Eine von der McGill-Universität geleitete Studie legt nahe, dass die natürlichen Kräfte der Erde den Einfluss der Antarktis auf den steigenden Meeresspiegel erheblich reduzieren könnten, allerdings nur, wenn die Kohlendioxidemissionen in den kommenden Jahrzehnten rasch reduziert werden. Umgekehrt könnte der Verlust an antarktischem Eis bei einem weiteren Anstieg des Meeresspiegels in Zukunft zu einem stärkeren Anstieg führen als bisher angenommen.
Dieser Befund ist von großer Bedeutung, da der antarktische Eisschild die größte Eismasse der Erde darstellt und die größte Unsicherheit bei der Vorhersage des künftigen Meeresspiegels darin besteht, wie dieses Eis auf den Klimawandel reagieren wird.
„Angesichts der Tatsache, dass fast 700 Millionen Menschen in Küstengebieten leben und die potenziellen Kosten des Anstiegs des Meeresspiegels bis zum Ende des Jahrhunderts Billionen von Dollar erreichen werden, ist es von entscheidender Bedeutung, den Dominoeffekt des antarktischen Eisschmelzens zu verstehen“, sagte die Hauptautorin Natalya Gomez, außerordentliche Professorin am Institut für Erd- und Planetenwissenschaften der McGill-Universität und Inhaberin des Canada Research Chair für die Wechselwirkung zwischen Eisschilden und Meeresspiegel.
Die Studie konzentriert sich auf die Wechselwirkung der Eisdecke mit der darunterliegenden Erde und den Einfluss der Kohlenstoffemissionen auf diese Dynamik. Dieser Zusammenhang sei in früheren Studien nicht gründlich untersucht worden, sagten die Forscher.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein gewisser Anstieg des Meeresspiegels zwar unvermeidbar ist, rasche und substanzielle Maßnahmen zur Senkung der Emissionen jedoch einige der verheerendsten Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere für die Küstengemeinden, verhindern könnten“, sagte Gomez.
Steigende Meeresspiegel und das zweischneidige Schwert der Natur
Wenn Eis schmilzt, nimmt sein Gewicht ab, wodurch das Land darunter wie ein sich ausdehnender Schwamm aufsteigt. Dieser Prozess, der als postglaziale Hebung bezeichnet wird, kann ein zweischneidiges Schwert sein, sagen die Forscher.
Wenn die Emissionen schnell sinken und die globale Erwärmung begrenzt wird, kann die postglaziale Hebung als natürliche Bremse für den Eismassenverlust wirken. Sie hebt das Eis an und verlangsamt den Eisfluss vom Land ins Meer.. Der Studie zufolge kann diese Dynamik den Beitrag der Antarktis zum Anstieg des Meeresspiegels um bis zu 40 Prozent reduzieren.
Bleibt der Kohlendioxidausstoß jedoch unverändert und erwärmt sich der Planet rasch, reicht die Erholung des Landes nicht aus, um das rasch schmelzende Eis zu verlangsamen. Stattdessen wird noch mehr Meerwasser von der Antarktis weggedrängt, was den Anstieg des Meeresspiegels entlang besiedelter Küsten beschleunigt.
Um zu ihren Erkenntnissen zu gelangen, entwickelten Gomez und kooperierende Wissenschaftler aus Kanada und den Vereinigten Staaten ein 3D-Modell des Erdinneren. Ihr Modell verwendete geophysikalische Feldmessungen aus dem US-amerikanischen ANET-POLENET-Projekt. die Pionierarbeit geleistet hatte Großflächiger Einsatz empfindlicher Instrumente zur Aufzeichnung der Hebung des Grundgesteins und seismischer Signale in großen Teilen der Antarktis. Diese umfangreichen Feldmessungen waren für die Charakterisierung der dreidimensionalen Variationen des antarktischen Erdmantels, die in die Studie einbezogen wurden, von entscheidender Bedeutung.
„Unser 3D-Modell schält die Erdschichten wie eine Zwiebel ab und enthüllt dramatische Unterschiede in der Dicke und Konsistenz des darunter liegenden Erdmantels. Dieses Wissen hilft uns, besser vorherzusagen, wie unterschiedliche Gebiete auf das Schmelzen reagieren werden“, sagte Co-Autorin Maryam Yousefi, Geodätin bei Natural Resources Canada und zuvor Postdoktorandin an den Universitäten McGill und Penn State.
Es handele sich um das erste Modell, das die Beziehung zwischen dem antarktischen Eis und der darunter liegenden Erde so detailliert erfasse, fügte sie hinzu.
Rob DeConto, Co-Autor und Glaziologe an der University of Massachusetts, bemerkt: „Diese Studie stellt einen Durchbruch in unserer Fähigkeit dar, die Auswirkungen des Klimawandels auf den Anstieg des Meeresspiegels besser vorherzusagen und eine wirksame Umweltpolitik zu entwickeln.“
Globale Auswirkungen
Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritteunterstreichen die Ungleichheiten des Klimawandels, stellten die Wissenschaftler fest. Inselstaaten, die am wenigsten zu den globalen Emissionen beitragen, werden wahrscheinlich die Hauptlast der Folgen tragen, sagten sie.
Die Studie ist eine Zusammenarbeit zwischen Forschern der McGill University, Pennsylvania State, Cambridge, Columbia, Colorado State, Ohio State, der University of Massachusetts Amherst, der University of Washington und der Union of Concerned Scientists.
Mehr Informationen:
Natalya Gomez et al., Der Einfluss realistischer 3D-Mantelviskosität auf den Beitrag der Antarktis zum zukünftigen globalen Meeresspiegel, Wissenschaftliche Fortschritte (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn1470