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Globale Erwärmung: Auf dünnem Eis

Der künftige Anstieg des Meeresspiegels hängt vor allem davon ab, wie schnell die gewaltige Eisdecke der Antarktis schrumpft – eine heiß umstrittene Frage, in der sich endlich ein Konsens abzeichnet.


Vor 12000 Jahren, als sich die Erde aus der Erstarrung der letzten Eiszeit löste, überschwemmten riesige Geschwader von Eisbergen den Nordatlantik. Es waren die Trümmer der zerfallenden Eismassen, die halb Nordamerika und Europa bedeckt hatten. Sie verdrängten so viel Wasser, dass der Meeresspiegel weltweit jahrzehntelang um mehr als einen Meter pro Jahr anstieg.

Während der zugefrorene Norden auftaute, blieb das Eis am Südpol im Wesentlichen intakt. Es umfasst heute neunzig Prozent des festen Wassers auf der Erde. Doch in Dutzenden von wissenschaftlichen Untersuchungen der vergangenen dreißig Jahre wurde davor gewarnt, dass der Eispanzer der Westantarktis (desjenigen Teils, der vorwiegend in der westlichen Hemisphäre liegt) nachträglich das gleiche Schicksal erleiden könne wie seine einstigen Gegenstücke im Norden – mit ebenso dramatischen Folgen. In diesem riesigen Eisspeicher sind mehr als drei Millionen Kubikkilometer Süßwasser eingefroren. Würde er komplett abtauen, stiege der Meeresspiegel weltweit um fünf Meter. Zahllose küstennahe Flachländer verschwänden in den Fluten, und viele der zwei Milliarden Menschen, die dort leben, wären gezwungen, sich ins Landesinnere zurückzuziehen.

Die meisten Experten sind sich seit langem einig, dass die Eisdecke der Antarktis während der vergangenen Jahrtausende deutlich geschrumpft ist. Damit trug sie zum weiteren Anstieg des Meeresspiegels bei, als die Nordhalbkugel schon weitgehend abgetaut war. Einigkeit herrscht auch darüber, dass der Eispanzer auf der Ostseite des Kontinents relativ stabil ist. Doch im Westen macht ihn ein anderer Untergrund viel mobiler und unberechenbarer. Deshalb stritten sich die Forscher bis vor kurzem darüber, ob die westantarktische Eisdecke in naher Zukunft – in einigen Jahrhunderten oder noch früher – kollabieren wird. Ist ihr Zusammenhalt durch mächtige Eisströme gefährdet, die sich aus dem Inneren des Kontinents in Richtung Ross-See wälzen? Viele Experten – darunter einer von uns (Bindschadler) – befürchteten das. Andere dagegen (darunter Bentley) schlossen aus der Beständigkeit der westantarktischen Eisdecke in der jüngeren Vergangenheit, dass sie nicht so leicht auseinander bricht.

Eine Zeit lang schien es, als würde die Debatte nie entschieden. Ein Mangel an Daten und die praktischen Probleme bei der Erforschung eines Kontinents, der sich die Hälfte des Jahres in frostiges Dunkel hüllt, erschwerten es, zu einer einheitlichen Einschätzung zu gelangen. Obwohl sich der Eisabstrom aus einigen Regionen in jüngster Zeit beschleunigt hat, ist es schwierig zu bestimmen, ob die momentanen Veränderungen in der Dicke oder Fließgeschwindigkeit des Eises nur normale Schwankungen widerspiegeln oder der Beginn eines gefährlichen Trends sind.

Eine Vielzahl von Feld- und Laboruntersuchungen mündete in den letzten Jahren jedoch in einen wachsenden Konsens darüber, welche Faktoren die Zukunft der Westantarktis bestimmen. Experten in beiden Lagern gelangten so zu dem Schluss, dass die Eisströme in Richtung Ross-See – noch – nicht so bedrohlich sind, wie einige von uns befürchtet hatten.

