Kettenreaktion in der Antarktis | Wissen & Umwelt | DW | 10.05.2012
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Wissen & Umwelt

Kettenreaktion in der Antarktis

Warmes Wasser wird Eis von unten abschmelzen, sagen Forscher voraus - an einem Ort, wo es keiner vermutete. Dadurch könnte der Meeresspiegel jedes Jahr um vier Millimeter mehr ansteigen.

Ein Eisberg schmilzt. (Foto: AP Photo/John McConnico)

Klimawandel Anstieg der Meeresspiegel Schmelzender Eisberg

Dass Eis an Süd- und Nordpol aufgrund der Klimaerwärmung abschmilzt, ist hinreichend bekannt. Jetzt aber hat ein neues Ergebnis deutscher Forscher für Furore gesorgt: Sie sagen voraus, dass auch der Teil des antarktisches Eises schmilzt, von dem man bisher angenommen hatte, dass er sich der Klimaerwärmung entzieht.

Die Antarktis umfasst Land- und Meeresgebiete am Südpol, begrenzt wird sie durch den südlichen Polarkreis. Sie ist ein eigener Kontinent mit gewaltigen Bergen und Tälern, die dauerhaft von Eis überzogen sind.

Eis bedeckt aber nicht nur die Landmassen der Antarktis selbst, sondern reicht oft weit darüber hinaus, deckt beispielsweise alle Meeresbuchten ab. Solche Eisplatten, die auf dem Meer schwimmen, aber mit einem Gletscher an Land verbunden sind, heißen Schelfeis. Die größten Eisdecken der Antarktis sind das Ross-Schelfeis und das Filchner-Ronne-Schelfeis.

Letzteres ist mit über 450.000 Quadratkilometern sogar größer als Deutschland. Die Eisplatte bewegt sich etwa 1000 Kilometer weit in den Ozean hinein. Schelfeis wird ständig von nachkommendem Eis aus dem Inland "gefüttert".

Obwohl kalt und sechs Monate im Jahr stockdunkel, ist die Antarktis keinesfalls tot: Sie beherbergt ein üppiges Ökosystem. Auf dem Packeis brüten beispielsweise Kaiserpinguine, auf dem Land selbst zahlreiche andere Vögel, darunter der Königsalbatros und im Sommer viele Zugvögel. Robben, Wale und zahlreiche Fische tummeln sich im antarktischen Meer, nicht zu vergessen die vielen Kleinstlebewesen wie Krebse, die anderen Tieren als Nahrung dienen.

Schmelze an unerwarteten Stellen

Die Klimaerwärmung geht an der Antarktis natürlich nicht spurlos vorüber: Wie auch am Nordpol schmelzen hier Eismassen ab und gelangen ins Meer, wo sie den Meeresspiegel zum Ansteigen bringen. Aber bisher hatten die Forscher geglaubt, dass hauptsächlich Eis am Amundsenmeer im Westen der Antarktis abschmilzt.

Per Zufall sind die Forscher um Hartmut Hellmer am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven jetzt darauf gestoßen, dass die Forschung bisher etwas übersehen haben musste. Sie untersuchten per Computermodell den Beitrag des Landeises zur Meerespiegelerhöhung in der Antarktis. "Als wir aus Neugierde dann einmal die Schmelzraten des Eises berechneten, sahen wir, dass diese Kurve ab 2090 wirklich in die Höhe schießt", erzählt Ozeanograf Hartmut Hellmer.

Die Forscher gingen auf die Suche, woher diese großen Mengen Schmelzwasser in ihrem Modell stammten. Sie stießen auf das Filchner-Ronne-Schelfeis im antarktischen Weddellmeer. Das Weddellmeer liegt südlich der Spitze Südamerikas am südlichen Ende des atlantischen Ozenas. Diese riesige Bucht ist bedeckt vom Filchner-Ronne-Schelfeis.

"Das Weddellmeer galt lange Zeit als unverwundbar", sagt Hellmer. Ihm mache eine Klimaerwärmung wenig aus, so hatte das Ergebnis anderer Forscher gelautet. "In der früheren Publikation hieß es, dass diese Region dagegen geschützt sei. Denn die Wassermassen unter dem Schelfeis, die das Eis von unten abtragen, sollten in einem wärmeren Klima weniger werden." Durch Gegeneffekte, die bei wärmeren Temperaturen in den Strömungen auftreten, sollte die Klimaerwärmung dort kompensiert werden.

