen, die im Allgemeinen nur einige tausend Jahre dauerten. Wir leben heute in einer ungewöhnlich langen Warmzeit, die vor ungefähr 10000 Jahren begonnen hat.

Während der Vereisungsperioden war es an den Polen etwa 10°C kälter als heute. Gewaltige Eiskappen bedeckten damals Nordamerika (Laurentia) und Eurasien (Fennoskandia). Vor 20000 Jahren, auf dem Höhepunkt der letzten Vereisung, lag der Meeresspiegel mehr als 120 Meter tiefer als momentan.

Die Bohrungen haben auch gezeigt, dass während der Kälteperioden nur halb so viel Schnee fiel wie heute. Das lässt darauf schließen, dass sich die Niederschläge – und damit in etwa auch die Akkumulationsraten – bei einer Abkühlung um 10°C halbieren. Der Vergleich der Schneemengen in der – kälteren – Mitte des Kontinents und an der – wärmeren – Küste bestätigt diese Faustregel.

Im Prinzip lassen sich die Akkumulationsraten noch auf anderem Wege ableiten. Daten von Radarsatelliten erlauben, die mittlere Korngröße in den obersten Metern der Eisdecke zu bestimmen: Größere Körner schwächen das reflektierte Signal stärker ab. Nun werden die Körner mit der Zeit immer dicker. Findet man also große Exemplare schon in geringen Tiefen, dann hat sich nicht viel Neuschnee darüber abgelagert. Dagegen muss es stark geschneit haben, wenn dicke Körner erst weit unten auftreten. Allerdings ist Abhängigkeit der Korngröße von der Zeit noch nicht genau bekannt. Wir versuchen momentan, eine entsprechende Kennkurve zu erstellen.

Mit Hilfe von Temperaturverteilungskarten und Beobachtungen ist es inzwischen gelungen, Karten der Akkumulationsrate von Schnee auf der Antarktis zu erstellen. Insgesamt schätzt man die pro Jahr auf dem antarktischen Kontinent abgelagerte Schneemenge auf 1800 Gigatonnen. Rund 450 Gigatonnen Schnee sammeln sich zusätzlich auf den drei größten Schelfeisplattformen – schwimmenden Eispanzern, die das antarktische Festland umgeben.

Eis, das unter hohem Druck fließt

Nach dem Input gilt es den Output zu bestimmen, also den Abfluss des Eises. Nachdem der Schnee gefallen ist, verdichtet er sich allmählich und wandelt sich schließlich in Eis um. Diese Umwandlung findet in den ersten hundert Metern unter der Oberfläche statt und dauert einige tausend Jahre. Das ist wenig im Vergleich mit den Zeiträumen, um die es bei den Polkappen geht. Das Eis fließt unter dem Einfluss der Schwerkraft schließlich vom Zentrum des Kontinents zu den Rändern ab.

Anfangs geschieht das durch Deformation wie bei einer zähen Flüssigkeit. Unterwirft man einen Eisklumpen einer plötzlichen, starken Beanspruchung, indem man etwa mit dem Hammer darauf schlägt, zerbricht er. Bei einer langsam einwirkenden, schwachen Beanspruchung – etwa einem leichten stetigen Druck – reagiert er dagegen plastisch und verformt sich. Letzteres gilt für die Polkappen. Die auf sie wirkende Kraft – die Gravitation – ist relativ gering, aber dauerhaft, sodass das Eis nachgibt und zum Meer hin abfließt.

Ein "linearer" zähflüssiger Körper wie Honig verformt sich proportional zur Beanspruchung. Eis ist jedoch ein nichtlinearer zähflüssiger Körper, bei dem die Viskosität von der einwirkenden Kraft abhängt. Nach dem Glenschen Gesetz sollte die Deformation in diesem Fall proportional zur dritten Potenz der Beanspruchung sein.

In Wirklichkeit ist die Situation jedoch komplizierter. Erstens hängen die Parameter des Glenschen Gesetzes von physikalischen Eigenschaften des Eises ab – etwa davon, wie viele Defekte die einzelnen Eiskristalle enthalten oder wie dicht sie gepackt sind; beides aber variiert mit der Beanspruchung und dem Eistypus. Im oberen Teil der Eisdecke, wo die einwirkende Kraft geringer ist als in der Tiefe, dürfte die Potenz unter drei liegen; erst für das rekristallisierte Eis in Basisnähe gilt vermutlich der Exponent drei.