Steigende Temperaturen

Dennoch bleibt das weitere Schicksal der Eisdecke ungewiss. Beispielsweise ist sie – so das überraschende Resultat neuer Untersuchungen – in einem lange wenig beachteten Sektor der Westantarktis dünner geworden. Folglich könnte dort ein zerstörerischer Prozess am Werk sein, der nichts mit Eisströmen zu tun hat. In einer anderen Region – der Halbinsel, die wie ein Arm nach Norden aus der Antarktis herausragt – lagen die Sommertemperaturen in jüngster Zeit deutlich über den langjährigen Mittelwerten. Höchstwahrscheinlich ist dies der Grund für das verstärkte Abbrechen von Schelfeis an den Küsten der Halbinsel, das in den vergangenen Jahren zu beobachten war.

Seit dem Ende der letzten Eiszeit sind die Temperaturen weltweit allmählich angestiegen. Dieser Trend hat sich im 20. Jahrhundert deutlich beschleunigt – parallel zur zunehmenden Emission von Treibhausgasen, die Wärme in den unteren Luftschichten festhalten. Bislang scheint die Halbinsel der einzige Teil der Antarktis zu sein, an dem diese jüngste klimatische Entwicklung Spuren hinterlassen hat; in anderen Südpolarregionen sind die Durchschnittstemperaturen in den letzten 50 Jahren kaum gestiegen oder sogar leicht gesunken. Die spannende Frage lautet nun, ob die globale Erwärmung sich anschickt, auch den Südrand der Welt weiträumig zu erfassen.

Alarmierende Befunde Die ersten Befürchtungen über ein mögliches Schwinden der westantarktischen Eisdecke tauchten vor etwa 30 Jahren auf. In einer der einflussreichsten frühen Veröffentlichungen zu dem Thema präsentierte Hans Weertman von der Northwestern University 1974 eine theoretische Analyse der Westantarktis. Grundlage seiner Berechnungen waren die Faktoren, die damals als entscheidend für die Stabilität von Eisdecken galten. Zu jener Zeit wusste man bereits, dass der mächtige Eispanzer der Westantarktis auf einer Landmasse ruht, die großenteils weit unterhalb des Meeresspiegels liegt. Nach seinem Abschmelzen käme eine gebirgige Landschaft zum Vorschein. Täler würden mehr als zwei Kilometer unter den Wasserspiegel abtauchen, Gipfel zwei Kilometer darüber hinausragen. Da die Ränder der Westantarktis so tief hinabreichen, steht das Eis dort in engem Kontakt mit dem umgebenden Meerwasser. Ein großer Teil erstreckt sich sogar – als schwimmendes Schelfeis – über die Meeresoberfläche hinaus. Diese Situation existiert nach Ansicht der meisten Wissenschaftler schon seit 20000 Jahren.

Weertmans Berechnungen ergaben, dass bei weltweit steigendem Meeresspiegel jedwede Eisdecke, die ein Meeresbecken anfüllt, grundsätzlich instabil ist. Ihre Ränder können durch den Auftrieb der zusätzlichen Wassermassen nämlich nach oben gedrückt oder gar vom Untergrund abgehoben werden. (Im Gegensatz dazu sitzt die Eisdecke der Ostantarktis auf einem Kontinent, der das Meer größtenteils weit überragt und somit fern von seinem zerstörerischen Einfluss ist.) Weertman zog daraus den beunruhigenden Schluss, dass die Eisdecke der Westantarktis auf einen totalen Kollaps zusteuere. Nur eine neue Eiszeit könne ihr dieses Schicksal ersparen.

Falls Weertmans Berechnung zutraf, muss die heutige Eisdecke schon die geschrumpfte Version einer viel größeren Vorgängerin sein. Viele Entdeckungen der damaligen Zeit passten zu dieser Schlussfolgerung. Forscher fanden an nackten Berghängen weit oberhalb der gegenwärtigen Eisoberfläche ungewöhnliche Haufen von Gesteinsschutt, die nur Gletscher hinterlassen haben konnten – ein Hinweis, dass die Eisdecke früher viel mächtiger war. Desgleichen ließen tief eingekerbte ehemalige Gletscherrinnen im Meeresboden vor der Küste vermuten, dass der auf dem Untergrund (Meeresboden) aufsitzende Bereich der Eisdecke einst weiter hinaus in den Ozean reichte. Auf der Basis solcher bruchstückhaften Beobachtungen schätzten einige Forscher, die Eisdecke müsse ursprünglich das Dreifache ihres jetzigen Volumens gehabt haben. Allerdings schrumpfe sie ziemlich langsam, sodass noch 4000 bis 7000 Jahre bis zu ihrem völligen Verschwinden vergehen dürften.

