Globale Klimaanlage Antarktis könnte Erderwärmung bremsen – in 3000 Jahren

Gigantische Eisblöcke brechen wegen des Klimawandels in der Antarktis ab - doch das kann sogar positive Effekte haben, fanden Experten jetzt heraus. Sie vermuten, dass so die südliche Halbkugel kälter und die Erderwärmung verlangsamt wird. Allerdings wirkt die Kühlung nicht sofort.

Von Volker Mrasek


Ausgerechnet in der Antarktis, um jene Polkappe herum, deren Abschmelzen alle Welt fürchtet, scheint es das zu geben, was Klimaforscher eine negative Rückkopplung nennen. Einen Mechanismus also, der die angestaute Hitze in Atmosphäre und Ozean wieder ablässt und das irdische Treibhaus kräftig durchlüftet.

Antarktis-Eis: "Wir waren selbst überrascht, dass der Rückkopplungseffekt so stark ist"
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Antarktis-Eis: "Wir waren selbst überrascht, dass der Rückkopplungseffekt so stark ist"

Das ganze funktioniert so: Wenn der Südkontinent seinen äußeren Schelfeisgürtel abwirft, ist damit offenbar eine unerwartete, kräftige Kühlwirkung verbunden. Sie kann einen Temperaturanstieg von bis zu zehn Grad Celsius in der Außenluft kompensieren und den Anstieg des Meeresspiegels durch abschmelzende Polargletscher um sieben Meter schmälern. Der Haken an der Sache: Bis es soweit ist, dauert es noch 3000 Jahre.

Die antarktische Klimaanlage offenbarte sich Wissenschaftlern der Freien Universität Brüssel und der Katholischen Universität Löwen in Belgien in einer Langzeitsimulation im Supercomputer. Dafür benutzten sie ein "Erdsystemmodell", das nicht nur Ozean, Atmosphäre und Landvegetation simuliert, sondern auch die Dynamik der Eispanzer an den Polen: den Eintrag von Schmelzwasser ins Meer und Veränderungen in der Topographie der Eismassen.

Das Zukunftsszenario verblüffte zuletzt Experten auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union (EGU) in Wien. "Wir waren selbst überrascht, dass der Rückkopplungseffekt so stark ist", meint Philippe Huybrechts, Professor für Glaziologie und Klimatologie an der Brüsseler Hochschule und in Teilzeit Gastwissenschaftler am Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung.

Der Mega-Thermostat funktioniert so: Die abgebrochenen Schelfeisblöcke driften in den zirkumpolaren Ozean hinaus, schmelzen und sorgen für einen massiven Süßwasser-Eintrag. Denn Gletschereis war einmal Regenwasser. Die oberen Meeresschichten werden dadurch salzärmer und leichter, sie sinken nicht mehr so stark ab. Das vermindert den vertikalen Austausch von Wassermassen, der sich dort abspielt, wo die Landmasse der Antarktis ihre stärksten Einbuchtungen hat: im Ross- und im Weddell-Meer. Durch diesen vertikalen Transport gelangt normalerweise wärmeres Tiefenwasser an die Oberfläche.

Doch dieser Strom versiegt mit zunehmendem Süßwassereinstrom. Die Folge: Um die Antarktis herum wird es kälter. Zudem ist Meereis unter diesen Umständen beständiger, seine schneeweiße Oberfläche reflektiert mehr Sonnenlicht. Das sorgt für eine weitere Auffrischung im Südmeer. Das gibt dann auch den von der Schmelze bedrohten, nachrückenden Festlandsgletschern mehr Halt.

Von einer merklichen Abkühlung in der Antarktis will Huybrechts gleichwohl nicht sprechen: "Es ist eher eine Abschwächung der Erwärmung." Denn da sind ja auch noch die Unmengen angehäufter Treibhausgase in der Atmosphäre, die das Klima aufheizen.

In ihrem Szenario unterstellen die Forscher, dass die Gase stark zunehmen. So vervierfacht sich der Gehalt von Kohlendioxid in der Modellwelt in den nächsten 150 Jahren und bleibt dann für drei Jahrtausende praktisch unverändert auf diesem Niveau. Grönland wäre dann vollkommen gletscherfrei, die Antarktis hätte ihre mächtigen Eisschelfe im Westen und Osten verloren. "Wenn wir alle fossilen Energieträger verfeuern, landen wir dort", prophezeit Huybrechts. Und: "In einem solchen CO2-Klima erwärmen sich die Polarregionen um bis zu zehn Grad Celsius." Auch dies werde, wegen der trägen thermischen Reaktion des Ozeans, Jahrhunderte dauern.

Geringe globale Wirkung

Netto verpufft der antarktische Kühlimpuls also ziemlich stark, er könnte sich in etwa die Waage mit dem galoppierenden Treibhauseffekt vor Ort halten. Das ist auch der Grund, warum er kaum über die Südhemisphäre hinaus ausstrahlt: "Global gesehen wird das Abschmelzen der Eisschelfe die Erwärmung nur um 0,2 Grad mindern", schließt Huybrechts aus den Modellläufen.

Nicht besser sieht es in dem Szenario mit dem Meeresspiegel aus. Er wird im Jahr 5000 um fast 14 Meter gestiegen sein. Ohne den negativen Rückkopplungseffekt und mit höheren Schmelzwasserabflüssen in der Antarktis wären es 21 Meter, sagt der Ozeanograph Didier Swingedouw von der Katholischen Universität Löwen. Auch hier kann der Süd-Thermostat die Lage also nicht wirklich entspannen. Bei 14 Meter höheren Pegelständen wären große Bereiche der Kontinente und unzählige, heute noch existierende Inseln überschwemmt.

In Grönland funktioniert die Klimaanlage übrigens nicht. Wenn die weltgrößte Insel ihre Gletscherkappe verliert, kommt darunter dunkler Boden zum Vorschein, der Sonnenlicht nicht reflektiert, sondern sich, im Gegenteil, stark aufheizt. Die Antarktis dagegen ist auch im Jahr 5000 noch immer strahlend weiß, ihre Eismasse viel zu mächtig, als dass sie vom Scheitel bis zur Sohle geschmolzen wäre.

Die Forscher aus Löwen und Brüssel dürfen für sich beanspruchen, eine bedeutende negative Rückkopplung im Klimasystem aufgespürt zu haben. Hilfreicher wäre es allerdings, wenn ein solcher Thermostat schon heute anspränge und der globalen Erwärmung entgegenwirkte.

Leider ist das Gegenteil der Fall: Es gibt Hinweise auf unerwünschte positive Rückkopplungen – etwa darauf, dass die Ozeane bald nicht mehr so viel Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen wie heute noch. Das würde den Klimawandel zusätzlich befeuern. Wissenschaftler wie Hans-Joachim Schellnhuber, Direktor des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, fürchten deshalb, "dass in 40, 50 Jahren die nackte Wahrheit enthüllt wird und die Erwärmung dann erst richtig durchschlägt."

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