#Schelfeis in der Antarktis schmilzt

Die Schelfeisflächen der Antarktis stützen die Gletscher und verlangsamen den Eisfluss ins Meer. Doch der Klimawandel gefährdet diese Schutzschilde: Zwischen 1997 und 2021 sind fast 44 Prozent der Schelfeisflächen geschrumpft, zeigt eine Studie. Die Verluste betreffen vor allem die Westseite der Antarktis. Auf der Ostseite blieb das Volumen der meisten Schelfeisflächen gleich oder nahm zu – allerdings zu wenig, um die Verluste auszugleichen. Insgesamt verzeichnet die Studie einen Nettoverlust von 7,5 Billionen Tonnen Schelfeis. Die Auswirkungen betreffen womöglich nicht nur das Eissystem der Antarktis, sondern auch die globalen Meeresströmungen.

Bis zu einem Kilometer dicke Schelfeis-Platten umgeben den antarktischen Kontinent. Sie schwimmen auf dem Wasser, sind aber fest mit dem Festland verbunden und werden von Gletschern gespeist. Dabei verlangsamen sie den Abfluss des Eises in den Ozean und stabilisieren so die Gletscher. Während für den grönländischen Eisschild in der Arktis bereits lange bekannt ist, dass er in Folge des menschengemachten Klimawandels schmilzt, zeigt sich in der Antarktis ein differenziertes Bild. Während das Schelfeis in einigen Regionen zurückgeht, nimmt es in anderen Regionen zu oder vergrößert zumindest seine Fläche, da mehr Schmelzwasser von den Gletschern Richtung Meer fließt.

Ein Team um Benjamin Davison von der University of Leeds hat nun die Entwicklung des antarktischen Schelfeises im Laufe der 25 Jahre von 1997 bis 2021 untersucht. Für ihre Studie analysierten die Forschenden mehr als 100.000 Satellitenbilder. Dabei stützten sie sich vor allem auf Aufnahmen der Satelliten Cryosat-2 und Sentinel-1 der Europäischen Weltraumagentur (ESA) und des EU-Erdbeobachtungsprogramms Copernicus. Diese arbeiten mit Radarinstrumenten, sodass sie die Eisschilde auch bei bewölktem Himmel und in der Dunkelheit der Polarnächte überwachen können. Durch eine Radar-Höhenmessung ist es zudem möglich, die Volumenänderung des Eises zu berechnen.

Mehr Verluste als Zuwächse

Die Ergebnisse zeigen, dass auch die Schelfeisflächen der Antarktis massiv vom Klimawandel betroffen sind: „Von den 162 Schelfeisflächen verloren 71 an Masse, 29 gewannen an Masse und 62 veränderten ihre Masse nicht wesentlich“, berichtet das Team. „48 Schelfeisflächen verloren mehr als 30 Prozent ihrer ursprünglichen Masse.“ Den Daten zufolge sind innerhalb der untersuchten 25 Jahre fast 67 Billionen Tonnen Eis abgeschmolzen, wobei der größte Teil darauf zurückzuführen war, dass die Eisplatten von unten dünner wurden. Das Kalben, also das Abbrechen von Eisbergen an den Rändern des Schelfeises, spielte demgegenüber eine geringere Rolle.

Besonders betroffen von den Verlusten war die Westseite der Antarktis. Auf der Ostseite dagegen blieb das Volumen der meisten Schelfeisflächen gleich oder nahm zu. Dort kamen seit 1997 rund 59 Billionen Tonnen Schelfeis hinzu. „Das hängt mit der Meerestemperatur und den Meeresströmungen um die Antarktis zusammen“, erklärt Davison. „Die westliche Hälfte der Antarktis ist warmem Wasser ausgesetzt, das das Schelfeis schnell von unten her abtragen kann, während ein großer Teil der Ostantarktis derzeit durch ein Band aus kaltem Wasser an der Küste vor dem warmen Wasser in der Nähe geschützt ist.“ Insgesamt ergibt sich ein Nettoverlust der antarktischen Schelfeise von rund 7,5 Billionen Tonnen Eis, das als Schmelzwasser in den Ozean gelangte.

Regionale und globale Auswirkungen

Da es sich bei dem Schmelzwasser um Süßwasser handelt, könnte das vermehrte Abtauen die Zirkulation des Ozeans beeinflussen. Diese wird unter anderem dadurch erzeugt, dass Salzwasser eine höhere Dichte besitzt und daher von der Oberfläche nach unten sinkt. Dies treibt Meeresströmungen an, die wichtige Nährstoffe und Wärme durch die Ozeane transportieren. Wird das oberflächliche Salzwasser durch Süßwasser verdünnt, wird es leichter und sinkt langsamer ab. Dadurch schwächt sich die Zirkulation ab. Studien haben bereits Hinweise darauf gefunden, dass dieser Prozess schon im Gange ist.

Auch die Auswirkungen auf das Eissystem der Antarktis sind gravierend. Wenn die Schelfeisflächen zurückgehen und dünner werden, können sie die Gletscher weniger stabilisieren. So nimmt der Eisverlust der Gletscher zu und kann erheblich zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen. „Wir hatten erwartet, dass die meisten Schelfeisflächen einen schnellen, aber kurzzeitigen Schrumpfungszyklus durchlaufen und dann langsam wieder wachsen“, sagt Davison. „Stattdessen sehen wir, dass fast die Hälfte von ihnen schrumpft, ohne Anzeichen einer Erholung.“ Seine Kollegin Anna Hogg ergänzt: „Dies ist ein weiterer Beweis dafür, dass sich die Antarktis durch die Erwärmung des Klimas verändert. Die Studie liefert ein Basismaß, von dem aus wir weitere Veränderungen sehen können, die sich mit der Erwärmung des Klimas ergeben könnten.“

Quelle: Benjamin Davison (University of Leeds, UK) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.adi0186

© wissenschaft.de – Elena Bernard