Die Befürchtung, dass die Westantarktis eventuell viel schneller auf einen Kollaps zusteuert, kam erst auf, als die Forscher sich näher mit den Eisströmen zu beschäftigen begannen: natürlichen Förderbändern von vielen hundert Kilometern Länge und mehreren dutzend Kilometern Breite. Anfangs führte man sie zum Teil auf tektonische Kräfte zurück, welche die Westantarktis zerreißen und dabei die Kruste ausdünnen, sodass überdurchschnittlich viel Wärme aus dem Erdinneren entweichen kann. Diese Erwärmung von unten, so die Erklärung, lasse die Basis der Eisdecke schmelzen, wodurch eine Gleitschicht entstünde, die das Eis dazu bringe, relativ rasch sogar die sanftesten Abhänge hinabzurutschen.

Konkrete Belege dafür lieferten Fernerkundungen in den 1970er Jahren. Ihre Besonderheit: Sie benutzten Radarstrahlen, die bis zum Gesteinsboden vordringen. Dabei wurden zwei Strömungssysteme entdeckt, die Eis aus dem Inneren des Kontinents abführen und es in die zwei größten Schelfgebiete der Westantarktis – Ross und Ronne – einspeisen. Sobald es deren meerwärtigen Rand erreicht, löst es sich in Form riesiger Eisberge ab. Dieses dynamische Bild war Anlass für erste Warnungen, die riesigen Gletscher könnten die gesamte Eisdecke in einigen Jahrhunderten oder sogar noch schneller zerstören.

Unberechenbare Eisströme

Angesichts solch alarmierender neuer Erkenntnisse errichteten Teams der Nasa, der Ohio State University in Columbus und der Universität von Wisconsin in Madison 1983 Sommer-Forschungscamps auf Eisströmen oder in deren Nähe. Einige Wissenschaftler untersuchten das Innere der Ströme mit Hilfe von Radarstrahlen und Schallwellen. Andere maßen die Bewegung und Deformation an der Oberfläche. Dabei stellte sich schnell heraus, dass die gewaltigen Flüsse ein glaziologisch halsbrecherisches Tempo an den Tag legen: Mit Fließgeschwindigkeiten von mehreren hundert Metern pro Jahr übertreffen sie normale Gebirgsgletscher um ein Vielfaches.

Einige Feldforscher suchten nach der Ursache dafür, indem sie schmale, kilometertiefe Löcher durch das Eis schmolzen, um Proben aus dem Untergrund zu entnehmen. Das Ergebnis war überraschend: Ein Bodensatz aus zerriebenen Schalen mariner Organismen, vermischt mit Kieseln, Ton und Gesteinsschutt, die sich dort über viele Jahrtausende hinweg abgelagert haben, bildet heute ein Bett aus Schlamm. Dieser ist so weich und glitschig, dass die Eisströme auf ihm noch leichter rutschen als auf der früher vermuteten dünnen Wasserschicht.

Das war Wasser auf die Mühlen der Katastrophen-Propheten. Beruhigende Kunde kam dagegen von britischen Forschern, welche die Ronne-Eisströme auf der anderen Seite der Westantarktis untersuchten. Sie versicherten der Weltöffentlichkeit, dass die Lage in ihrem Sektor bei weitem nicht so dramatisch sei. Doch die Glaziologen in den Camps am Ross-Schelf konterten, der Rest der westantarktischen sowie ein Teil der ostantarktischen Eisdecke würden zwangsläufig folgen, wenn erst einmal die Million Kubikkilometer Eis der Ross-Region verschwunden sei.

