16:02 30 Oktober 2020
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    Bei welcher globalen Erwärmung schmilzt eigentlich das gesamte Eis der Antarktis? Und wie stark hebt das den Meeresspiegel an? Forscher haben die Eisschmelze im Computermodell simuliert und warnen: Das Eis, das jetzt schmilzt, könnte unwiederbringlich verloren sein.

    Der Weltklimarat (IPCC) veröffentlichte im letzten Jahr einen Sonderbericht zu den Weltmeeren und Eismassen der Erde, in dem es auch einen Meeresspiegelanstieg infolge der globalen Erwärmung ging. Im Worst-Case-Szenario könnten einige küstennahe Regionen in Zukunft vom Wasser verschluckt werden. Dieser Bericht hat der Forschung rund um die Eismassen an den Polen neuen Aufschub gegeben. So stark, dass die Arbeit eines Teams des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung, der Columbia University und der Universität Potsdam zur Antarktis die Titelgeschichte der Fachzeitschrift „Nature“ geworden ist.

    Eine Million Rechenstunden für die Antarktis

    „In unserer Studie haben wir die Stabilität des antarktischen Eisschildes bei fortschreitender globaler Erwärmung untersucht und dazu haben wir Simulationen mit dem ‚Parallel Ice Shield Model‘ erstellt“, erzählt Hauptautorin des Artikels, Ricarda Winkelmann, im Sputnik-Interview. Insgesamt eine Million Rechenstunden gebündelter Computerrechenzeit seien in die Simulation eingeflossen, die eine globale Erwärmung bis 14 Grad über dem vorindustriellen Niveau simuliert. Bei 14 Grad endete die Animation und die Antarktis wäre komplett eisfrei:

    Die Simulation ist detaillierter als das Video zur Veranschaulichung: „Wir haben identifiziert, wo genau und bei welcher Erwärmung Teile des Eisschildes instabil werden, dann schmelzen und in den Ozean abrutschen würden. Wir haben dabei eine Abfolge von kritischen Punkten beziehungsweise Kipppunkten im Eis gefunden, die mit steigenden Temperaturen überschritten würden“, so Winkelmann.

    Bereits bei vier Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau könne das schmelzende Antarktis-Eis der Studie zufolge einen Meeresspiegel-Anstieg um sechs Metern bewirken, bei sechs Grad schon um zwölf Meter. Wer aber eine Zeitangabe sucht, wann dies der Fall sein könnte, wird sie bei dieser Studie vermissen, denn hier geht es wirklich nur um die Entwicklung in Abhängigkeit von Temperatur. Es geht nur um die Frage, ab welcher Temperatur was passieren kann und nicht um die, unter welchen Umständen welche Entwicklung in der Zukunft stattfinde.

    Das CO2-Niveau, das für einen solchen Eisverlust verantwortlich sei, könnte laut Winkelmann aber bereits bald erreicht sein. „Denn es ist natürlich das Verfeuern von Kohle und Öl, was entscheidet, ob und wann kritische Temperaturen erreicht werden“, so die Forscherin zu Eisdynamik.

    Das eingesetzte Modell selbst soll auf den fundamentalen Erhaltungssätzen der Physik fußen, also Masseerhaltung, Impulserhaltung und Energieerhaltung. Es gebe aber auch im Fall von Eis einige Rückkopplungsmechanismen, gibt Winkelmann zu bedenken. „Wenn man vom Gipfel eines Berges herunter wandert, wird es wieder wärmer um einen herum. Das Gleiche gilt auch für die Eisschilde. Wenn von der Eisbedeckung genügend abschmilzt und damit die Eisbedeckung in niedrigere Lagen rutscht, bedeutet das auch, dass die Temperaturen an der Oberfläche höher werden und damit wieder verstärkt an der Oberfläche schmelzen. Hier hat man einen selbstverstärkenden Rückkopplungsmechanismus und das ist nur einer von mehreren im Eis“, so die Erstautorin der Studie.

    Denken in großen Zeitskalen

    Bislang ist der Meeresspiegelanstieg mit um die 20 Zentimetern zwar recht gering, aber das Potential der Antarktis zu seiner Anhebung soll bei 60 Metern liegen.

    „In der Arbeit geht es nicht um Meeresspiegelprojektionen bis zum Ende dieses Jahrhunderts, sondern um die langfristigen Veränderungen und die Gesamtstabilität des Eisschildes – das Schicksal der Antarktis“, so Winkelmann. „Wir sind es nicht gewohnt, in so langen Zeitskalen zu denken. Wenn man sich aber überlegt, dass einige der bedeutsamsten Kulturstätten der Welt hunderte Jahre alt sind, rückt das diese Zeitskalen in eine neue Perspektive. Unser Handeln über die nächsten Jahre und Jahrzehnte bestimmt, wie sich die Antarktis und der Meeresspiegel über die nächsten hunderte oder gar tausende Jahre verändern. Der Mensch ist also wahrlich zu einer geologischen Kraft geworden.“

    Und diese Kraft verursache aus Sicht der Forscher etwas, was „nicht umkehrbar“ sei. „Was wir einmal in der Antarktis verlieren, wäre für immer verloren“, betont Winkelmann. Denn das Eis, das bei einmal verloren gehe, wachse nicht einmal so wieder zurück, selbst wenn die Temperatur wieder sinken würde. „Tatsächlich müssten die Temperaturen auf das vorindustrielle Niveau fallen, damit der antarktische Eisschild vollständig wiederhergestellt wird. Und selbst dann würden Teile des Eisschildes von der Größe ganzer Länder nicht zu ihrer heutigen Form zurück wachsen“, so die Hauptautorin der Studie.

    Das komplette Interview mit Ricarda Winkelmann zum Nachhören:

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    Tags:
    Antarktis, Eisschmelze, Eis, Weltmeer, Klimawandel