Zweitens erhöht sich die Plastizität von Eis gemäß dem Arrheniusschen Gesetz exponentiell mit der Temperatur. Bei gleicher Beanspruchung verformt sich Eis am Gefrierpunkt rund 500-mal stärker als bei -50 °C. Nun herrschen an der Polkappe Temperaturunterschiede dieser Größenordnung: An der Oberfläche liegt die Temperatur bei -60°C und dicht über dem Felsgrund, wo die vom Erdinneren aufsteigende Geothermik das Eis erwärmt, nahe am Gefrierpunkt. Dies ist bei der Berechnung des Abflusses zu berücksichtigen.

Umgekehrt nehmen die Eistemperaturen aber mit der Deformation und folglich mit der Abflussgeschwindigkeit zu (wenn man ein Stück Plastik verdreht, erwärmt es sich). Das ergibt eine positive Rückkopplungsschleife: Bei steigenden Temperaturen fließt das Eis schneller ab, was die Temperatur und damit wiederum die Abflussgeschwindigkeit weiter in die Höhe treibt.

Eisautobahnen mit Einbahnverkehr Richtung Meer

Wenn die Temperatur an der Basis über den Gefrierpunkt steigt, sodass das Eis schmilzt, kommen Gleitvorgänge hinzu. Das beste Beispiel ist der "See" von Wostok, der größte unter Eis gelegene See der Welt. Er befindet sich in einer Tiefe von ungefähr 3000 Metern und ist mehr als 300 Kilometer lang und 40 Kilometer breit.

Das Eis bewegt sich in Richtung der größten Oberflächenneigung. Diese ist an den Höhenlinien abzulesen. Aus der örtlichen Hangneigung und der sich ablagernden Schneemenge auf dem nächstgelegenen Dom lässt sich der Eisabgang schätzen und unter Berücksichtigung der örtlichen Eisdicke die mittlere Abflussgeschwindigkeit ableiten. Letztes Jahr haben wir dies für die gesamte Antarktis getan und die Ergebnisse in einer Karte zusammengestellt.

Die Abflussgeschwindigkeiten variieren demnach deutlich stärker als bisher angenommen. Sie steigen von nicht einmal einem Meter pro Jahr im Zentrum des Kontinents bis auf 100 Meter am Rand. Im Einzelnen hängen sie natürlich vom örtlichen Relief ab. Es gibt Rinnen mit raschem Abfluss, die immer vom Zentrum zum Meer gerichtet sind; dort kann der Strom zehn- oder hundertmal so stark sein wie nur einige hundert Meter entfernt.

Diese "Eisautobahnen" haben ein beachtliches Fördervolumen: Obwohl sie nur 20 Prozent der Küstenlinie einnehmen, transportieren sie mehr als 80 Prozent des insgesamt ins Meer verfrachteten Eises. Ihre Einzugsgebiete reichen viele hundert Kilometer landeinwärts. Sobald das Eis in Küstennähe gelangt ist, geht es in Form von Eisbergen ab. Diese driften ins offene Meer und schmelzen schließlich.

Je nach dem Verhältnis zwischen Akkumulationsrate und Abflussgeschwindigkeit des Eises ist die Polkappe entweder stationär, wächst oder schmilzt ab. Letzteres prophezeien manche Klimatologen, die per Computer die Konsequenzen der globalen Erwärmung simulieren.

Die Klimamodelle prognostizieren regional unterschiedliche Auswirkungen des Treibhauseffekts, aber für die Pole sagen sie alle einen deutlichen Temperaturanstieg voraus. Dazu scheint das Ergebnis einer wachsenden Zahl von Messungen zu passen, wonach Ausdehnung und Dicke des Eises auf den Meeren rings um die Antarktis abnehmen.

Anderen Untersuchungen zufolge hat sich der Meeresspiegel seit Beginn des 20. Jahrhunderts um 15 Zentimeter erhöht. Ein Drittel die-ses Anstiegs ist auf die thermische Ausdehnung des Wassers in den sich erwärmenden Ozeanen zurückzuführen. Ein weiteres Drittel lässt sich dem Abschmelzen von Gletschern in gemäßigten Breiten zuschreiben. Der Ursprung des letzten Drittels ist unbekannt. Stammt dieses Wasser von den Polkappen?

Die Erwärmung um 0,6°C, die in der Antarktis seit Beginn des 20. Jahrhunderts beobachtet wurde, hat die Niederschläge um drei bis fünf Prozent steigen lassen. Diese gehen als Schnee nieder, der bei den herrschenden tiefen Temperaturen nicht schmilzt, sondern sich in Eis verwandelt. Als Folge davon sollte sich der Meeresspiegel um 0,2 Millimeter pro Jahr senken.

In Grönland ist die Situation etwas anders. Auch hier lässt die momentane Erwärmung die Eismassen im Zentrum wachsen; doch dafür schrumpfen sie an den Küsten, weil das Eis dort schmilzt. Insgesamt gesehen verändert Grönlands Eisschild also seine Form, ohne jedoch nennenswert zur Schwankung des Meeresspiegels beizutragen.