In den 1990er Jahren kam eine weitere potenziell beunruhigende Eigenheit der Ross-Eisströme ans Licht: Sie sind nicht nur schnell, sondern auch sprunghaft. Radaruntersuchungen der Struktur ihres Untergrunds ergaben, dass sie sich nicht immer in ihrer heutigen Lage befanden. Auf Satellitenbildern des Ross-Schelfs, in dem sich der Eisabfluss der letzten tausend Jahre gesammelt hat, zeigten sich außerdem Spalten und andere Strukturen, die dramatische Schwankungen der Fließgeschwindigkeit in der Vergangenheit dokumentieren. Tatsächlich scheint ein Strom, der schlicht unter dem Namen »C« bekannt ist, vor etwa 150 Jahren plötzlich gestoppt zu haben. Desgleichen ist der Whillans-Eisstrom in den vergangenen Jahrhunderten immer langsamer geworden. Falls die Ströme kommen und gehen, wie diese Befunde andeuten, wäre ihre Entwicklung und damit der künftige Eisabfluss schwer einzuschätzen. Besonders alarmierend schien die Gefahr, dass sich die stagnierenden Ströme unversehens wieder in Bewegung setzen. Doch schon bald sollte es – zumindest für die nahe Zukunft – Entwarnung geben.

Vor etwa fünf Jahren begann eine Flut von Berichten überzeugende Hinweise darauf zu liefern, dass die Eisdecke nicht so stark geschrumpft ist wie zuvor geschätzt. Im Jahr 2000 untersuchte Eric J. Steig an der Universität von Washington in Seattle einen alten Eis-Bohrkern, den man 1968 im Zentrum der Westantarktis entnommen hatte, mit neuen Methoden noch einmal. Die ursprüngliche Analyse hatte darauf hingedeutet, dass die Eisdecke während der letzten Eiszeit 950 Meter dicker war. Doch Steig kam bei seiner verbesserten Auswertung nur noch auf eine Differenz von 200 Metern.

In den Bergen der Executive Committee Range rekonstruierte John O. Stone, ebenfalls an der Universität von Washington, das Schrumpfen der Eisdecke, indem er die radioaktiven Reaktionsprodukte der kosmischen Strahlung im Gestein bestimmte. Diese sind von dem Moment an, als das zurückweichende Eis nackten Fels hinterließ, mit bekannter Geschwindigkeit zerfallen. Stones Beobachtungen setzten dem ursprünglichen Umfang der Eisdecke enge Grenzen. Demnach kann sie höchstens zweieinhalbmal so dick gewesen sein wie heute.

Anfang 2001 vermochten die Vertreter beider Lager noch ihre jeweiligen Ansichten mit handfesten Fakten zu untermauern. Doch führte kein Weg daran vorbei, wenigstens den Versuch zu machen, die widersprüchlichen Befunde in Einklang zu bringen. Das zwang letztlich alle dazu, anzuerkennen, dass zwar große kurzfristige Schwankungen auftreten, die Änderungen auf lange Sicht aber insgesamt weniger bedeutend sind.

Seither haben verbesserte Messungen der Bewegung der Ross-Eisströme bestätigt, dass sich Eisverlust und neuer Schneefall in diesem Sektor im Großen und Ganzen die Waage halten. Und so konnten sich Ende 2001 die meisten Antarktisforscher – uns beide eingeschlossen – darauf einigen, dass die Ross-Ströme momentan keinen Eisschwund verursachen. Schwankungen in der Relation zwischen Schneefall und Eisabfluss scheinen sich im vergangenen Jahrtausend ausgeglichen zu haben – ein Zeichen dafür, dass von der Eisdecke eine geringere Gefahr für den Meeresspiegel ausgeht als vielfach befürchtet.

Hinweis auf regionalen Kollaps

Doch die Teilnehmer an dieser Debatte kennen die Dynamik der Eisströme zu gut, um zu wissen, dass ihre Entwarnung nur für die unmittelbare Gegenwart zutrifft. Zur Vorsicht mahnt etwa der Blick in die weitere Vergangenheit. So lassen geologische Befunde nahe der U.S. McMordo Station darauf schließen, dass sich die Eisdecke in diesem Gebiet vor rund 7000 Jahren sehr rasch zurückzog. Ein solcher zeitlich begrenzter, regionaler Zusammenbruch könnte öfter aufgetreten sein und ist auch heute nicht auszuschließen.

