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Klimawandel: Schmelzendes Grönlandeis lässt Meeresspiegel schneller steigen

Von Thomas Langkamp

Grönlands Gletscher schmelzen - nur wie schnell? US-amerikanische Forscher haben das Abtauen des Eisschilds nun genau untersucht. Das Ergebnis: Der Meeresspiegel wird doppelt so schnell steigen wie bisher gedacht.

Auf Grönland liegen gewaltige Wassermengen - zu Eis gefroren. Im Schnitt zwei Kilometer dick ist der Eisschild, der die Insel fast vollständig bedeckt. Würde Grönlands Eis vollständig abschmelzen, und das Wasser in die Meere fließen, stiege der Meeresspiegel um sieben Meter an. 

Die Frage lautet nicht mehr ob, sondern nur noch: Wie schnell wird Grönlands Eis schmelzen, werden die Meeresspiegel steigen? Der Weltklimarat der Uno (IPCC) hat berechnet, dass es bis zum Ende des 21. Jahrhunderts bis zu 59 Zentimeter sein werden. Andere Forscher glauben, dass diese Prognose viel zu niedrig ist.

Grönlands Eisschild ist die große Unbekannte in allen bisherigen Klimamodellen zur Berechnung des Meeresspiegelanstiegs. Wie schnell und wie stark er schmelzen wird, wird maßgeblich über Geschwindigkeit und Ausmaß des Meeresspiegel-Anstiegs entscheiden. Eine US-amerikanische Forschergruppe um Bea Csatho von der University of Buffalo hat nun das Schmelzverhalten und die Dynamik der Grönland-Gletscher erstmals genau untersucht. Ihre Ergebnisse sind alarmierend: Der Meeresspiegel, so schreiben Csatho und ihre Kollegen im "Journal of Glaciology", wird bis zum Ende des Jahrhunderts um 36 bis 118 Zentimeter ansteigen - das ist doppelt so viel wie bislang vom IPCC vorhergesagt. Und das ist nur der Wert für das globale Mittel. Je nach Veränderung von Meeresströmungen und Kontinentalplattenbewegungen kann es lokal auch zu Absenkungen oder zu Anstiegen um mehrere Meter kommen.

Das Verhalten der Grönland-Gletscher ist sehr schwer im Computer zu simulieren, und die IPCC-Zahlen haben eine gravierende Schwäche: Sie beruhen auf veralteten Forschungsergebnissen. Der letzte IPCC-Bericht von 2007 gibt im besten Falle den Wissensstand des Jahres 2004 wieder.

Der Eisschild ist zähflüssig wie Teig

Csatho und ihre Kollegen bestätigen damit Ergebnisse zweier Forschergruppen, die bereits 2006 und 2007 einen ebenso starken Meeresspiegelanstieg abgeschätzt hatten. Zu diesem Ergebnis waren die Wissenschaftler über Vergleiche mit historischen Meeresspiegel- und Temperaturänderungen gekommen, die sie aus Sedimentablagerungen und Eisbohrkernen rekonstruiert hatten. Csatho und ihre Kollegen hingegen stützten sich auf alte, digital analysierte Fotografien von Grönlands größtem Gletscher, dem Ilulissat.

Der grönländische Eisschild besteht aus einer Unmenge von Gletschern. Seine Bewegung erinnert vereinfacht an einen großen Klecks Kuchenteig. Gibt man ihn auf das Backblech, zerfließt er langsam zu seinen Rändern hin. Wenn man das Backblech zuvor einölt, geschieht das schneller - so auch, wenn der Gletscher auf dem Meer schwimmt oder unter ihm Schmelzwasser abfließt.

Schmelzwasser kann durch Erdwärme und Reibung direkt am Gletscherboden entstehen, oder es stammt von seiner sonnenerhitzten Oberfläche und gräbt sich in Höhlen durch den Gletscher - was seine Fließeigenschaften wieder ein Stück unberechenbarer macht.

