Antarktis

Klimafaktor Antarktis

Die gewaltigen Eismassen über der Antarktis beeinflussen das Klima weltweit. Der Eisschild über dem Festland ist bis zu viereinhalb Kilometer dick. Würden alle antarktischen Gletscher abtauen, dann stiege der Meeresspiegel um fast 60 Meter.

Von Tobias Schlösser und Monika Sax

Ob dies in einigen hundert bis tausend Jahren tatsächlich passiert, ist unklar. Denn die Veränderung des antarktischen Eispanzers ist eine der größten Unbekannten des bevorstehenden Klimawandels.

Schelf- und Meereis

Nicht alles Eis der Antarktis liegt über dem Festland. Die antarktischen Gletscher fließen mit Geschwindigkeiten von bis zu einigen Kilometern pro Jahr ins Meer. An der Küste brechen die Gletscher nicht direkt ab, sondern schieben gigantische Eisplatten über das Wasser.

Dieses sogenannte Schelfeis erreicht in der Antarktis eine Dicke von bis zu einem Kilometer und ist fest mit den Gletschern auf dem Festland verbunden. In einigen Buchten nimmt das Schelfeis riesige Ausmaße an. Die Fläche des größten, des Ross-Schelfeises, entspricht in etwa der Größe Frankreichs.

Der Eisgürtel um die Antarktis ist in seiner Ausdehnung stark von der Jahreszeit abhängig und im Winter teils mehr als 1000 Kilometer breit. Er besteht größtenteils nicht aus Schelfeis, sondern aus Meereis. Meereis entsteht aus gefrorenem Ozeanwasser und bildet mit bis zu zwei Metern Dicke wesentlich dünnere Eisplatten als das Schelfeis.

Gigantische Eisbrüche

Am Rand des bis zu einen Kilometer dicken Schelfeises lösen sich immer wieder Eisberge ab und treiben hinaus aufs Meer. Die abgebrochenen Eisberge werden wegen ihrer flachen, ebenen Form auch "Tafeleisberge" genannt.

In der jüngeren Vergangenheit lösten sich von der Antarktischen Halbinsel mehrere Schelfeisstücke von außergewöhnlicher Größe. Seit Mitte der 1980er-Jahre verkleinerte sich das Larsen-Schelfeis um zwei Drittel. Und 2008 löste sich eine 405 Quadratkilometer große Fläche aus dem Wilkins-Schelfeis.

Der Grund für den Eisschwund ist Klimaforschern zufolge eine örtliche Erwärmung auf der Antarktischen Halbinsel. Denn an diesem Ort stieg die Jahresdurchschnittstemperatur in den vergangenen 50 Jahren um rund 2,5 Grad Celsius.

Die abgebrochenen Schelfeisstücke selbst erhöhen den Meeresspiegel nicht. Sie schwammen ja auch vor ihrem Abbruch im Meer und verdrängten dabei nach dem Archimedischen Prinzip vorher schon die gleiche Menge Wasser wie die später im offenen Meer treibenden Eisblöcke.

Trotzdem bereiten die Abbrüche vielen Wissenschaftlern Sorge. Sie könnten das Vorwarnzeichen für einen viel größeren Rückgang des Schelfeises sein. Ohne das vorgelagerte Schelfeis könnten die Festland-Gletscher schneller ins Meer fließen und so zu einem Anstieg des Meeresspiegels beitragen. Das Schelfeis besitzt eine Stützfunktion gegenüber den Festland-Gletschern und verhindert das Abfließen größerer "Eiszungen".

Pumpe der Meeresströmungen

Das Schelfeis verlangsamt nicht nur das Abfließen der Festland-Gletscher. Es spielt darüber hinaus noch eine andere wichtige Rolle im weltweiten Klimageschehen. Das Schelfeis ist sozusagen der Motor für ein weltweites System von Meeresströmungen. Diese Strömungen transportieren gewaltige Wärmemengen von den wärmeren Gegenden rund um den Äquator in kalte Regionen.

Das Schelfeis wirkt dabei wie eine gigantische Umwälzpumpe. Unter dem Eis kühlen die warmen Oberflächenströme so stark ab, dass sie nach unten sinken und als kalte Tiefenströme zurück Richtung Äquator fließen.

Schmelzen oder Wachstum?

Der bisher gemessene Anstieg des Meeresspiegels ist vor allen Dingen auf die Ausdehnung des Meerwassers durch eine Erhöhung der Wassertemperatur zurückzuführen. Wie stark sich der Meeresspiegel aber zukünftig durch schmelzendes Eis erhöht, entscheidet sich zu großen Teilen in der Antarktis. Denn dort lagern rund 90 Prozent des weltweiten Eises – auf dem Land.

Dieses Landeis hat sich über Jahrtausende gebildet und liegt wie ein mächtiger Gletscher auf dem Kontinent. Doch es verliert an Masse, und zwar deutlich und mit zunehmender Geschwindigkeit. Diese Entwicklung ist erheblich wichtiger als der Trend beim Meereis, weil Landeis den Meeresspiegel stark steigen lassen kann.

Der westantarktische Eisschild gilt schon seit längerer Zeit als instabil und in den vergangenen Jahren wurde genau dort ein verstärktes Gletscherschmelzen beobachtet. Das Eis in der Ostantarktis scheint sich allerdings genau entgegengesetzt zu entwickeln und nimmt momentan eher zu.

Die meisten Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Eismassen der Antarktis in Folge der globalen Erwärmung bei anhaltend hohen Treibhausgasemissionen zusätzliche -7,8 bis 30,0 Zentimeter zum globalen Meeresspiegelanstieg beitragen werden.

Das Minuszeichen erklärt Dr. Thomas Kleiner, AWI-Eisschildmodellierer, folgendermaßen: "Diese Simulationen zeigen, dass in einer wärmeren Welt in der Ostantarktis so viel Schnee fällt, dass sich dort mehr neues Eis bildet, als in der Westantarktis durch das wärmer werdende Meerwasser verloren gehen würde." Der Beitrag der Antarktis zum Meeresspiegelanstieg würde in diesem Fall trotz schrumpfender Eisfläche und Eisvolumen sinken.

Die Westantarktis soll nach den aktuellen Modellen jedoch bis zum Jahr 2100 einen zusätzlichen Meeresspiegelanstieg von bis zu 18,0 Zentimetern verursachen. Gelänge es der Menschheit jedoch, das Pariser Klimaziel einzuhalten und die globale Erwärmung auf weit unter zwei Grad Celsius zu begrenzen, würden die Eisverluste der Antarktis deutlich kleiner ausfallen und einen zusätzlichen Meeresspiegelanstieg von -1,4 bis 15,5 Zentimetern hervorrufen.