Um die künftige Stabilität der Eisdecke besser beurteilen zu können, haben sich die Forscher auch um ein besseres Verständnis der Faktoren bemüht, die das Verhalten der Eisströme beeinflussen. Dadurch können sie heute beispielsweise erklären, warum die Bewegung gelegentlich stoppt und wieder einsetzt. Offenbar bestimmen Wasser und Sediment am Meeresgrund das kurzfristige Geschehen innerhalb von Tagen oder Jahren. Über Zeiträume von Jahrtausenden hinweg spielen dagegen die weltweiten Klimabedingungen, insbesondere die Lufttemperatur und der Meeresspiegel, die entscheidende Rolle. Derlei Einsichten werden helfen, Computermodelle zu entwerfen, die das kurzfristige Verhalten der Ströme zuverlässiger vorhersagen.

Auch wenn der westantarktische Eisschild nicht so bald auseinander zu brechen droht, hat sich in den vergangenen Jahren gezeigt, dass nicht für alle seine Abschnitte Entwarnung gegeben werden kann. Während sich Feldforscher intensiv mit den Eisströmen beschäftigten, die das Ross- und Ronne-Schelfeis nähren, sammelten verschiedene Satellitensensoren emsig Daten von einem anderen Areal: der kaum erforschten Region, die an die Amundsen-See grenzt. Amerikanische und britische Forschergruppen entdeckten bei der Auswertung der Millionen von Messwerten aus den 1980er und 1990er Jahren über die Höhe des Eises, dass es hier sogar noch schneller schwindet als ursprünglich für die Ross-Eisströme angenommen.

Unvermutete Schwachstelle

Duncan Wingham vom University College London und H. Jay Zwally vom Goddard-Raumflugzentrum der Nasa fanden unabhängig voneinander heraus, dass jene Teile der Eisdecke, die den Pine-Island- und die Thwaites-Gletscher nähren, rasant ausdünnen – im letzteren Fall um mehr als zehn Zentimeter pro Jahr. Dazu passen die Ergebnisse neuerer Messungen mittels Radar-Interferometrie – einer Methode, die noch Verlagerungen des Eises um wenige Millimeter sichtbar macht. Mit ihrer Hilfe entdeckte Eric Rignot vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena (Kalifornien), dass sich beide Gletscher immer schneller Richtung Amundsen-See bewegen und zum Inneren des Kontinents hin schrumpfen. Dadurch erhöhen sie den Meeresspiegel um 0,1 bis 0,2 Millimeter pro Jahr, was immerhin fast zehn Prozent des gesamten Anstiegs ausmacht. Demnach würden sie innerhalb von 7500 bis 15000 Jahren dreißig Prozent der gesamten Eisdecke abführen – oder noch viel schneller, wenn ein katastrophaler Kollaps aufträte, wie man ihn früher für den Ross-Sektor befürchtete.

Das alles ist für Terence J. Hughes an der Universität von Maine in Orono keine Überraschung. Vor langer Zeit schon bezeichnete er den Amundsen-Sektor als wunden Punkt der westantarktischen Eisdecke. Doch Feldbeobachtungen in dieser entlegenen Region sind jahrzehntelang an logistischen Problemen gescheitert. Es gibt keine permanente Forschungsstation in der Nähe, und die Gegend zählt zu den wolkenreichsten der Erde. Außerdem weisen die Gletscher der Amundsen-See einige Besonderheiten auf, die in Frage stellen, ob sich die mühselig gewonnenen Erkenntnisse aus dem Ross-Sektor auf sie anwenden lassen. So fallen sie ungewöhnlich steil zur Küste hin ab. Und weil sie direkt ins Meer kalben, anstatt einen Schelfeis-Gürtel zu speisen, meinen einige Wissenschaftler, dass in dieser Region der Zerfallsprozess der Eisdecke schon weiter fortgeschritten sein könnte als anderswo in der Antarktis.

