11. Dezember 2016

Antarktisches Eisschild reagiert sensibler als gedacht Antarktisches Eisschild reagiert sensibler als gedacht

Forscherteam unter Beteiligung der Universität Bonn untersucht Klimadaten der vergangenen 8.000 Jahre

Das Eisschild in der Antarktis reagiert deutlich sensibler auf Temperaturschwankungen als bislang geglaubt. Kleine Erwärmungen reichen aus, um eine verhängnisvolle Kaskade in Gang zu setzen, die etwa in einem weltweiten Anstieg des Meeresspiegels münden kann. Das hat ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der Universität Bonn an Sedimenten des Scotiameeres aus den vergangenen 8.000 Jahren herausgefunden. Dieses Ergebnis, das nun im renommierten Fachjournal „Nature“ veröffentlicht wird, könnte auch helfen zu erklären, warum das Meereis in der Südhemisphäre in letzter Zeit zugenommen hat, obwohl der Rest der Erde wärmer wird.

Eisberg
Eisberg - im südöstlichen Weddellmeer. © Foto: Dr. Michael Weber
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Globale Klimamodelle, die Jahrtausende in die Vergangenheit zurück blicken, hätten bisher das Ziel verfehlt, die Klimavariabilität, die in paläoklimatischen Aufzeichnungen dokumentiert ist, zu erfassen, sagt Dr. Pepijn Bakker, Erstautor der Studie und Wissenschaftler am MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen. Nach den Erkenntnissen der Forscher sind vor allem Wechselwirkungen zwischen Eisdecke und Klima zu wenig berücksichtigt. Dieser Zusammenhang sei auch für das Klima der Zukunft wichtig.

In ihrer Studie richteten die Forscher ihr Augenmerk zunächst auf das Scotiameer. „Durch diese Region, die sogenannte Iceberg Alley, ziehen aufgrund der atmosphärisch-ozeanischen Zirkulation fast alle Eisberge, die vom Antarktischen Eisschild abbrechen“, erklärt Privatdozent Dr. Michael Weber vom Steinmann-Institut der Universität Bonn. Die Eisberge führen Steine mit sich, die beim Abschmelzen auf den Meeresgrund herabregnen. Sind das jeweilige Alter und die Menge dieser Ablagerungen auf dem Meeresboden bekannt, lässt sich rekonstruieren, wie groß jeweils die Menge schmelzender Eisberge in dem Gebiet war. Für die letzten 8.000 Jahre zeigten die Wissenschaftler, dass binnen Jahrhunderten die Menge dieser Steine auf dem Meeresgrund und damit die Schmelzraten der Eisberge stark variierte.

Süd-Eisschild-Schwankungen können globale Klimaeffekte verstärken

Diese Daten aus den Ablagerungen verglichen die Forscher mit Ergebnissen aus Modellen, mit denen das Klima der vergangenen acht Jahrtausende simuliert wurde. Dabei zeigte sich, dass Schwankungen des Süd-Eisschildes weltweite Effekte im Klimasystem verstärken können. Mit Hilfe ausgeklügelter Computermodelle konnten die Forscher die Schwankungen des Eisbergkalbens auf kleinere Temperaturänderungen im Ozean zurückführen. „Es gibt in den tieferen Schichten des die Antarktis umspannenden Ozeans eine natürliche Klimavariabilität, die kleine aber signifikante Temperaturänderungen hervorruft“, sagt Prof. Dr. Andreas Schmittner von der Oregon State University (USA). Sobald der Ozean sich erwärmt, schmilzt das Eisschild an der Oberfläche und die Zahl der abbrechenden Eisberge erhöht sich. Gleichzeitig nimmt jedoch auf der Meeresoberfläche im Südozean die Menge an Eisbergen zu.

Diesen scheinbaren Widerspruch erklärt Prof. Dr. Peter Clark, Paläoklimatologe an der Oregon State University: „Der Zufluss von Schmelzwasser lässt die Oberfläche des Ozeans auskühlen und schichtet ihn stärker. Das kalte und salzarme Oberflächenwasser friert in der Folge leichter, was zu einer Ausdehnung des Meereises in der Südhemisphäre führt, obwohl der tiefere Ozean zur gleichen Zeit wärmer wird.“

Dieser Prozess war bereits bekannt. Neu sei allerdings, dass die Schmelzwasserzufuhr in der Antarktis auch Auswirkungen auf das Klima der Nordhemisphäre hat, da die globale Ozeanzirkulation unterbrochen wird, ergänzt Dr. Nick Golledge von der University of Wellington (Neuseeland). Die Entdeckungen der Studie könnten auch einen Erklärungsversuch liefern, warum sich das Meereis des Südozeans trotz des Klimawandels derzeit ausdehnt, ergänzen die Forscher.

Kleine Erwärmungen reichen für eine verhängnisvolle Kaskade aus

„Die Integration von Daten und Modellen liefert einen erneuten Beleg dafür, dass das Antarktische Eisschild in der Vergangenheit viel variabler war, als bisher angenommen“, sagt Dr. Weber. Es stehe daher zu befürchten, dass die Antarktis auch in Zukunft sehr dynamisch reagieren wird. Kleine Erwärmungen reichten aus, um möglicherweise eine verhängnisvolle Kaskade in Gang zu setzen, die zum Beispiel in einem weltweiten Anstieg des Meeresspiegels mündet.

Vor zwei Jahren hat Dr. Weber unter Mitwirkung von Dr. Christian Ohlwein vom Meteorologischen Institut der Universität Bonn eine weitere Studie geleitet, die ebenfalls in der Zeitschrift „Nature“ erschien und Belege dafür lieferte, dass der Antarktische Eisschild vor 19.000 bis 9.000 Jahren am Ende der letzten Eiszeit mehrfach und abrupt kollabierte.

Publikation: Centennial-scale Holocene climate variations amplified by Antarctic Ice Sheet discharge, Nature, DOI: 10.1038/nature20582

Kontakt für die Medien:

Dr. Michael Weber
Universität Bonn
Steinmann Institut
Tel. 0160-96635405
E-Mail: mike.weber@uni-bonn.de

Eisberg
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