Kurz und knapp

Wer hat den großen, den Südpol umspannenden Kontinent Antarktis entdeckt? Laut National Geographic kam Kapitän Cook Ende des 17. Jahrhunderts bis auf schätzungsweise 130 Kilometer an die Antarktis heran, aber die drei ersten "offiziellen" Entdeckungen erfolgten alle 1820 durch russische, britische und amerikanische Seefahrer.

Seit dieser ersten Entdeckung hat die Antarktis Forscher und Entdecker gleichermaßen angezogen und inspiriert. Es ist ein herausfordernder Ort, der von Meereis umgeben ist, das im Gegensatz zur Arktis nicht stetig abnimmt, sondern dessen Ausdehnung saisonal schwankt: Derzeit (Februar 2023) ist die Bedeckung sehr gering, aber sie kann sich von solchen Einbrüchen erholen und tut dies auch. Das antarktische Meereis ist kein großes Problem, mit Ausnahme des Albedo-Verlusts in Jahren mit geringer Ausdehnung: Wenn es vollständig schmelzen würde, hätte das keine Auswirkungen auf den globalen Meeresspiegel. Das Landeis muss in unserem Fokus stehen.

Die Antarktis ist ein zweigeteilter Kontinent, der durch das 2.000 m hohe Transantarktische Gebirge getrennt ist. Die beiden Teile unterscheiden sich in so vielen Aspekten, dass sie separat betrachtet werden müssen. Die Ostantarktis, zu der auch der Südpol gehört, ist mit einer Fläche von 4.000 mal 2.500 Kilometern die weitaus größere der beiden Landmassen. Das massive Schelfeis ist bisher relativ stabil geblieben. Da  es größtenteils über dem Meeresspiegel liegt, würde es einen Anstieg des Meeresspiegels um 52 Meter verursachen, wenn es vollständig schmelzen sollte. Die Schneeanhäufung scheint mit dem peripheren Abschmelzen Schritt zu halten.

Im Gegensatz dazu bestünde die Westantarktis ohne Eis aus Inseln unterschiedlicher Größe und der Westantarktischen Halbinsel, einem langen gebirgigen Arm, der nach Norden zur Spitze Südamerikas zeigt. Der Eisschild, der diese gemischte Topografie überlagert, liegt daher an vielen Stellen unter dem Meeresspiegel und ist daher viel anfälliger für ein Abschmelzen, wenn sich die Ozeane erwärmen. Gegenwärtig wird der Eisschild durch die riesigen Schelfeis-Flächen gestützt, die ihn umgeben und sich bis zum Meer hin erstrecken. Diese verlangsamen die Gletscher, die das Inlandeis in Richtung Meer entwässern.

In der Westantarktis besteht die Gefahr, dass diese Schelfeis-Flächen abbrechen und die Gletscher dann nicht mehr zurückgehalten werden können. Entlang der westantarktischen Halbinsel ist dies bereits geschehen: 1998-2002 brach ein Großteil des Larsen-B-Schelfeises zusammen. An der Westküste der Antarktis gibt die Eisdecke, die den Thwaites-Gletscher stützt - einen riesigen Eiskörper mit einer Fläche ähnlich der des Vereinigten Königreichs - Anlass zu großer Sorge. Der Gletscher, der 1.000 Meter unter dem Meeresspiegel auf Grund liegt, zieht sich schnell zurück. Würde er vollständig schmelzen, würde dies den globalen Meeresspiegel um 65 Zentimeter ansteigen lassen.

Solche Prozesse finden bereits jetzt statt und sind möglicherweise nicht aufzuhalten - und sie werden es auch nicht sein, wenn unsere CO2-Emissionen weiter so schnell steigen. Aber es gibt noch eine andere Zahl zu berücksichtigen: 615 ppm. Das ist der CO2-Gehalt, unterhalb dessen sich das Haupteisschild der Ostantarktis weitgehend stabil verhält. Wird dieser Wert überschritten, tritt das Gegenteil ein - große Instabilität. Und durch unsere Emissionen haben wir seit 1965 mehr als ein Drittel des Weges dorthin zurückgelegt (320 bis 420 ppm). Wenn wir diese Emissionen nicht eindämmen, werden wir diese Grenze in weniger als einem Jahrhundert überschreiten.

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Weiterführende Informationen

Die Argumente, dass wir uns keine Sorgen über den Eisverlust in der Antarktis machen müssen, beruhen auf der Verwechslung zwischen Meer- und Landeis. Das Meereis wächst zwar in Teilen, dies widerlegt leider mitnichten, dass die globale Erwärmung ein echtes Problem ist.

Außerdem ist der Trend beim antarktischen Meereis kein dauerhaftes Phänomen, wie wir sehen werden. Aber lassen Sie uns zunächst die wichtigsten Punkte betrachten.

• Das Meereis spielt beim Anstieg oder Rückgang des Meeresspiegels keine Rolle 

• Das schmelzende Landeis trägt zum Meeresspiegelanstieg bei. 

• Insgesamt führt das Verhalten des gesamten Eises in der Antarktis  zu einem erheblichen und sich beschleunigenden Anstieg des Meeresspiegels. 