Die Ungewissheit über das Verhalten des Sektors rund um die Amundsen-See ist nur eine von mehreren ungelösten Fragen. So könnte sich der allgemeine Erwärmungstrend von der Antarktischen Halbinsel, wo die Atmosphäre im Sommer schon zwei Grad wärmer ist als in den 1950er Jahren, langsam in Richtung Südpol fortpflanzen. Selbst geringfügige Änderungen der Lufttemperatur bergen aber die Gefahr, dass sich das heute noch relativ stabile Schelfeis auflöst. Wärmere Meeresströmungen aus niedrigeren Breiten scheinen es nach Berichten vom letzten Jahr bereits von unten abzuschmelzen, sodass sich die Linie, an der es auf dem Untergrund aufsitzt, schneller als erwartet zurückverlagert. Jüngste Befunde deuten auch darauf hin, dass das Eis in der Amundsen-See schwindet.

Zum Glück für uns heutige Erdbewohner gibt es in der westantarktischen Eisdecke offenbar mehr stabilisierende Rückkopplungen als in ihren ehemaligen Gegenstücken in Nordamerika und Europa. Während das arktische Inlandeis beim Anstieg der Temperatur um wenige Grad Celsius schlagartig auseinander brach, blieb das antarktische großenteils erhalten. Das frühe Modell von Weertman scheint demnach zu stark vereinfacht zu sein. Mit ihrer Eigendynamik, die beispielsweise rasch fließende Eisströme stoppen und jahrhundertelang stagnieren lässt, hat die westantarktische Eisdecke bislang genügend Kontrolle über ihre Größe ausgeübt, um einen Zerfall zu vermeiden oder zumindest aufzuhalten.

Sie wird – so unsere vorsichtige Prognose auf der Grundlage der bisherigen Erkenntnisse – zwar weiter schrumpfen, aber nur sehr langsam über einen Zeitraum von Jahrtausenden hinweg. Dabei dürfte sich ihr durchschnittlicher Beitrag zum Anstieg des Meeresspiegels etwa verdoppeln: von bisher zwei auf vier Millimeter pro Jahr – oder einen Meter alle 500 Jahre. Seufzer der Erleichterung sind dennoch nicht angebracht. Schließlich hat dieser bemerkenswerte Eispanzer die Forscher über dreißig Jahre lang genarrt und ist daher immer für Überraschungen gut.

Literaturhinweise


The West Antarctic Ice Sheet: Behavior and Environment. Von Richard B. Alley und Robert A. Bindschadler (Hg.). Antarctic Research Series, Bd. 77. American Geophysical Union, 2001.

Future of the West Antarctic Ice Sheet. Von Robert A. Bindschadler in: Science, Bd. 282, S. 428, 16.10.1998.

Rapid Sea-Level Rise Soon From West Antarctic Ice-Sheet Collapse? Von Charles R. Bentley in: Science, Bd. 275, S. 1077, 21.2.1997.


In Kürze


-Fast drei Jahrzehnte lang warnten viele Wissenschaftler, die westantarktische Eisdecke könne plötzlich auseinander brechen und den Meeresspiegel innerhalb weniger Jahre oder Jahrzehnte um fünf Meter steigen lassen.
-Inzwischen glauben die meisten Experten, dass die Eisdecke viel langsamer schrumpft als ursprünglich befürchtet und dass der Meeresspiegel in diesem Jahrhundert wahrscheinlich maximal um einen halben Meter ansteigen wird.
-Dennoch gibt es auch gegenteilige Befunde. So scheint der kaum bekannte Amundsen-Sektor der Eisdecke schneller zu schwinden als zuvor angenommen.
-Generell dürfte die globale Erwärmung, die sich in der Westantarktis bisher kaum ausgewirkt hat, auch dort künftig einen stärkeren Einfluss ausüben.


Eisige Einsichten


Wie die antarktische Eisdecke auf Klimaänderungen reagiert und welche Folgen das für den Meeresspiegel hat, ist nicht immer einfach vorherzusagen. Hier sind einige der weniger offensichtlichen Phänomene, die Wissenschaftler in Betracht ziehen müssen.

Eis muss nicht schmelzen, um den Meeresspiegel steigen zu lassen

Eis, das vom Festland ins Meer gelangt, erhöht den Meeresspiegel, sobald es zu treiben beginnt. Ein Eisberg verdrängt, da er sich zum größten Teil unter der Meeresoberfläche befindet, ein ebenso großes Volumen wie die entsprechende Menge Wasser. Aus diesem Grund lässt abbrechendes Schelfeis, das ja bereits schwimmt, den Meeresspiegel nicht steigen. In der Antarktis sorgen Temperaturen von durchschnittlich etwa –35 Grad Celsius bisher dafür, dass kaum Eis vom Kontinent abschmilzt. Das könnte sich ändern, wenn die globale Erwärmung stärker auf die Region übergreift. Derzeit beeinflusst die Antarktis den Meeresspiegel nur, wenn festes Eis, das durch Gletscher oder Eisströme zur Küste transportiert wird, dort abbricht oder sich bereits vorhandenem Schelfeis anschließt.

Eis kann die Folgen der globalen Erwärmung abmildern oder verstärken

Stellen Sie sich ein schneebedecktes Feld in der prallen Sonne vor. Es wirft viel mehr Sonnenstrahlung in den Weltraum zurück als nackte Erde oder offenes Wasser. Durch diese Reflexion bleibt die Luft über Schnee- oder Eisflächen kalt. Dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit weiterer Schneefälle. Würde sich die Atmosphäre auf Grund der globalen Erwärmung jedoch so stark aufheizen, dass das Eis zu schmelzen beginnt, käme ein größerer Teil der dunklen Oberfläche darunter zu Tage. Dann würde die Region mehr Sonnenenergie absorbieren und die Luft sich noch stärker erwärmen.

Die globale Erwärmung kann den Anstieg des Meeresspiegels bremsen oder beschleunigen

Wärmere Luft verstärkt die Verdunstung aus den Ozeanen. Zudem nimmt sie mehr Feuchtigkeit auf als kältere. Bei einer globalen Erwärmung kann also mehr verdunstetes Meerwasser aus gemäßigten Breiten in die Polargebiete gelangen, wo es auskondensiert und als Schnee fällt. Dieser Prozess würde noch verstärkt, falls die globale Erwärmung beträchtliche Mengen an Treibeis zum Schmelzen brächte, sodass ein größerer Teil der Meeresoberfläche frei läge und der Verdunstung ausgesetzt wäre. Theoretisch könnte sich dann mehr Meerwasser in Schnee und Eis verwandeln, als durch Abfluss von Süßwasser oder in Form von Eisbergen ins Meer zurückkehrt. Der Anstieg des Meeresspiegels würde so gebremst. Der Haken dabei ist, dass die globale Erwärmung auch das Abschmelzen und Aufbrechen von Inlandeis beschleunigen kann. Die Auswirkung der globalen Erwärmung auf die Eisdecken hängt also davon ab, welcher Prozess überwiegt.


Wann die Eis­de­cke rutscht oder stockt


-Gewaltige Eisströme wälzen sich mit Geschwindigkeiten von einigen hundert Metern pro Jahr zu den Küsten der Westantarktis und befördern dabei jährlich mehr als 400 Kubikkilometer Eis ins Meer. Bei diesem Tempo könnten sie die westantarktische Eisdecke in maximal 7000 Jahren vollständig abtragen. Doch zum einen liefert der Schneefall ständig Eis nach, und zum anderen geraten einzelne Ströme immer wieder für längere Zeit ins Stocken. Ob sie stillstehen oder sich bewegen, hängt davon ab, wie viel flüssiges Wasser an ihrer Basis als Gleitmittel vorhanden ist.
-Die Eisströme kommen in Bewegung, wenn ihr lehmiger Untergrund feucht wird. Unter einem dicken Eispanzer staut sich die aus der Tiefe aufsteigende Erdwärme und schmilzt dessen Basis an. Das Schmelzwasser weicht die Lehmschicht auf, sodass sie unter dem Gewicht des auflastenden Eises extrem glitschig wird.
-Eisströme stoppen plötzlich, wenn ihr Untergrund aushärtet. Beim raschen Abfließen wird das Eis nämlich immer dünner. Dadurch hält es die Erdwärme weniger wirksam zurück, während die Kälte der Luft besser bis zur Basis vordringen kann. Das Wasser im Untergrund gefriert. Der Lehm wird folglich steif und verliert seine Gleitfähigkeit.

Aus: Spektrum der Wissenschaft 2 / 2003, Seite 30
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
2 / 2003

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 2 / 2003

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