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Mehr Schnee und Wolken können den Eisverlust in der Ostantarktis bremsen
Mehr Wärme bedeutet nicht überall zwangsläufig einen schnelleren Eisverlust. Eine neue Langzeitsimulation zeigt, dass die Ostantarktis selbst bei über zehn Grad globaler Erwärmung große Teile ihres Eisschilds behalten könnte, weil mehr Schnee fällt und zusätzliche Wolken die Sonneneinstrahlung abschwächen. Für die Westantarktis und Grönland sagt dasselbe Modell dagegen erhebliche Verluste voraus.
Busan (Südkorea). Die Antarktis enthält gewaltige Eismassen, deren Abschmelzen den Meeresspiegel über Jahrtausende hinweg verändern kann. Besonders gefährdet sind Gebiete, in denen Eis auf einem Untergrund unter dem Meeresspiegel liegt und von wärmerem Ozeanwasser angegriffen wird. Der überwiegend auf festem Untergrund ruhende Eisschild der Ostantarktis unterscheidet sich in dieser Hinsicht deutlich von seinem westlichen Gegenstück.
Wie viel Eis langfristig verloren geht, hängt aber nicht nur von Luft- und Wassertemperaturen ab. In einer wärmeren Atmosphäre kann mehr Wasserdampf transportiert werden, der über den kalten Hochflächen als Schnee niedergeht. Zugleich können zusätzliche Wolken die Sonnenstrahlung an der Eisoberfläche verringern. Bisherige Modellrechnungen haben solche Rückwirkungen zwischen Klima und Eisschilden teilweise nur vereinfacht berücksichtigt.
Forscher des Institute for Basic Science (IBS) um Dr. Kyung-Sook Yun haben deshalb die Entwicklung des Eises mit einem gekoppelten Klima- und Eisschildmodell untersucht. Ihre Berechnungen berücksichtigen, wie sich Veränderungen von Atmosphäre, Ozean und Eisbedeckung gegenseitig beeinflussen. Dafür wählten sie mehrere dauerhaft erhöhte Kohlendioxidkonzentrationen bis zum Zwölffachen des vorindustriellen Wertes.
Die Entwicklung der Eisschilde wurde für Zeiträume von jeweils 100.000 Jahren simuliert, während das Klimamodell abschnittsweise mit dem Eismodell gekoppelt war. Die Versuche beschreiben keine Entwicklung bis zu einem bestimmten Kalenderjahr, sondern Reaktionen auf sehr lange konstant gehaltene Treibhausgaskonzentrationen. So lassen sich langfristige Zustände vergleichen, nicht aber genaue Zeitpunkte künftiger Eisverluste vorhersagen.
In der Ostantarktis nahm der Schneefall in den Simulationen mit steigender Temperatur besonders stark zu. Wärmere Luft kann mehr Feuchtigkeit aufnehmen, und südwärts verschobene Westwinde transportierten zusätzliche Wasserdampfmengen Richtung Kontinent. Über dem hochgelegenen Inneren ging ein großer Teil dieser Feuchtigkeit als Schnee nieder, der die Eismasse teilweise wieder auffüllte.
Zusätzlich bildeten sich mehr Wolken, die die Sonneneinstrahlung am Boden abschwächten. Dadurch schmolz an der Oberfläche weniger Eis, als bei unveränderter Bewölkung zu erwarten gewesen wäre. In manchen Gebieten des ostantarktischen Eisschilds wuchs die Eisdicke unter den extremen Modellbedingungen sogar um mehrere Hundert Meter.
Wie stark die beiden Effekte ins Gewicht fallen, zeigen Vergleichsversuche mit der höchsten Kohlendioxidkonzentration. Ohne die Veränderungen bei Niederschlag und Sonneneinstrahlung schrumpfte das gesamte antarktische Eisvolumen im Modell um etwa 70 Prozent gegenüber dem vorindustriellen Zustand. Mit den gekoppelten atmosphärischen Rückwirkungen betrug der Verlust dagegen rund 25 Prozent. Diese Werte beziehen sich auf den gesamten antarktischen Eisschild, nicht allein auf die Ostantarktis.
Die stabilisierenden Effekte bedeuten keineswegs, dass das antarktische Eis vor den Folgen der Erwärmung geschützt wäre. Schon bei einer globalen Erwärmung um mehr als etwa zwei Grad gegenüber der vorindustriellen Zeit verliert die Westantarktis laut dem Modell langfristig große Eismengen. Das dort vielfach auf Meeresuntergrund ruhende Eis ist besonders anfällig für wärmeres Ozeanwasser.
Für Grönland ergaben die Rechnungen einen möglichen vollständigen Zerfall des Eisschilds bei einer anhaltenden Erwärmung um mehr als ungefähr sechs Grad. Auch in der Ostantarktis gingen küstennahe Eismassen zurück, die auf Untergrund unterhalb des Mee