Beim Zerfließen wird der Gletscher flacher, solange in seiner Mitte kein Eis nachkommt. Aber im Zentrum Grönlands fällt - durch den Klimawandel bedingt - vermehrt Schnee, der, Schicht für Schicht aufeinandergepresst, neues Eis bildet. Das hält den Gletscherfluss aufrecht. In der Gesamtbilanz findet jedoch ein Ansteigen des Meeresspiegels statt, da mehr Eis und Schnee schmilzt als neues Wasser gefriert.

Der Ilulissat-Gletscher ist der größte Stöpsel in der Badewanne Grönlands und somit für sieben Prozent des Eisabflusses verantwortlich. Gleichzeitig bewegt er sich am schnellsten und hat seine Geschwindigkeit zwischen 1997 und 2003 verdoppelt - was einen Verlust von 13 Kilometer Länge und 10 Meter Dicke pro Jahr bedeutete. Man kann regelrecht zuschauen wie laufend Eisberge krachend von seiner kilometerdicken Zunge abbrechen. Einer davon soll 1912 der verhängnisvolle Eisberg gewesen sein, den die "Titanic" rammte.

Bald fallen die Kolosse jedoch nicht einmal mehr direkt ins Wasser. Denn der ehemals schwimmende Teil des Gletschers ist bereits fast vollständig in Eisberge zerbrochen, die den Ilulissat-Eisfjord entlang treiben, bis sie im Atlantik angekommen Schiffe gefährden.

Neuere Prognosen werden drastischer ausfallen

Die Position der Gletscherabbruchkante aber sagt nur etwas über kurzfristige Klimaschwankungen aus. Um eine Reaktion des Gletschers auf einen langfristigen Klimatrend nachzuweisen, muss seine Gesamtmasse betrachtet werden. Jene rekonstruierten Professorin Csatho und ihre Kollegen aus historischen Aufnahmen von Flugzeugen, Landschaftsfotos und Messdaten seit dem Ende der kleinen Eiszeit um 1850.

"Die Veränderungen des Gletschers, die wir heute sehen sind größer als dass sie von normalen jährlichen Klimastörungen verursacht werden könnten", schreiben die Forscher.

Für die ab 1940 verfügbaren Fotos wandten die Forscher einen Analysetrick an, um den komplexen Bewegungsapparat des Gletschers noch besser zu erfassen. Sie kombinierten jeweils zwei ähnliche Fotografien des Gletschers aus zwei leicht unterschiedlichen Blickwinkeln. Richtig übereinandergelegt und mit Höheninformationen kombiniert kann der Computer daraus eine dreidimensionale Ansicht der Gletscheroberfläche erzeugen. Genauso erzeugt das menschliche Gehirn aus den zwei etwas unterschiedlichen Blickwinkeln der beiden Augen ein räumliches Bild.

So gelang es den Forschern auch, detaillierte Informationen über den Eisfluss abzulesen -  was in Zukunft noch genauere Computermodelle ermöglichen wird. Bisher wurden in den Modellen die dynamischen Prozesse nur unzureichend berücksichtigt.

2013 wird der nächste IPCC-Bericht erwartet. Die IPCC-Zahlen sind entscheidend, denn sie haben Einfluss auf das Ausmaß des internationalen Klimaschutzes und darauf, wie die Länder sich an eine verändernde Welt anpassen - vor allen Dingen die Staaten, deren Küsten direkt vom Meeresspiegelanstieg betroffen sein werden. Die Prognosen für den Meeresspiegel-Anstieg werden im nächsten Weltklimabericht weitaus drastischer ausfallen, glauben die Forscher um Csatho: "Wenn die Klimamodelle des IPCC die Daten der Eisbewegung Grönlands enthielten, könnte der vorausgesagte Meeresspiegelanstieg zum Ende des Jahrhunderts doppelt so hoch sein."

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