Königspinguine

Königspinguine leben in der Antarktis. Sie brüten auf Inseln.

Megaschmelze möglich

Die Modellrechnungen der Forscher in Bremerhaven zeigten aber, dass auch das Weddellmeer den Klimaschwankungen unterworfen ist. "Die warmen Wassermassen des Weddellmeeres werden in den kommenden Jahrzehnten dem Filchner-Ronne-Schelfeis mächtig zusetzen", sagt Hellmer.

Steigende Lufttemperaturen über dem südöstlichen Weddellmeer werden den Berechnungen nach schon innerhalb der nächsten sechs Jahrzehnte eine Kettenreaktion auslösen: Zunächst wird die warme Luft Eis, das im Meer schwimmt, dünner und brüchiger machen. Dadurch werde eine Front aufbrechen, die bis jetzt verhindert, dass warmes Wasser unter das Schelfeis gelangt. "Nach unseren Berechnungen aber wird sich diese schützende Barriere bis zum Ende dieses Jahrhunderts auflösen", sagt Hellmer. Dann strömt wärmeres Wasser unter das Schelfeis und lässt es von unten schmelzen, zeigten die Ergebnisse der Forscher.

Eisberge (Foto: AWI)

Eisberge entstehen, wenn Teile des Schelfeises abbrechen

Schelfeise wirkten wie Korken in der Flasche: Sie halten das nachfolgende Eis auf dem antarktischen Land. "Sie bremsen die Eisströme, weil sie in den Buchten überall anecken und zum Beispiel auf Inseln aufliegen." Wird das Schelfeis dünner, kann sich das dahinterliegende Inlandeis Richtung Meer in Bewegung setzen, berichten die Forscher. "Trifft es auf den Ozean, muss es gar nicht mal schmelzen, um den Meeresspiegel stark ansteigen zu lassen. Es verdrängt ja auch sehr viel Wasser", erläutert Hellmer. Den Berechnungen zufolge könnte dieser Prozess den Meeresspiegel um zusätzliche 4,4 Millimeter pro Jahr ansteigen lassen. "Das ist allerdings der schlimmste anzunehmende Fall", sagt Hartmut Hellmer. "Wahrscheinlich pendelt sich das System irgendwann auf einem geringeren Wert ein."

Schon jetzt beobachtbar

Die bisherigen Ergebnisse basieren ausschließlich auf Computermodellen. Die Frage ist, wie gut solche Berechnungen die Wirklichkeit auch abbilden können. Ganz gut, meint Hellmer: Sie hatten nicht nur die Zukunft, sondern auch die Vergangenheit der Antarktis modelliert. Nach Angaben des Ozeanografen hatten die berechneten und tatsächlich gemessenen Werte für das 20. Jahrhundert sehr gut übereingestimmt.

Es gebe nur wenige tatsächliche Messungen in dieser Region der Antarktis, erläutert der Ozeanograf: Das Meereis sei dort so dicht, dass selbst der beste Forschungseisbrecher dort oft nicht durchkomme. "Aber in den wenigen Messungen, die uns und anderen Forschern vorliegen, zeigt sich schon ab und an ein Puls von warmem Wasser direkt an der Schelfeiskante - allerdings noch nicht mit den Temperaturen, die das Modell ergibt."

Zudem sehen nicht nur Hartmut Hellmer und seine Kollegen schlechte Zeiten für die Antarktis voraus: Gleichzeitig berichten britische Forscher um Martin Siegert an der Universität in Edinburgh, dass das Weddellmeer am Ende des 21. Jahrhunderts sehr viel wärmer sein werde als heute und dadurch die Eisbedeckungen in Mitleidenschaft ziehen würden. Auch die Forscher um Siegert haben Computermodelle eingesetzt.

"Diese Region ist kurz davor, sich zu verändern", sagt Martin Siegert, "aber es ist unmöglich voraussagen, welche Auswirkungen diese Veränderung haben wird." Denn bisher wisse man über diese Region der Antarktis einfach noch viel zu wenig.

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