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Klimamodell: Küstenstädte könnten noch in diesem Jahrhundert versinken

Von Volker Mrasek

Vor 125.000 Jahren ließen schmelzende Polkappen den Meeresspiegel um vier bis sechs Meter steigen. Noch in diesem Jahrhundert könnte sich Ähnliches ereignen, ergab eine neue Computersimulation. Ganze Inseln und Küstenstriche würden zum Raub der Meere werden.

Wenn sich (Klima-)Geschichte wiederholt, dann verheißen zwei neue Studien im US-Fachjournal "Science" nichts Gutes. Liegen die Autoren aus den USA und Kanada richtig, dann steuert die Erde geradewegs auf einen Zustand zu, wie sie ihn schon einmal vor rund 125.000 Jahren erlebte, auf dem Höhepunkt der letzten bedeutenden Zwischeneiszeit ("Interglazial"), die auch als "Eem-Warmzeit" bekannt ist. Es war eine Episode, in der die mittleren Sommertemperaturen der Arktis zum letzten Mal in der jüngeren Klimageschichte höher lagen als heute. Das glauben Paläoforscher jedenfalls Eisbohrkernen, Korallen und anderen sogenannten Klima-Archiven entnehmen zu können.

"Der kanadische Eisschild war damals komplett abgeschmolzen, der grönländische stark geschrumpft, und der Meeresspiegel lag vier bis sechs Meter oder sogar noch höher als heute." So beschreibt Bette Otto-Bliesner vom National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Boulder (US-Staat Colorado) die Welt im einstigen Eem-Fieber. Das Beunruhigende daran: Es könnte schon sehr bald noch schlimmer kommen. "Von der Arktis müssen wir annehmen, dass sie im Zuge des heutigen Klimawandels noch wärmer wird als vor 125.000 Jahren", meint die Forscherin.

Eemsche Zustände im 21. Jahrhundert? Stimmt es also doch, das Schreckensszenario von den abschmelzenden Polkappen? Könnte das Eis der Arktis - und auch das der Antarktis - schon bald wieder in großem Stil abtauen?

"Auf jeden Fall", sagt Jonathan Overpeck, Professor für Geo- und Atmosphärenwissenschaften an der University of Arizona in Tuscon. "Unsere Studien deuten darauf hin, dass die großen Eisschilde instabiler sind als bisher angenommen." Schon heute bröselten ihre Ränder schneller, als Wissenschaftler es noch vor wenigen Jahren für möglich gehalten hätten. Der Geologe und Ökologe erinnert an den spektakulären Fall des Larsen-B-Eisschelfs vor vier Jahren. Mit ihm brach eine Fläche größer als das Saarland vom Westrand der Antarktis ab.

Eis vom Festland schmilzt ins Meer

Schelfeis ist zwar Meereis. Wenn es schmilzt, bleibt der Wasserstand dennoch unverändert, weil das Eis schon vorher auf dem Ozean schwamm. Sein Tauwasser füllt quasi nur auf, was das intakte Schelf vorher durch sein Gewicht verdrängte. Doch fatal ist, "dass die dahinter liegenden Festlandsgletscher seit dem Abbruch viel schneller nachrücken", sagt Overpeck.

Ähnliche Beobachtungen haben Forscher des British Antarctic Survey auch im Bereich der Antarktischen Halbinsel gemacht, die sich wie ein gekrümmter Finger Richtung Südamerika streckt. Geht Festlandeis über Bord, steigt der Meeresspiegel sehr wohl an. Overpeck: "Genau das geschah vor 125.000 Jahren, und jetzt geschieht es wieder."

Otto-Bliesner, Overpeck und ihre Kollegen versuchten zunächst abzuschätzen, auf welche Rekordstände der Ozeanpegel für rund 10.000 Jahre während der Eem-Warmzeit geklettert sein könnte. Dafür zogen sie diverse Klimaarchive zu Rate, etwa trockengefallene Korallenstöcke oder kieselalgenreiche Sedimente, denen sich das Geheimnis entlocken lässt, zu welcher erdgeschichtlichen Zeit sie unter dem Meeresspiegel lagen. In einem zweiten Schritt benutzten die Forscher das laut Overpeck "derzeit beste Klimarechenmodell in den USA", um Einstrahlungsraten und Temperaturentwicklung auf dem Eemschen Globus zu simulieren.

