Man kann kaum genug betonen, wie wichtig Grönland und seine kilometerdicke Eisschicht für den Klimawandel sind. Wenn das ganze Eis schmelzen würde, würde das Meer um etwa sieben Meter ansteigen – so hoch wie ein Haus.
Aber was passiert, wenn es uns nicht gelingt, die Erwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen (was immer wahrscheinlicher wird)? Und was passiert, wenn es uns später gelingt, dieses „Überschießen“ zu korrigieren und die Temperaturen wieder zu senken? Ein Forscherteam schreibt in der Zeitschrift Natur haben nun eine Studie veröffentlicht, die diesen Fragen nachgeht.
Kurz gesagt, ihre Arbeit zeigt, dass das Worst-Case-Szenario eines Zusammenbruchs der Eisdecke und eines daraus resultierenden Anstiegs des Meeresspiegels vermieden – und sogar teilweise umgekehrt – werden kann, wenn es uns gelingt, die für die Zeit nach 2100 prognostizierten globalen Temperaturen zu senken Je niedriger die Temperaturen, desto größer ist die Chance, dass die Eisschmelze und der Anstieg des Meeresspiegels minimiert werden.
Wir wissen bereits, dass der grönländische Eisschild mehr als verliert 300 Milliarden Kubikmeter Eis pro Jahr, wodurch der globale Meeresspiegel derzeit um etwas weniger als einen Millimeter pro Jahr ansteigt. Eine große Sorge besteht darin, dass eine weitere Erwärmung kritische Schwellenwerte überschreiten könnte, die manchmal als „Kipppunkte“ bezeichnet werden. Wenn sich beispielsweise die Luft erwärmt, schmilzt mehr Eis, wodurch sich die Höhe der Eisoberfläche verringert und sie somit wärmeren Lufttemperaturen und stärkerem Schmelzen ausgesetzt wird – auch ohne anhaltende Erwärmung der Atmosphäre.
Obwohl die Realität weitaus komplexer und differenzierter ist, sind es Rückkopplungsprozesse wie dieser, die eine Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau erfordern, um Katastrophen wie den Zusammenbruch des gesamten Eisschildes zu vermeiden.
So simulieren Sie eine riesige Eisdecke im Computer
Es ist von entscheidender Bedeutung, dass wir vorhersagen können, wie der grönländische Eisschild auf die zukünftige Erwärmung reagieren wird. Um dies zu erreichen, verwenden Forscher im Allgemeinen Computermodelle der Eisbewegung. Im Wesentlichen unterteilen diese die Eisdecke in Zehntausende 3D-Segmente und wenden physikalische Gesetze der Eisbewegung an, um zu berechnen, wie sich jedes Segment über Tausende einzelner Zeitschritte verändert, wobei Dinge wie erwartete Klimaveränderungen, Eisdicke, Eisneigung usw. berücksichtigt werden Temperatur des Eisinneren und der Eisbasis.
Allerdings sind diese Prognosen mit erheblichen Unsicherheiten behaftet. Es ist schwierig, genau zu wissen, wie sich Eis über Grundgestein bewegt oder wie hoch seine Innentemperatur sein könnte. Und das Klima besteht aus vielen beweglichen Teilen. Auch die atmosphärischen und ozeanischen Zirkulationen können sich im Laufe der Tausenden oder Zehntausenden von Jahren, die die Eisdecke braucht, um sich in ein neues Gleichgewicht einzupendeln, radikal verändern.
Angesichts dieser Herausforderungen hat ein Forscherteam unter der Leitung von Nils Bochow von der Arktischen Universität in Norwegen seine neue Studie veröffentlicht. Sie ließen zwei unabhängige, hochmoderne Computerprogramme laufen, die in der Lage waren, zu simulieren, wie die Eisdecke Grönlands über Zehntausende von Jahren auf verschiedene mögliche Grade der globalen Erwärmung reagieren würde. Um die Auswirkungen einer Überschreitung der kritischen 1,5°C-Schwelle nachzuahmen, umfassen sie einen allmählichen Erwärmungsverlauf bis zu einer „Spitzentemperatur“, gefolgt von einer Phase, in der sich die Temperatur auf eine allgemein niedrigere endgültige „Konvergenztemperatur“ stabilisiert.
Gute Nachrichten und schlechte Nachrichten
Die Ergebnisse sind faszinierend. Wenn die Temperaturen ihren Höhepunkt bei etwa 2 °C erreichen und dort bleiben, dann prognostizieren die Modelle – wie erwartet – einen erheblichen Zusammenbruch des Eisschildes nach mehreren tausend Jahren.
Die Dinge ändern sich jedoch, wenn die Erwärmung nach 2100 ernsthaft abgeschwächt wird. In diesen Modellen bedeutet die Trägheit der Reaktion des Eisschildes – ein bisschen wie die Zeit, die eine Welle braucht, um sich zu beruhigen, wenn sie über einen Teich wandert –, dass ein Überschwingen zumindest teilweise reversibel ist, solange die Temperaturen schnell wieder gesenkt werden.
Wenn sich die Temperatur beispielsweise bis zum Jahr 2200 bei einer Erwärmung von weniger als 1,5 °C stabilisiert, sollte die Eisdecke kleiner als heute, aber stabil bleiben. Dies gilt unabhängig davon, wie weit (im Rahmen des Zumutbaren) die Spitzentemperaturen im Jahr 2100 über 1,5 °C gestiegen sind. In solchen Fällen wäre der Meeresanstieg wahrscheinlich auf etwa einen Meter begrenzt.
Eine solche Erholung wird jedoch unmöglich, wenn es zu lange dauert, bis die Temperaturen sinken, oder wenn die Konvergenztemperatur zu hoch bleibt. In solchen Szenarien sind der Zusammenbruch des Eisschildes und ein erheblicher Anstieg des Meeresspiegels so gut wie unvermeidlich.
Vielleicht kann das Schlimmste dann vermieden werden, wenn wir in diesem und im nächsten Jahrhundert weiterhin daran arbeiten, die globalen Temperaturen zu senken. Obwohl diese Prognosen bis zu einem gewissen Grad ermutigend sind, unterliegen sie erheblichen Unsicherheiten und es gibt noch viel zu tun. In diesem Zusammenhang weisen die Autoren darauf hin, dass es sich bei ihren Ergebnissen nicht unbedingt um konkrete Vorhersagen handelt, sondern vielmehr um Einblicke in mögliche Wege.
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