Generell gilt, dass sich eine Temperaturschwankung erst nach Tausenden von Jahren voll auswirkt. So machen die Polkappen im Moment noch die Folgen des Übergangs zur jetzigen Warmzeit durch, der vor 10000 Jahren stattfand. Die starke Schneeansammlung im Zentrum beruht zwar auf den aktuellen "hohen" Temperaturen. Doch spiegeln die Abflussgeschwindigkeiten der tieferen Schichten noch die Temperatur der letzten Vereisungsperiode wider und sind daher relativ gering. Der Schnee sammelt sich folglich schneller an als er abfließt, und das Zentrum wird immer dicker.

Das Rätsel des fehlenden Wassers

Die Abflussgeschwindigkeit des Eises in der Antarktis hängt aber auch vom Meeresspiegel ab. Sobald das Inlandeis die Küste erreicht, gilt: Wenn es dick genug und der Ozean flach ist, sitzt es zunächst weiter auf dem Untergrund auf und rückt entsprechend langsam vor; andernfalls schwimmt es auf und bildet Treibeisflächen. Solches Schelfeis bedeckt in der Antarktis die drei größten Buchten (Ross, Fichner-Ronne und Amery). Es spielt eine wichtige Rolle für die Polkappen, denn es begrenzt den Eisabfluss vom Inland her.

Wenn der Meeresspiegel sinkt, setzen sich die Schelfeisflächen auf den Grund. Da sie dann wegen der Reibung mit dem Boden langsamer abfließen, wird die Eiskalotte dicker. Umgekehrt löst sich das auf dem Sockel sitzende Eis vom Grund, wenn der Meeresspiegel steigt: Die Treibeisgebiete dehnen sich aus, und der Eisabfluss beschleunigt sich. Da außerdem relativ warmes Meerwasser unter das neu entstandene Schelfeis dringt, kann dieses von unten her schmelzen, was den Eisabfluss vom Kontinent zusätzlich verstärkt. Heute sind sich die Glaziologen weitgehend darin einig, dass Schwankungen des Meeresspiegels das Volumen der Inlandeisdecke auf der Antarktis beeinflussen – allerdings mit Zeitverzögerungen von vielen tausend Jahren.

Alle Satellitenmessungen bestätigen die geschilderten Effekte. In Grönland erhöht sich die Eisdecke im Zentrum wegen vermehrter Schneefälle um zehn Zentimeter pro Jahr, während sie sich an den Rändern – durch beschleunigtes Schmelzen – um den gleichen Betrag ausdünnt. Die aktuelle Erwärmung beherrscht also die Eisdynamik auf der Insel, trägt aber nicht zum Anstieg des Meeresspiegels bei. Was die Antarktis betrifft, so scheint sich die Fließgeschwindigkeit der Gletscher im Landesinneren zu beschleunigen. Doch der Effekt dürfte mäßig bleiben. Außerdem beruht er noch auf der Erwärmung nach dem Ende der letzten Eiszeit, nicht auf derjenigen, die wir heute erleben.

Im Moment liefern weder die Modelle noch die Satellitenbeobachtungen Hinweise darauf, dass die Polkappen zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen. Diese Feststellung ist in gewisser Weise beruhigend, aber auch unbefriedigend; denn damit bleibt ein Drittel des geschätzten Meeresspiegelanstiegs ungeklärt. Woher kommt das "fehlende" Wasser? Diese Frage beschäftigt Klimatologen, Ozeanographen und Glaziologen. Wie immer die Antwort lauten wird: Die Polkappen scheinen es nicht zu liefern. Nach den neuesten Abschätzungen und Modellierungen zeigen sie sich zwar unerwartet dynamisch, doch für ein Schwinden gibt es keinerlei Anhaltspunkte.

Literaturhinweise


Topographie des calottes polaires par altimétrie satellite. Von F. Rémy, L. Testut und B. Legresy in: Comptes rendus de l'Academie des Sciences, Nr. 333, S. 457 (2000).

Climate and Atmospheric History of the Past 420000 Years from the Vostok Ice Core, Antarctica. Von J. R. Petit et al. in: Nature, Bd. 399, S. 429 (1999).

Sensitivity of a Greenland Ice Sheet Model to Ice Flow and Ablation Parameters: Consequences on the Evolution Through the Last Climatic Cycle. Von C. Ritz, A. Fabre und A. Letréguilly in: Climate Dynamics, Bd. 13, S. 11 (1997).

Aus: Spektrum der Wissenschaft 11 / 2001, Seite 30
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH