Klima: Antarktisches Eisschild schon „gekippt“?

Klimaforscher sehen Anzeichen dafür, dass das Eisschild der West-Antarktis – eines der Kipp-Elemente im Klimasystem – bereits instabil zu werden beginnt. Ein „Kippen“ und damit der Zerfall dieser Eismassen könnte den Meeresspiegel um zusätzliche 1,5 Meter ansteigen lassen. Im Fachmagazin „Climatic Change“ bewertete ein internationales Wissenschaftlerteam erstmals den aktuellen Zustand von sechs potenziell instabilen Regionen im Klimasystem, die große direkte Auswirkungen auf Europa haben können.

Der Begriff ‚Kipp-Elemente’ ist dadurch definiert, dass kleine äußere Störungen eine starke Reaktion auslösen. Die Wahrscheinlichkeit des Kippens solcher Elemente im Klimasystem steigt mit dem Anstieg der globalen Mitteltemperatur, als Folge des von Menschen verursachten Ausstoßes von Treibhausgasen. Die Veränderung dieser Elemente kann dabei selbstverstärkend und unumkehrbar sein, ist es aber nicht immer. Jetzt haben sich zum ersten Mal Experten für die verschiedenen möglichen Kipp-Elemente als Ko- Autoren zusammengetan, um gemeinsam einen Überblick zum Stand des Wissens über sogenannte klimatische Übergänge zu geben.

Antarktisches Eisschild schon „gekippt“?

Die Ergebnisse sind teilweise alarmierend: So stufen die Forscher das Eisschild der West-Antarktis als ein mögliches Kipp-Element im Klimasystem ein, das teils bereits gekippt sein könnte. Sie schließen nicht aus, dass die Eismassen nahe der antarktischen Amundsen See bereits instabil zu werden beginnen. Solch ein teilweiser Abbruch des westantarktischen Inlandeises wäre aber gleichbedeutend mit einem zusätzlichen Meeresspiegelanstieg von 1,5 Meter, wie vorherige Forschungen zeigen.

Selbst wenn der vollständige Zerfall des Eisschildes der Westantarktis hunderte von Jahren dauern würde, wären die Auswirkungen erheblich. Zusätzlich zum globalen Meeresspiegelanstieg durch das Schmelzwasser würde auch die Anziehungskraft in Richtung des Südpols verringert – wo die Masse schrumpft, wird auch die Gravitation weniger. Hierdurch könnte der Meeresspiegelanstieg in Europa sogar noch verstärkt werden. Die meisten der dortigen Deiche können jedoch um nicht mehr als einen Meter erhöht werden, so die Studie. Danach muss das Hinterland verändert werden.

Arktisches Meereis und Alpengletscher am empfindlichsten gegenüber Erwärmung

Das arktische Meer-Eis und die Gebirgsgletscher der Alpen werden unter den in der Studie aufgelisteten Elementen als diejenigen eingeschätzt, die am empfindlichsten auf die Erderwärmung reagieren. Geht das arktische Meer- Eis zurück, so kann dies Auswirkungen auf das System von Hoch- und Tiefdruckgebieten in der Atomsphäre über dem Nordatlantik haben – und hiermit auch auf die vom Atlantik kommenden Stürme in Europa.

Ein Schrumpfen der Gletscher in den Alpen hat Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von Wasser in der Region, weil sich je nach Jahreszeit der Abfluss von Schmelzwasser in die Flüsse verändert. Mit einer Erwärmung von zwei Grad Celsius würden von den Gletschern nur kleine Reste bleiben. Ob es bei diesen zwei Kipp-Elementen eine Selbstverstärkung der Effekte gibt, ist unsicher. So könnte sich etwa der Rückgang beim arktischen Meer-Eis wieder umkehren, wenn die globale Mitteltemperatur sinkt – auch wenn ein solches Szenario nicht sehr wahrscheinlich ist.

Satellitenaufnahme des Ärmelkanals © Joowwww / NASA Visible Earth

Kipp-Gefahr der Atlanktikströmung unklar

Hohe Unsicherheit gibt es bei der großen Umwälzströmung im Atlantik, der sogenannten thermohalinen Zirkulation. Ihr möglicher Zusammenbruch könnte durch den Zustrom von Süßwasser geschehen, der seine Ursache im Schmelzen der Eisdecke auf Grönland und in veränderten Niederschlagsmustern hat. Die Unsicherheit in der zukünftigen Veränderung dieser Größen spiegelt sich in einer starken Unsicherheit über das Kippen der Ozeanströmung. Entsprechend bleibt, im Gegensatz zu den anderen Kippelementen, die Unsicherheit auch bei starker Erwärmung hoch.

Das Risiko, bei der Abnahme der Ozonschicht über der Arktis einen Kipp- Punkt zu erreichen, werde unbedeutend, wenn die Menge von Chlor in der Stratosphäre unter das Niveau von 1980 sinkt, so die Einschätzung der Experten. Dies werde voraussichtlich 2060 der Fall sein. Andere Kipp-Elemente wie die Gletscher des Himalaya, der indische Monsun oder das Tauen der sibirischen Permafrostböden werden in der Studie nicht im Detail untersucht, da sie keine direkten Auswirkungen auf Europa haben, so die Autoren. Allerdings sind indirekte Auswirkungen durchaus wahrscheinlich.

„Abwarten ist keinen Alternative“

„Wir zeigen hier nur eine Momentaufnahme des Wissensstands, aber sie ist in mancher Hinsicht schärfer als die zuvor gemachten“, erklärt Anders Levermann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. „Der entscheidende Punkt ist die hohe Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen im globalen Klima. Diese stellt ein Risiko dar, dessen sich die Gesellschaft bewusst sein muss. Aus dem Blickwinkel der Risiko- Abschätzung muss die Wissenschaft – natürlich immer unter Hinweis auf Unsicherheiten – Betroffene und Entscheider mit Informationen über Wahrscheinlichkeiten und mögliche Wirkungen von klimatischen Übergängen unterstützen. Einfach Abwarten ist keine Alternative.“ (Climatic Change, 2011; DOI: 10.1007/s10584-011-0126-5)

(Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, 24.06.2011 – NPO)