"Die damalige Wärmeanomalie war orbital bedingt", sagt Bette Otto-Bliesner. Die Erde ist seit jeher dem Schwerkraft-Einfluss der anderen Planeten ausgesetzt; deshalb ändert sich die elliptische Form ihrer Umlaufbahn um die Sonne in bestimmten Zeitzyklen. Vor rund 130.000 Jahren sah der Orbit nach Overpecks Schilderung so aus, "dass die Nordhalbkugel im Sommer besonders viel Sonne abbekam". Diese Verhältnisse simulierten die Klimaforscher in ihrem Modell, gestützt auf die historischen Bahnparameter-Daten.

Pegelzuwachs von vier bis sechs Metern

Heraus kam schließlich, dass die Sommer in der Arktis während des Eem-Extrems um mehr als drei Grad Celsius wärmer gewesen sein dürften als heute. Die globale Mitteltemperatur dagegen unterschied sich kaum von der gegenwärtigen. Beim Meeresspiegel kamen die "Science"-Autoren auf einen Anstieg von mindestens vier Metern. "Das war eine echte Überraschung", sagt Overpeck, "denn dadurch war klar, dass die Antarktis beteiligt gewesen sein muss" - obwohl es dort anscheinend gar nicht sonderlich heiß war. Das Abschmelzen grönländischer und anderer arktischer Gletscher allein jedenfalls hätte einen Pegelzuwachs von vier bis sechs Metern oder mehr nicht auslösen können.

Geowissenschaftler Overpeck warnt nun vor der Rückkehr Eem'scher Verhältnisse - diesmal nicht ausgelöst durch einen orbitalen Schlenker der Erde, sondern durch den schier endlosen Ausstoß von Treibhausgasen wie Kohlendioxid und Methan, die sich in der Atmosphäre verteilen. "Die Erwärmung vor 125.000 Jahren beschränkte sich auf die Nordhalbkugel, die gegenwärtige aber ist global", betont Overpeck.

Und sie kann tatsächlich ein zweites Eem aufleben lassen. Auch das simulierten die Wissenschaftler im Klimarechenmodell, im dritten Schritt ihrer neuen Studien. Dabei unterstellten sie, dass die Treibhausgase in der Außenluft im 21. Jahrhundert um ein Prozent pro Jahr zunehmen. Das sei "nicht einmal ein pessimistisches Szenario", findet Bette Otto-Bliesner.

Dem Modell zufolge wird die Arktis spätestens im Jahr 2100 genauso warm sein wie vor 125.000 Jahren, wenn nicht gar wärmer - und der Meeresspiegel unter Umständen genauso hoch, also mindestens vier Meter über dem heutigen Stand. Für weite Küstenstriche und etliche kleine Inseln wäre das definitiv der Untergang.

14.000 Quadratkilometer Deutschlands unter Wasser?

Er persönlich fürchte, dass der Zeitpunkt, ab dem die Eisschilde Grönlands und der West-Antarktis unwiderruflich aus der Balance geraten, "noch vor 2100 kommen wird", sagt Overpeck.

Im jüngsten Sachstandsbericht der Vereinten Nationen hieß es noch, der Meeresspiegel könne in diesem Jahrhundert um bis zu 88 Zentimeter zulegen. Wenn im Frühjahr 2007 der nächste Klimareport der Vereinten Nationen erscheint, ist es wohl an der Zeit, die Zahl nach oben zu korrigieren, beispielsweise auf 1,20 Meter.

In Deutschland lägen knapp 14.000 Quadratkilometer Küste und Hinterland an Nord- und Ostsee unter der Wasserlinie, wäre der Meeresspiegel einen Meter höher als im Moment. Das entspricht etwa vier Prozent der gesamten Landesfläche und einem Gebiet, in dem über drei Millionen Bundesbürger leben. Eine weitere Folge der anschwellenden Wasserstände: Sturmfluten rücken tiefer ins Binnenland vor.

"Wir müssen unbedingt unsere Treibhausgas-Emissionen reduzieren", mahnt US-Forscher Overpeck, "sonst überschreiten wir irgendwann im Laufe des 21. Jahrhunderts eine Temperaturschwelle, bei der die großen Eisschilde der Erde verloren sind."

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