Den Beitrag der Antarktis zum Anstieg des Meeresspiegels verstehen

Wird das Schmelzen des Antarktischen Eisschildes (AIS) – der größten Eismasse der Erde – in den nächsten Jahrzehnten bis Jahrhunderten zu einem Anstieg des globalen Meeresspiegels um fünf Meter, zwei Meter oder weniger führen?

Diese Frage ist schwer zu beantworten. Die Umwelt in der Antarktis und im Südpolarmeer ist dynamisch und unvorhersehbar. Das bedeutet, dass unser Verständnis des Verhaltens des AIS und dessen Bedeutung für den zukünftigen Anstieg des Meeresspiegels unsicher ist.

Nun haben Wissenschaftler aus Australien, den USA und Kanada Maßnahmen identifiziert, die dazu beitragen können, die Unsicherheiten über das künftige Verhalten der Eisdecke und die Prognosen zum Anstieg des Meeresspiegels zu verringern.

Ihre aktuellen Daten, verfügbar im Australisches Antarktis-Datenzentrumwird auch als Leitfaden für die Forschung dienen, um die Unsicherheiten zu verringern, mit denen politische Entscheidungsträger und Gemeinschaften konfrontiert sind, die in einer sich verändernden Welt planen und sich an sie anpassen müssen.

Quellen der Unsicherheit

Das Forscherteam unter der Leitung des Glaziologen Dr. Ben Galton-Fenzi von der Australian Antarctic Division überprüfte Forschungsergebnisse zu den wichtigsten Prozessen und möglichen Rückkopplungen, die den Rückzug des AIS beschleunigen können.

„Wir haben untersucht, wie die Antarktis in den kommenden Jahrzehnten bis Jahrhunderten zum Meeresspiegelanstieg beitragen wird und wo die Unsicherheiten liegen, die eine Prognose des zukünftigen Verhaltens der Eisdecke erschweren“, sagte Dr. Galton-Fenzi.

„Anschließend haben wir uns angeschaut, welche Prozesse und Regionen im Fokus künftiger wissenschaftlicher Forschung stehen sollten, um diese Unsicherheiten zu verringern.“

Würde das AIS vollständig schmelzen, würde der globale Meeresspiegel um etwa 58 Meter ansteigen. Der riesige ostantarktische Eisschild (der zwei Drittel des Kontinents bedeckt) würde etwa 52 Meter zu diesem Meeresspiegelanstieg beitragen, während der westantarktische Eisschild und die Antarktische Halbinsel den Rest ausmachen würden.

Vereinfacht ausgedrückt wächst das antarktische Eisschild aufgrund von Schneefall, der sich zu Eis verdichtet, und schrumpft, weil Eisberge unter den Eisschelfen kalben und schmelzen.

Diese physikalischen Prozesse und die Eisbewegungen sind jedoch mit zahlreichen komplexen Wechselwirkungen und Rückkopplungsmechanismen verbunden, die es schwierig machen, das Verhalten der Eisflächen vorherzusagen. Werden kritische Schwellenwerte überschritten, kann dies den Beitrag der Antarktis zum Meeresspiegelanstieg dramatisch verstärken.

Zu dieser Unsicherheit tragen auch die Einschränkungen bei, mit denen die aktuellen Klima- und Eisschildmodelle diese physikalischen Prozesse und Rückkopplungsmechanismen simulieren können, sowie ein Mangel an Daten, mit denen sich physikalische Prozesse zum richtigen Zeitpunkt und in den richtigen räumlichen Maßstäben erfassen lassen.

Aufgrund der sogenannten „Gravitations-, Rotations- und Deformationseffekte“ verläuft der Anstieg des Meeresspiegels weltweit auch ungleichmäßig.

„Wenn das antarktische Eisschild an Masse verliert, weil es ins Meer schmilzt, schwächt das die Gravitationskraft des Kontinents. Dadurch sinkt der Meeresspiegel in der Nähe des Kontinents, steigt jedoch in weiter entfernten Gebieten“, sagte Dr. Galton-Fenzi.

„Der Verlust der Eismasse und die Umverteilung des Wassers im Ozean führen auch zu Veränderungen in der Rotation und Form der Erde, was die räumliche Variabilität des Meeresspiegels noch verstärkt.“

Handlungsfelder

Zu den Schwerpunktbereichen künftiger Forschung, die das Team identifiziert hat, gehören hochauflösende Messungen mit Schwerpunkt auf Regionen, die als besonders anfällig für schnelle Veränderungen gelten, um die physikalischen Prozesse, die sich auf die Eisdecke auswirken, besser zu verstehen.

Das auf diesen Beobachtungen basierende bessere Verständnis kann dann zur Verbesserung von Modellen und Analyseinstrumenten genutzt werden, die wiederum zu besseren Prognosen des Meeresspiegelanstiegs führen, die als Grundlage für wirksamere politische Entscheidungen dienen können.

„Indem wir die Unsicherheiten in Zusammenhang mit dem antarktischen Eisschild und dem Anstieg des Meeresspiegels verringern, geben wir Politikern und Entscheidungsträgern bessere Informationen an die Hand, um Maßnahmen zur Küstenplanung, eine belastbare Infrastruktur und Anpassungsstrategien zu entwickeln“, sagte Dr. Galton-Fenzi.

„Die interdisziplinäre und internationale Zusammenarbeit, insbesondere in Regionen, die durch einen schnellen Rückzug des ostantarktischen Eisschildes gefährdet sind, wird die Qualität unserer Forschung insgesamt verbessern und den Fortschritt bei der Reduzierung des Unsicherheitsgrades beschleunigen.“