Antarktis im Klimawandel

Schon seit 1987 hatten Forscher große Risse im Schelfeis beobachtet. 1990 kamen ausgedehnte Schmelzseen auf der Oberfläche dazu. Ende 2001 stand an vielen Stellen Wasser auf dem Eis, das im Februar 2002 plötzlich wieder verschwand - die Schmelzseen waren in die Risse geflossen. Das Gewicht des Wassers ließ die Spalten immer tiefer werden, bis das Schelfeis in einzelne Stücke zertrennt war. Was vom Larsen B-Schelfeis übrigblieb, ist heute zu 75 Prozent verschwunden.

Schelfeise sind große Eisplatten, die im Meer schwimmen und mit Gletschern an Land verbunden sind. Sie sind 200 bis 1000 Meter dick. Am Rande der ebenen Platten brechen immer wieder Teile ab – sie "kalben". So entstehen die typischen antarktischen Tafeleisberge. Schelfeis entsteht durch das abfließende Eis eines Gletschers und bildet mit der Zeit eine Art natürliche Bremse. Bricht diese weg, so können die Gletschereismassen schneller fließen. Dies wurde in Messungen an Gletschern im Hinterland des Larsen B-Schelfeises nachgewiesen.

Die Eismassen der Antarktis

Der antarktische Eisschild ruht auf einer kontinentalen Landmasse und bestimmt die klimatischen Verhältnisse über der Antarktis und dem umgebenden Ozean. Die Eisoberfläche schmilzt kaum, dafür ist es zu kalt. Eis geht primär durch das Kalben von Tafeleisbergen an der Schelfeisgrenze ins Meer verloren, das durch Eisströme aus dem Inland angetrieben wird sowie durch das Abschmelzen von Schelfeis an der Unterseite durch das Meerwasser.

Die Eismassen der Antarktis machen 85,7 Prozent des gesamten Süßwassers auf diesem Planeten aus. Sie sind in der Ostantarktis rund 30 Millionen Jahre alt, bis nahezu 4.800 Meter mächtig und haben etwa das zehnfache Volumen des Eisschildes von Grönland. Der westantarktische Eisschild ruht zu einem großen Teil auf Felsuntergrund unter dem Meeresspiegel und ist von großen Schelfeisgebieten umgeben. Eine Sonderstellung in der Westantarktis nimmt die klimatisch gemäßigtere Antarktische Halbinsel ein.

Erwärmung in der Antarktis

Die Antarktische Halbinsel erwärmt sich zunehmend, bisher um durchschnittlich 3,7 Grad Celsius pro Jahrhundert, was erheblich höher liegt als das globale Mittel von 0,6 Grad pro Jahrhundert. Mittlerweile ziehen sich acht von zwölf Schelfeisen zurück oder verschwinden. Der British Antarctic Survey veröffentlichte 2005 Ergebnisse zur Gletscherforschung im Gebiet der antarktischen Halbinsel. Dabei zeigte sich, dass in den vergangenen 50 Jahren 87 Prozent der Gletscher zurückgegangen waren. Zwischen 2000 und 2005 schmolzen diese Gletscher um etwa 50 Meter pro Jahr.

Auch weiter südlich gelegene Gebiete der Westantarktis erwärmen sich: Zwischen 1957 und 2006 betrug die Zunahme insgesamt etwa 0,8 Grad. Sogar in der weit größeren (und damit nur sehr langsam reagierenden) Ostantarktis gibt es in diesem Zeitraum einen Trend von ca. 0,1 Grad pro Jahrzehnt.

In den vergangenen fünf Jahren wurden unter dem Eis der West- wie auch der Ostantarktis große Wassersysteme entdeckt, deren Wasser nicht von der Oberfläche stammt. Es entsteht durch geothermische Prozesse, wie z.B. Vulkanismus, unter dem Eis. Dieses Wasser übt einen "Schmiereffekt" auf die Eisströme aus und spielt daher eine wichtige Rolle. Woher es genau kommt, wodurch es wo und wie entsteht und wie es die Bewegung des Eises beeinflusst, ist bisher ungeklärt.

Das antarktische Schelfeis

In der Südpolarregion brechen seit den 1980er Jahren riesengroße Eisplatten auseinander. An der Antarktischen Halbinsel können wir das am Wilkins-Schelfeis mitverfolgen. Satellitenbilder der Europäischen Raumfahrtbehörde (ESA) zeigen, dass das Schelfeis an der Küste zerbricht – dort, wo wärmeres Meerwasser die Eisunterseite schneller und ungleichmäßig abschmilzt. Dadurch entstehen Spannungen. Sie führen zu kilometerlangen Rissen. Die Erwärmung der Atmosphäre beeinflusst aber auch die mechanischen Eigenschaften des Eises, wodurch das Wilkins-Schelfeis vermutlich brüchiger wurde. Da die Schelfeise von oben durch die Atmosphäre und von unten durch den Ozean erwärmt werden, sind sie vom Klimawandel stärker betroffen.

Schmelzwasser in der Antarktis: In sechs Jahren zweimal der Bodensee

{image}Seit 1993 steigt der Meeresspiegel weltweit im Durchschnitt um 3,1 Millimeter im Jahr - eine deutliche Zunahme gegenüber den vorangegangenen Jahrzehnten: Zwischen 1961 und 1993 war die jährliche Zunahme um ca. 40 Prozent geringer. Das durch die Erwärmung weltweit schmelzende Eis trägt dazu durchschnittlich 1,8 mm/Jahr bei (gemessen 1996 bis 2006). An diesen 1,8 mm/Jahr haben die Eisverluste des Antarktischen Eisschildes derzeit einen Anteil von rund 16 Prozent.

Auch weiter im Inland der Antarktis dünnt das Eis mittlerweile aus: Seit einigen Jahren vermessen Satelliten kontinuierlich die Oberflächenhöhe und das Gewicht des Eispanzers. Die Daten zeigen, dass sich die Oberfläche des antarktischen Eises absenkt und dass das Eis auch an Masse verliert. In der Westantarktis senkte sich die Oberfläche der großen Auslassgletscher zwischen 2003 und 2007 um bis zu neun Meter pro Jahr ab. Auslassgletscher bilden sich am Rand von Eiskappen oder Eisschilden, wenn das Eis durch relativ schmale Auslässe fließen muss.

Zwischen 2002 und 2008 hat sich der antarktische Eisschild pro Jahr um durchschnittlich 109 Gigatonnen verringert. Eine Gigatonne entspricht einer Milliarde Tonnen bzw. der Masse von einem Kubikkilometer Wasser. 109 Gigatonnen entsprechen demnach ungefähr zweimal dem Bodensee.

Kipp-Punkt Westantarktis

Am meisten Eis verschwindet in der Westantarktis - einer Region, die ohnehin als Kipppunkt des Klimasystems gilt. Bei einem völligen Kollaps des westantarktischen Festlandeises würde der globale Meeresspiegel um ca. 3,3 Meter steigen - inklusive der Antarktischen Halbinsel wären es sogar bis zu 4,8 Meter.

(Stand: Oktober 2012; Autor: Jörg Siepmann)

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