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Thwaites-Gletscher könnte doppelt so stark zum Meeresspiegelanstieg beitragen wie gedacht
Der antarktische Thwaites-Gletscher könnte den globalen Meeresspiegel bis 2100 stärker steigen lassen als bisher im Mittel berechnet. Ein anhand von Satellitendaten überprüftes Modell ergibt in einem Szenario rund drei Zentimeter, etwa doppelt so viel wie der Mittelwert älterer Projektionen. Entscheidend ist warmes Meerwasser, das kilometerweit unter den Gletscher vordringt.
Irvine (U.S.A.). Der Thwaites-Gletscher in der Westantarktis gehört zu den Gletschern, deren Eisschwund den künftigen Meeresspiegel besonders stark beeinflussen könnte. Sein Eis fließt ins Amundsenmeer und verliert dort zunehmend den Halt am Meeresboden. Besonders problematisch ist, dass sich unter der Eisdecke wärmeres Meerwasser ausbreitet und den Gletscher von unten abschmilzt.
Bisher behandelten viele Eisschildmodelle den Übergang von aufliegendem zu schwimmendem Eis als schmale Linie, die sogenannte Aufsetzlinie. Satellitenmessungen zeigen aber, dass Meerwasser bei den Gezeiten kilometerweit unter eigentlich noch aufliegendes Eis eindringen kann. Welche Folgen diese breite Übergangszone für den weiteren Eisverlust hat, war in den bisherigen Prognosen nicht ausreichend berücksichtigt.
Forscher der University of California, Los Angeles (UCLA) um Mattia Poinelli haben nun untersucht, wie sich diese Aufsetzzone auf den Thwaites-Gletscher auswirkt. Dazu haben sie das Abschmelzen durch eindringendes Meerwasser in ein Eisschildmodell integriert und dessen Ergebnisse mit Satellitenbeobachtungen aus den Jahren 1996 bis 2023 verglichen. Maßgeblich waren die Geschwindigkeit des Eisflusses, die Abnahme der Eisdicke und der Rückzug der Aufsetzlinie.
Erst wenn das Modell eine zwei bis fünf Kilometer breite, aktiv schmelzende Aufsetzzone berücksichtigt, bildet es diese drei beobachteten Entwicklungen gemeinsam überzeugend nach. Simulationen ohne eine solche Zone treffen den historischen Verlauf viermal seltener. Das ist ein Hinweis darauf, dass ein bislang vernachlässigter Schmelzprozess die Entwicklung des Gletschers wesentlich mitbestimmt.
„Wir haben erkannt, dass die Verhältnisse unter den großen Gletschern der Erde, die ins Meer münden, anders sind. Satellitenbeobachtungen zeigen, dass es eine manchmal mehrere Kilometer breite Aufsetzzone gibt, in der warmes Meerwasser weit unter die Eisschilde vordringt und intensives Schmelzen verursacht“, erklärt Mattia Poinelli.
Im besonders schnell fließenden westlichen Bereich ist die Aufsetzlinie seit 1996 bereits um ungefähr 25 Kilometer ins Landesinnere gewandert. Die Satellitendaten zeigen zudem, wie das eindringende Meerwasser das Eis im Rhythmus der Gezeiten zeitweise vom Untergrund hebt. Dadurch gelangt Wärme an Bereiche, die traditionelle Modelle als fest aufliegend und damit vor direkter Meeresschmelze geschützt behandeln.
Nach dem Abgleich mit der Vergangenheit ließen die Forscher ihr Modell bis zum Jahr 2100 weiterlaufen. Sie hielten dafür den klimatischen Antrieb auf einem konstanten Niveau, das aus den Jahren 1996 bis 2023 gemittelt wurde. Die Berechnungen untersuchen somit den Einfluss der Aufsetzzone, ohne eine zusätzliche künftige Erwärmung vorauszusetzen.
Bei einer Aufsetzzone von etwa drei Kilometern Breite ergibt das Modell einen Anstieg des globalen Meeresspiegels um 19,4 Millimeter durch den Thwaites-Gletscher, mit einer modellierten Streuung von 5,2 Millimetern. In der Variante mit rund fünf Kilometern sind es 30,1 plus oder minus 5,7 Millimeter. Frühere internationale Modellvergleiche ergaben unter vergleichbarem Klimaantrieb im Mittel 15,2 Millimeter, allerdings mit einer sehr großen Streuung.
Die oft genannte Verdopplung bezieht sich folglich auf den Vergleich der höheren neuen Modellvariante mit dem Mittelwert älterer Projektionen. Sie ist weder ein gemessener künftiger Meeresspiegelanstieg noch eine Aussage, dass sämtliche bisherigen Szenarien um den Faktor zwei zu niedrig lagen. Dennoch deutet der Vergleich darauf hin, dass ein wichtiger physikalischer Prozess bislang unterschätzt wurde