Während sich die Welt weiter erwärmt, verliert die Antarktis immer schneller Eis, aber der Verlust von Meereis könnte laut Wissenschaftlern der Penn State zu mehr Schneefall über den Eisschilden führen und die Beiträge zum Anstieg des Meeresspiegels teilweise ausgleichen.
Die Forscher analysierten die Auswirkungen des Rückgangs des Meereises im Amundsenmeer in der Westantarktis und stellten fest, dass die eisfreie Meeresoberfläche zu mehr Feuchtigkeit in der Atmosphäre und stärkeren Schneefällen auf dem Eisschild führt, berichtete das Team in der Zeitschrift Geophysikalische Forschungsbriefe.
Während der zusätzliche Schneefall nicht ausreicht, um die Auswirkungen des schmelzenden Eises auszugleichen, könnte seine Einbeziehung in Klimamodelle die Vorhersagen von Dingen wie dem Anstieg des Meeresspiegels verbessern, sagte Luke Trusel, Assistenzprofessor für Geographie an der Penn State und Mitautor der Studie.
Der antarktische Eisschild spielt eine bedeutende Rolle in der globalen Meeresspiegeldynamik. Da es sich um eines der größten Süßwasserreservoirs der Welt handelt, wirkt sich jede Änderung seines Volumens direkt auf den Meeresspiegel aus. Trusel stellte fest, dass die öffentliche Aufmerksamkeit zwar oft auf sichtbaren Prozessen wie dem Abbrechen oder Kalben von Eisbrocken und dem Wegschweben als Eisberge liegt, subtilere Wechselwirkungen – wie Schneefall auf der Eisdecke – jedoch ebenso bedeutsam sein können.
„Für einen Ort wie die Antarktis, der einfach riesig ist, ist die Schneemenge, die auf die Eisdecke fällt, genauso wichtig oder sogar wichtiger als andere Prozesse wie Schmelzwasser oder Eisabbruch“, sagte Trusel. „Wir verfolgen sowohl den Schneefall als auch die Schmelze, um beide Enden der Gleichung zu verstehen – was dem Meeresspiegel entspringt und was in den Ozean zurückfließt. Wir wollen wissen, wie sich diese Faktoren auf die Eisschilde auswirken.“
Die Hauptquelle für Schneefall in der Antarktis ist die Verdunstung aus den umliegenden Ozeanen, wobei Meereis laut Forschern eine entscheidende Rolle bei der Modulation dieses Prozesses spielt.
„Meereis ist von Bedeutung“, sagte Jessica Kromer, Doktorandin an der Penn State University und Hauptautorin. „Es reflektiert das Sonnenlicht, trägt zur Abkühlung des Planeten bei und beeinflusst die Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Ozean, einschließlich der ozeanischen Verdunstung. Wir haben festgestellt, dass der Niederschlag von Jahr zu Jahr stark schwankt. In manchen Jahren kann der Niederschlag den Meeresspiegel senken oder dessen Auswirkungen abschwächen.“ das Eis löste sich von den Platten.“
Mithilfe von Satellitenbeobachtungen und Klimadaten analysierten die Forscher den Zusammenhang zwischen Meeresoberfläche, Atmosphäre und der Masse des antarktischen Eisschildes. Ihre Ergebnisse zeigten, dass die Atmosphäre in Zeiten reduzierten Meereises mehr Feuchtigkeit speicherte. Wenn diese Feuchtigkeit die kälteren Eisschildgrenzen erreicht, kondensiert sie, was zu verstärktem Schneefall führt.
Die Ergebnisse, so die Forscher, deuten darauf hin, dass mit zunehmendem Anstieg der globalen Temperaturen und zunehmender Erwärmung der Antarktis ein schrumpfender Meereisspiegel die ozeanische Verdunstung und die daraus resultierenden Niederschläge über der Antarktis verstärken werde. Dieser erhöhte Schneefall kann den Anstieg des Meeresspiegels vorübergehend verhindern. Allerdings wird der Meeresspiegel insgesamt weiterhin ansteigen.
„Angesichts der globalen Erwärmung ist mit einem Rückgang des Meereises zu rechnen“, sagte Trusel. „Wenn das Meereis abnimmt, könnte es zu einer stärkeren Verdunstung des Ozeans kommen, was zu mehr Niederschlägen über der Antarktis führen würde. Auch wenn dies scheinbar den Verlust des Meereises ausgleicht, sind die Auswirkungen vielfältig. Erhöhter Schneefall in der Antarktis könnte den Anstieg des Meeresspiegels verlangsamen, aber.“ Es ist wichtig zu erkennen, dass der Eisschild weiterhin zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen wird.“
Die Wissenschaftler identifizierten eine Rückkopplungsschleife zwischen Meereis und atmosphärischem Wasserdampf. Eine eisfreiere Meeresoberfläche verstärkt die Verdunstung und trägt so zu einem Anstieg des atmosphärischen Wasserdampfs bei. Diese erhöhte Feuchtigkeit verursacht einen lokal verstärkten Treibhauseffekt, der zu einer verstärkten langwelligen Strahlung nach unten führt, die anschließend das Meereis im nächsten Monat reduziert.
Kromer hob aktuelle Satellitendaten hervor, die auf bemerkenswerte Veränderungen in den Mustern des Meereises hinweisen.
„Während das arktische Meereis im Laufe der Satellitenaufzeichnungen rapide zurückgegangen ist, erlebte die Antarktis bis 2015 einen leichten Anstieg, gefolgt von einem starken Rückgang im Jahr 2016“, sagte Kromer.
„Im Jahr 2022 erlebten wir ein neues Rekordtief, und die diesjährigen Werte sind sogar noch niedriger und liegen deutlich unter früheren Beobachtungen. Diese jüngsten schnellen Veränderungen im antarktischen Meereis verdeutlichen die Dringlichkeit, ihre Ursachen und ihre möglichen Auswirkungen auf den antarktischen Eisschild zu verstehen.“
Die Ergebnisse des Teams unterstreichen die Notwendigkeit, aktuelle Klimamodelle zu verfeinern, um ihre Vorhersagegenauigkeit zu verbessern, sagten die Wissenschaftler.
„Wenn wir zukünftige Meeresspiegeländerungen präzise projizieren wollen, ist es wichtig, unsere Modelle zu verbessern, insbesondere bei der Darstellung der Meereisdynamik“, sagte Trusel.
Mehr Informationen:
Jessica D. Kromer et al., Identifizierung der Auswirkungen der Meereisvariabilität auf das Klima und die Oberflächenmassenbilanz der Westantarktis, Geophysikalische Forschungsbriefe (2023). DOI: 10.1029/2023GL104436