Antarktis-Eis schmilzt immer schneller

Bisher unerreichte Genauigkeit

Aus dem Abstract des IMBIE-Berichts in nature: “Der antarktische Eisschild ist wichtiger Klimawandel-Indikator und Treiber des Meeresspiegelanstiegs. Hier kombinieren wir Satellitenbeobachtungen seiner sich ändernden Volumen-, Strömungs- und Anziehungskraft mit der Modellierung seiner Oberflächenmassenbilanz, um zu zeigen, dass der Schild zwischen 1992 und 2017 2.720 ± 1.390 Milliarden Tonnen Eis verloren hat, was einem Anstieg des mittleren Meeresspiegels von 7,6 ± 3,9 mm entspricht (Fehler sind Standardabweichungen). In diesem Zeitraum hat das durch Erwärmung des Meerwassers verursachte Schmelzen zu einem Anstieg der Eisverluste in der Westantarktis von 53 ± 29 auf 159 ± 26 Mrd. t/a geführt; der Zusammenbruch des Schelfeises hat den Eisverlust auf der Antarktischen Halbinsel von 7 ± 13 auf 33 ± 16 Mrd. t/a beschleunigt. Wir stellen große Schwankungen in und zwischen den Modellschätzungen der Oberflächenmassenbilanz und der glazialen isostatischen Anpassung für die Ostantarktis fest, wobei der durchschnittliche Massenzuwachs im Zeitraum 1992-2017 (5 ± 46 Mrd. t/a ) am wenigsten sicher ist.

Die Vergleichsstudie bilanziert die Massenverluste mit bisher unerreichter Genauigkeit. Leitautoren des IMBIE-Gutachtens (und Leiter des IMBIE-Projekts) sind Prof. Andrew Shepherd (University of Leeds, Großbritannien) und Erik Ivins (NASA’s Jet Propulsion Laboratory in California, USA), mit Unterstützung der Europäischen Weltraumbehörde ESA und der NASA. „Laut unseren Analysen ist es in den letzten zehn Jahren zu einer Beschleunigung des Massenverlustes in der Antarktis gekommen”, sagt Andrew Shepherd.

Der Beitrag des Kontinents zum Meeresspiegel war in den vergangenen 25 Jahren nie so hoch wie heute. „Es muss den Regierungen, denen wir vertrauen, ein Anliegen sein, unsere Küstenstädte und -gemeinden zu schützen”, so Shepherd weiter. Aus Deutschland waren unter anderem Alexander Horvath von der Technischen Universität München und der Klimawissenschaftler Ingo Sasgen sowie der Glaziologe Veit Helm vom Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven beteiligt.

„Wir haben Beiträge zur Landhebung und Eishöhenänderung in der Antarktis geleistet“, berichtet Sasgen. Eine von drei der Nature-Publikation zugrundeliegenden Methoden ist die Eismassenbilanzierung auf Basis der Erdanziehung (Satellitengravimetrie). „Die Landhebung entsteht durch den Rückgang des Eises seit der letzten Eiszeit. Das geringere Gewicht des Eisschildes führt zeitverzögert zu einer Landhebung und Massenänderung im Erdinnern, die wir herausrechnen müssen“, erklärt Ingo Sasgen seinen Beitrag, der beispielsweise auf Daten der GRACE-Satelliten basiert, die 15 Jahre lang das Schwerefeld der Erde vermessen haben. Eine weitere Methode, die in der Vergleichsstudie Anwendung fand, ist die direkte Messung der Höhenänderung mit Hilfe von Radarwellen, die Satellitenaltimetrie. Diese Daten wurden unter anderem von Helm ausgewertet. Sie reichen bis  in die frühen neunziger Jahre zurück und bilden eine lückenlosen Zeitreihe, die derzeit vom ESA-Satelliten CryoSat-2 fortgeführt wird. „Die Intercomparison Group liefert mit der Publikation und weiteren zugrundeliegenden Technical Reports einen wichtigen Beitrag, um den Meeresspiegelanstieg zu beobachten und Prognosen zu erstellen, auf welche Szenarien wir uns zukünftig einstellen müssen“, so Helm. Weitere Daten kamen von Satelliten, die den Eispanzer aus dem Orbit überwachen, darunter der europäische Cryosat-2.

Der Eisverlust in den letzten fünf Jahren setzt sich zusammen aus einem beschleunigten Abfluss von Gletschern in der Westantarktis und auf der Antarktischen Halbinsel sowie einem geringeren Schneefall in der Ostantarktis. Dabei veränderte sich die Bilanz in der Westantarktis am stärksten: Verlor die Region in den 1990er Jahren 53 Milliarden Tonnen, so stieg die jährliche Abnahme in den Jahren seit 2012 auf 159 Milliarden Tonnen an. An der Nordspitze des Kontinents hat der Zusammenbruch eines großen Eisschelfs an der Antarktischen Halbinsel seit Anfang der 2000er Jahre zu einem Anstieg des Eisverlustes um 25 Milliarden Tonnen pro Jahr geführt. Der Eisschild in der Ostantarktis wächst durch erhöhten Schneezutrag derzeit im langjährigen Mittel leicht. Der jährliche Zuwachs von fünf Milliarden Tonnen in den letzten 25 Jahren kann den Massenverlust in der Westantarktis jedoch nicht ausgleichen.

Für die Studie wurden unter anderen Daten folgender Satellitenmissionen genutzt:

  • ENVISAT und CryoSat-2 der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA
  • Japan Aerospace Exploration Agency Advanced Land Observatory System
  • RADARSAT-1 und RADARSAT-2 der Canadian Space Agency
  • NASA Ice, Cloud, and land Elevation Satellite
  • GRACE (NASA / German Aerospace Center Gravity Recovery and Climate Experiment)
  • COSMO-SkyMed der Italian Space Agency
  • TerraSAR-X des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)

->Quellen: