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Gletscher können noch schneller schmelzen als bisher berechnet
Unterschätzte Schmelze: Weltweite Gletschermodelle arbeiten häufig mit Monatswerten für Temperatur und Niederschlag. Das glättet kurze Hitzewellen und schnelle Wetterwechsel. Ein neues Tagesmodell errechnet deshalb bis 2100 einen zusätzlichen Verlust von fünf bis zehn Prozent des Eisvolumens von 2025 und einen größeren Beitrag zum Meeresspiegelanstieg.
Brüssel (Belgien). Wenn eine Hitzewelle die helle Schneedecke eines Gletschers in wenigen Tagen abträgt, liegt darunter dunkleres Eis frei. Dieses nimmt mehr Sonnenenergie auf und schmilzt schneller. Der kurze Wetterumschwung kann dadurch Folgen haben, die über die eigentlichen Hitzetage hinausreichen.
Bisher beruhen viele weltweite Gletscherprognosen auf monatlichen Temperatur- und Niederschlagswerten. Sie erfassen solche Wechsel nur vereinfacht. Dabei macht es einen Unterschied, ob in einer warmen Woche Regen fällt oder bei Frost neuer Schnee die Eisfläche schützt.
Forscher der ETH Zürich um Dr. Lander Van Tricht haben nun untersucht, wie stark diese zeitliche Vereinfachung die Prognosen verändert. Dazu entwickelten sie eine tagesgenaue Variante des Global Glacier Evolution Model (GloGEM) und stellten sie der bisherigen Monatsversion gegenüber. Beide Modelle wurden mit vergleichbaren Klimadaten und Zukunftsszenarien betrieben.
Das Tagesmodell berücksichtigt Temperatur, Niederschlag und die wechselnde Oberfläche des Gletschers für jeden einzelnen Tag. Dadurch erkennt es, wann Schnee verschwindet, wann dunkles Eis freiliegt und ob Niederschlag als Regen oder Schnee ankommt. Die Monatsversion bildet diese Vorgänge dagegen mit vereinfachten Annahmen ab.
„Gletscher reagieren nicht auf Monatsmittelwerte, sondern auf das Wetter, das sie jeden Tag erleben“, erklärt Dr. Lander Van Tricht.
Für einen Praxistest verglich das Team die Simulationen mit 4.037 jährlichen Messwerten zur Massenbilanz von 175 Gletschern. Insgesamt verbesserte die Tagesrechnung die Übereinstimmung mit den Beobachtungen nur leicht. In besonders extremen Jahren fiel der Vorteil aber deutlicher aus. So erfasste sie beispielsweise den ungewöhnlich starken Eisverlust in den europäischen Alpen im Sommer 2022 genauer.
Für die Zukunft simulierten die Wissenschaftler 12.571 Gletscher mit jeweils mehr als fünf Quadratkilometern Fläche. Diese machen zwar nur etwa sechs Prozent aller Gletscher aus, enthalten aber rund 94 Prozent des weltweiten Gletschereises außerhalb der großen Eisschilde. Das Modell verfolgte ihre Entwicklung anhand verschiedener Szenarien für den künftigen Treibhausgasausstoß.
Das Ergebnis: Bei niedrigen Emissionen könnten bis 2100 rund 26 ± 10 Prozent des Eisvolumens von 2025 verloren gehen. Unter einem Szenario mit hohen Emissionen wären es 47 ± 17 Prozent. Im Vergleich zur Monatsversion sagt das Tagesmodell je nach Szenario zusätzlich einen Verlust von fünf bis zehn Prozent des Ausgangsvolumens voraus.
Entsprechend steigt in den Simulationen auch der Beitrag dieser Gletscher zum Meeresspiegel: Die Tagesrechnung ergibt bis 2100 je nach Szenario 86 bis 157 Millimeter. Das sind 20 bis 33 Millimeter mehr als in der Monatsversion. Die Unterschiede liegen allerdings noch innerhalb der Streuung, die sich aus den verschiedenen zugrunde gelegten Klimamodellen ergibt.