Antarktis: Hinweise auf erreichten Kipppunkt verdichten sich
Das Millionen-Jahre-Minimum des Meereises rund um die Antarktis, das im Jahr 2023 Fachleute weltweit erstaunte, war eventuell ein Signal für grundlegende globale Veränderungen. Schon im September 2023 hatten zwei australische Forscher die These aufgestellt, das Meer um den Südkontinent sei in einen neuen Zustand übergegangen – ein möglicher Klima-Kipppunkt. Nun stützen zwei neue Publikationen diese Vermutung und zeigen außerdem mögliche globale Konsequenzen der Veränderungen am südlichen Pol der Erde auf. Denn die Antarktis ist zwar abgelegen, aber keineswegs isoliert. Der Südozean, der den gefrorenen Kontinent umströmt, spielt eine entscheidende Rolle für das weltweite Strömungssystem in den Meeren, und der Energiehaushalt der Polarregionen beeinflusst das Wetter bis in die Tropen.
Die Regionen nahe dem Äquator nehmen sehr viel Sonnenenergie auf, während die Polarregionen netto Energie verlieren. Das Ergebnis ist ein konstanter Strom von Energie von den Tropen in höhere Breiten, der das Wetter der Zonen dazwischen antreibt – zum Beispiel auch den Jetstream und die Tiefdruckgebiete in Europa. Doch wie nun Hamish D. Prince und Tristan S. L’Ecuyer von der University of Wisconsin-Madison in den USA berichten, verändert sich der Energiehaushalt auf der Südhalbkugel. Laut ihrer Analyse, die sie jetzt in der Fachzeitschrift »Journal of Climate« veröffentlicht haben, nimmt die Antarktis immer mehr Wärme auf, während sich die Abstrahlung nicht verändert.
Ursache ist der deutliche Rückgang des antarktischen Meereises seit etwa 2015; dadurch nimmt das darunterliegende Wasser mehr Sonnenwärme auf. Im Zeitraum von 2000 bis 2020 sank das Energiedefizit der Antarktis, das die Wettermaschine der Südhalbkugel antreibt, laut der Analyse um 1,4 Prozent. Darin ist das extreme Meereis-Minimum von 2023 noch nicht enthalten. Zukünftige geringe Meereisbedeckung rund um die Antarktis könnten den Trend womöglich noch verstärken. Fachleute warnen zwar davor, aus solchen relativ kurzen Datenreihen langfristige lineare Trends abzuleiten, aber die Indizien verdichten sich, dass es langfristig auf dem Südozean weniger Eis geben wird.
Das antarktische Meereis scheint tatsächlich eine Art Kipppunkt erreicht zu haben. Statistische Argumente dafür präsentiert eine Arbeitsgruppe um Will Hobbs von der University of Tasmania ebenfalls im »Journal of Climate«. Die Fachleute sehen zwei Anzeichen für einen Prozess namens »critical slowing down«, der einen kritischen Übergang zwischen zwei sehr unterschiedlichen Zuständen signalisiert. Eines dieser Anzeichen sei eine höhere Schwankungsbreite in der Meereisbedeckung, die seit 2006 in Satellitendaten zu beobachten ist. Außerdem hat das Eis ein längeres »Gedächtnis«: Die Eisausdehnung der Saison zuvor schlägt sich immer stärker im nächsten Jahr wieder. Diese Eigenschaft bezeichnet man als Autokorrelation. Die Kombination von höherer Schwankungsbreite und zunehmender Autokorrelation ist in vielen komplexen Systemen ein allgemeines statistisches Anzeichen dafür, dass ein Übergang in einen neuen Zustand bevorsteht.
Zum Team von Hobbs gehört auch Edward W. Doddridge, der bereits im September 2023 die ersten Anzeichen eines solchen Kipppunkts in der Antarktis postuliert hatte. Die neue Veröffentlichung stützt auch seine Vermutung für die Ursache des Trends. Demnach nämlich hat der entscheidende Einfluss auf das Meereis gewechselt. Noch während des 20. Jahrhunderts entschied die Atmosphäre darüber, wie weit sich das Eis nach Norden ausbreitete. Doch seit etwa 2015 hat sich warmes Oberflächenwasser im Südozean ausgebreitet und bestimmt die Eismenge. Das deutet darauf hin, dass der Klimawandel mit einigen Jahren Verspätung nun auch in der Antarktis angekommen ist.
Das Problem mit kritischen Übergängen ist, dass man erst hinterher sicher sagen kann, dass man einen erreicht oder sogar überschritten hat. Insofern sind auch andere Interpretationen möglich – zumal der Mangel an Daten aus der Antarktis alle Arten von Schlussfolgerungen sehr unsicher macht. Sollte sich die These vom überschrittenen Kipppunkt bestätigen, wäre das Meereis-Minium von 2023 allerdings nur der Anfang. Wärmeres Wasser, weniger Meereis und mehr aufgenommene Sonnenenergie könnten nun nach und nach auch die Südpolarregion zur Unkenntlichkeit verändern. Das geschieht nicht über Nacht – die Weiten des immensen Südozeans und die gewaltigen Eisreserven auf dem Kontinent sorgen dafür, dass wirklich drastische Veränderungen in der Region sich über Jahrzehnte abspielen. Doch die Größe und Bedeutung der Südpolarregion für das globale Klima heißen auch, dass schon kleine Veränderungen um den gefrorenen Kontinent weltweite Folgen haben.
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