Simulation: Ostantarktischer Eisschild bleibt bei über 10 Grad Erwärmung weitgehend intakt

Ein Lauf über 100.000 Jahre mit wechselwirkendem Klima und Eis

Die Ergebnisse erschienen am 30. Oktober in Nature Climate Change. Geleitet wurde die Simulation über 100.000 Jahre von Axel Timmermann, Direktor des IBS Center for Climate Physics, und Yoon Kyung-sook, Forschungsmitarbeiterin am Zentrum. Das Team verband ein globales Klimamodell mit einem Eisschildmodell. Die Forscher stellten den atmosphärischen Kohlendioxidgehalt auf verschiedene Werte ein und untersuchten, wie sich Klima sowie antarktischer und grönländischer Eisschild veränderten, während sie sich gegenseitig beeinflussten. Frühere Studien gaben den Eisschildmodellen vorab festgelegte atmosphärische und ozeanische Bedingungen vor. In diesem Lauf konnten Klima und Eis aufeinander reagieren, berichtete das Team.

Der Ostantarktische Eisschild blieb weitgehend intakt, auch als der Temperaturanstieg 10 Grad Celsius überschritt. Die Auswertung ergab, dass sich die Erwärmung je nach Region sehr unterschiedlich auf die Eisschilde auswirkt.

Westantarktis und Grönland verlieren mehr

Bleiben die globalen Durchschnittstemperaturen mehr als 2 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau, würde die Westantarktis langfristig eine erhebliche Menge Eis verlieren. Der Grönländische Eisschild würde mit fortschreitender Erwärmung allmählich schrumpfen und könnte vollständig verschwinden, sobald der Anstieg etwa 6 Grad Celsius übersteigt. Der Ostantarktische Eisschild liegt zum großen Teil auf dem Festland. Die regionalen Unterschiede führte das Team auf erwärmungsbedingte Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation, des Schneefalls und der Bewölkung zurück.

Schnee und Wolken bremsen den Verlust

Wärmere Luft hält mehr Wasserdampf. Verschobene Luftströmungen der Südhalbkugel tragen mehr davon in Richtung Antarktis, wo er auf dem hohen inneren Plateau der Ostantarktis als Schnee fällt und neues Eis bildet. Zusätzliche Bewölkung durch die Erwärmung hält zudem Sonnenlicht von der Eisoberfläche fern und dämpft die Schmelze.

Im stärksten Erwärmungsszenario schrumpfte das Volumen des antarktischen Eisschilds um etwa 70 Prozent, wenn Veränderungen bei Niederschlag und Sonneneinstrahlung unberücksichtigt blieben. Im gekoppelten Modell, das diese atmosphärischen Reaktionen einbezog, betrug der Rückgang nur etwa 20 Prozent. Langfristige Projektionen des Eisverlusts können daher stark voneinander abweichen, je nachdem wie die Wechselwirkung zwischen Klima und Eis dargestellt wird.

Yoon sagte, die Ergebnisse zeigten, dass sich die langfristige Zukunft der Eisschilde nicht allein aus der Temperatur verstehen lässt. "Wir müssen gemeinsam betrachten, wie Veränderungen bei Schneefall, Wolken, Winden und Ozeantemperaturen mit der Oberfläche des Eisschilds zusammenwirken", sagte sie.

Was das Modell nicht klären kann

Das Team betonte, die Ergebnisse bedeuteten nicht, dass die Antarktis vor dem Klimawandel sicher ist. Anhaltende Erwärmung könnte in der Westantarktis weiterhin großflächigen Eisverlust auslösen und den globalen Meeresspiegelanstieg beschleunigen. In Teilen der Ostantarktis zieht sich das Eis bereits zurück. Die relativ grobe räumliche Auflösung des Modells konnte detaillierte Veränderungen unter den Eisschelfen oder entlang der Ränder des Eisschilds nicht vollständig abbilden.