Studie zeigt, dass die natürlichen Kräfte der Erde die Schmelze in der Westantarktis verringern können

Eine in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichte Studie legt nahe, dass die Bodensanierung das Abschmelzen des Eises in der Westantarktis verringern könnte, allerdings nur, wenn die Kohlenstoffemissionen drastisch reduziert werden.

Reduzierung des Abtauens
Die Erholung der Böden in der Westantarktis könnte das Abschmelzen verringern, wenn das Muster der Verringerung der Kohlenstoffemissionen beibehalten wird.

Forschungen eines internationalen Teams, dem auch Wissenschaftler der Penn State und der McGill University angehören, legen nahe, dass die natürlichen Kräfte der Erde dazu beitragen können, das Abschmelzen des Eises in der Westantarktis zu verringern und damit den Anstieg des Meeresspiegels abzumildern. Die Vorteile dieser natürlichen Dynamik können jedoch nur dann zum Tragen kommen, wenn die Kohlenstoffemissionen in den kommenden Jahrzehnten drastisch reduziert werden.

Wenn die Emissionen weiterhin in dem derzeitigen Tempo ansteigen, könnte der Verlust des Eises zu einem stärkeren Anstieg des Meeresspiegels beitragen als ursprünglich vorhergesagt, was schwerwiegende Folgen für die Küstengebiete auf der ganzen Welt hätte. Die Ergebnisse dieser Forschung wurden kürzlich in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.

„Die Westantarktis beherbergt eine der größten Eismassen der Erde, und wie sie auf die Erwärmung durch Treibhausgasemissionen reagiert, ist eine der größten Unbekannten bei der Abschätzung der Stabilität des Eisschilds und des Eismassenverlusts“, erklärte Andrew Nyblade, Professor für Geowissenschaften an der Penn State und Mitautor der Studie.

Kann die Erholung des Bodens den Eisverlust in der Antarktis aufhalten?

Diese Ungewissheit wird durch die Tatsache verstärkt, dass 700 Millionen Menschen in Küstengebieten leben, die vom Anstieg des Meeresspiegels betroffen sein könnten, was bis zum Ende des Jahrhunderts Schäden in Milliardenhöhe verursachen könnte.

Die Studie unter der Leitung von Natalya Gomez, außerordentliche Professorin und Lehrstuhlinhaberin für Wechselwirkungen zwischen Eisschilden und Meeresspiegeln an der McGill University, konzentriert sich auf die Wechselwirkung zwischen Teilen des westantarktischen Eisschilds und dem darunter liegenden felsigen Boden, ein Aspekt, der bisher noch nicht untersucht wurde. Den Forschern zufolge ist diese Dynamik von entscheidender Bedeutung, um zu verstehen, wie Kohlenstoffemissionen das Verhalten von Eisschilden und damit auch den Meeresspiegel beeinflussen.

„Im Gegensatz zu früheren Studien, die sich hauptsächlich auf die Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die Eisschilde konzentrierten, untersucht diese Studie, wie die feste Erde die Veränderungen der Eisschilde beeinflussen kann und von ihnen beeinflusst wird. Wir haben festgestellt, dass der Anstieg des Meeresspiegels zwar unvermeidlich ist, dass aber rasche und wirksame Maßnahmen zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen die zerstörerischsten Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere für die Küstengemeinden, verhindern könnten“, sagte Natalya Gomez.

Die Wechselwirkung zwischen dem Eisschild und dem darunter liegenden Boden ist komplex. Das Gewicht der Eisschilde drückt das Land zusammen, aber wenn das Eis schmilzt, beginnt sich die Landoberfläche zu erholen, d. h. eine Art "Rebound", bei dem die Last geringer wird. Dieser Übergangsbereich, in dem der Eisschild nicht mehr auf dem Boden aufliegt, sondern im Meer zu schwimmen beginnt, wird als Fundamentlinie bezeichnet.

Dreidimensionale Modelle helfen bei der Analyse der Bodenerholung

Die Forscher fanden heraus, dass bei einer raschen Verringerung der Kohlenstoffemissionen und einer Begrenzung der globalen Erwärmung das Phänomen der Bodenerholung als natürliche Bremse wirken und den Verlust der Eismasse in der Antarktis um bis zu 40 Prozent verringern könnte. Steigen die Kohlenstoffemissionen jedoch weiter an und erwärmt sich der Planet rasch, wird dieser Effekt nicht ausreichen, um den raschen Eisverlust auszugleichen.

Um die Auswirkungen der dreidimensionalen Struktur der Erde auf den westantarktischen Eisschild und den künftigen globalen Meeresspiegel besser zu verstehen, koppelte das Forschungsteam ein globales Modell für die isostatische Anpassung der Gletscher - das die dreidimensionale Struktur der Erde einbezieht - mit einem dynamischen Eisschildmodell.

Dieses Modell stützt sich auf geophysikalische Feldmessungen im Rahmen des US-amerikanischen ANET-POLENET-Projekts, bei dem Netze empfindlicher Instrumente zur Aufzeichnung von Bodenuntersuchungen und seismischen Signalen in großen Teilen der Antarktis eingesetzt wurden. Diese Messungen waren für die Charakterisierung von Schwankungen in der Dicke und Konsistenz des Erdmantels in der Antarktis unerlässlich, erklärten die Forscher.


Quellenhinweis:

Gomez, N., Yousefi, M., Pollard, D., DeConto, R. M., Sadai, S., Lloyd, A., ... & Wilson, T. (2024). The influence of realistic 3D mantle viscosity on Antarctica’s contribution to future global sea levels. Science Advances, 10(31), eadn1470. 10.1126/sciadv.adn1470