Antarktisches Meereis ist Eis, das sich vor allem in den Wintermonaten in Salzwasser bildet. Wenn das Meereis schmilzt, ändert sich der Meeresspiegel nicht.

Antarktisches Landeis ist das Eis, das sich über Jahrtausende in der Antarktis durch Schneefall angesammelt hat. Dieses Landeis ist gespeichertes Meerwasser, das einst als Niederschlag fiel. Wenn dieses Eis schmilzt, fließt das Wasser in den Ozean zurück und der Meeresspiegel steigt.

Was ist mit dem antarktischen Meereis los?

An beiden Polen wächst und schrumpft das Meereis im Jahresrhythmus. Während die maximale Bedeckung von Jahr zu Jahr variiert, hat dieser zyklische Prozess keine Auswirkungen auf den Meeresspiegel.

Abbildung 1: Meereisbedeckung in der Arktis (oben) und der Antarktis (unten) für Sommerminima und Wintermaxima. Quelle: National Snow and Ice Data Center

Die Trends im antarktischen Meereis können leicht täuschen. Viele Jahre lang hat das antarktische Meereis insgesamt zugenommen, aber es gibt Anzeichen dafür, dass sich dies ändert, da die Eisausdehnung in letzter Zeit stark zurückgegangen ist. Und was hat das Meereis mit unseren Aktivitäten zu tun? Ironischerweise stammen die Ursachen  für die Veränderungen möglicherweise von uns selbst:

• Die Ozonwerte über der Antarktis sind gesunken, was zu einer Abkühlung der Stratosphäre und einer Zunahme der Winde geführt hat, wodurch mehr offene Wasserflächen gefrieren können (Gillett & Thompson 2003, Thompson & Solomon 2002, Turner et al. 2009).

• Der Südliche Ozean wird frischer, weil es vermehrt regnet und schneit und weil das Schmelzwasser von den Rändern des antarktischen Landeises zunimmt (Zhang 2007, Bintanja et al. 2013). Zusammengenommen verändern diese Faktoren die Zusammensetzung der verschiedenen Schichten im Ozean, was zu einer geringeren Durchmischung zwischen warmen und kalten Schichten und damit zu weniger geschmolzenem Meeres- und Küstenlandeis führt.

Angesichts dieser Faktoren suchen wir weiterhin nach endgültigen Antworten auf die Frage, warum bestimmte Gebiete des antarktischen Meereises in den letzten Jahrzehnten zugenommen haben (Turner et al. 2015). 

In letzter Zeit hat das Meereis in südlichen Breitengraden von Jahr zu Jahr rapide abgenommen (Parkinson 2019). Es gibt zwar noch eine Nettozunahme des jährlichen Meereises an den höchsten Stellen, aber die Gesamtzunahme ist stark zurückgegangen und nimmt weiter ab.

Wie steht es um das antarktische Landeis?

Wir haben gesehen, dass das antarktische Meereis für den steigenden Meeresspiegel keine Rolle spielt. Bleibt noch das Landeis zu betrachten.

Abbildung 2: Gesamtveränderungen des antarktischen Landeises und Veränderung des  Meeresspiegels geschätzt durch eine Kombination verschiedener Messverfahren (IMBIE, 2017). Die schattierten Bereiche stellen die Messunsicherheit dar.

Schätzungen der jüngsten Veränderungen des antarktischen Landeises (Abbildung 2) zeigen einen zunehmenden Beitrag zum Meeresspiegelanstieg. Zwischen 1992 und 2017 haben die antarktischen Eisschilde insgesamt 2.720 Giga-Tonnen (Gt) oder 2.720.000.000.000 Tonnen in die Ozeane verloren, mit einer durchschnittlichen Rate von 108 Gt pro Jahr (Gt/Jahr). Da eine Verringerung der Masse um 360 Gt/Jahr einem jährlichen durchschnittlichen globalen Meeresspiegelanstieg von 1 mm entspricht, entsprechen diese Schätzungen einem Anstieg des durchschnittlichen globalen Meeresspiegels um 0,3 mm/Jahr.

Wie in Abbildung 2 zu sehen ist, gibt es innerhalb der Antarktis Unterschiede zwischen den Regionen.  Der Westantarktische Eisschild und der Eisschild der Antarktischen Halbinsel verlieren stark an Eismasse, und zwar mit insgesamt steigender Geschwindigkeit. Der Ostantarktische Eisschild hat im dargestellten Zeitraum leicht zugenommen.  Das Nettoergebnis ist ein massiver Verlust an Eis. Bei einem Szenario mit hohen Emissionen wird der Eisverlust des ostantarktischen Eisschilds in den Jahrzehnten nach 2100 jedoch voraussichtlich noch viel größer sein, wie Stokes et al. (2022) kürzlich berichteten. Das ist ein Szenario, das wir unbedingt vermeiden müssen.

Wichtigste Lektion

Unabhängige Daten aus verschiedenen Messverfahren (hier erläutert) zeigen das Gleiche: Die Antarktis verliert insgesamt an Landeis, und dieser Verlust beschleunigt sich. Das antarktische Meereis ist irrelevant für den Meeresspiegelanstieg.