Warum künstliche Unterwasservorhänge die schwindenden Gletscher der Westantarktis nicht retten werden | Polarjournal
Thwaites-Gletscher in der Antarktis. Foto: Michael Wenger

Alanna Alevropoulos-Borrill und Nick Golledge, Te Herenga Waka – Victoria-Universität von Wellington

Einige Forscher haben kürzlich den Bau künstlicher Strukturen vorgeschlagen – Unterwasservorhänge oder Mauern – um die Erwärmung des Ozeans davon abzuhalten, die am schnellsten schmelzenden Gletscher in der Westantarktis zu erreichen.

Wenn diese Maßnahmen wirksam sind, könnten sie Billionen von Dollar an vermiedenen Küstenschäden einsparen.

Doch eine solche groß angelegte Operation an einem der unzugänglichsten Orte der Erde wird schätzungsweise 50 bis 100 Milliarden US-Dollar für den Bau und eine weitere Milliarde US-Dollar pro Jahr für die Wartung kosten. Dies könnte auch negative Auswirkungen auf den Rest des Eisschildes und die Meereslebewesen im Südlichen Ozean haben.

Unsere neue Studie wägt ab, ob sich derartige Experimente lohnen.

Wir untersuchen die Bedingungen, die erforderlich sind, um den unkontrollierten Gletscherrückgang in der Amundsensee-Bucht zu stoppen, dem Teil der Westantarktis, der derzeit am meisten Eis verliert. Wir kommen zu dem Ergebnis, dass das Blockieren von warmem Wasser aus der Bucht möglicherweise nicht ausreicht, um den weiteren Anstieg des Meeresspiegels in der Region zu verhindern.

Erforschung des Schicksals der Westantarktis

Die Zukunft des antarktischen Eisschildes ist die größte Unsicherheit bei den Projektionen des globalen Meeresspiegelanstiegs im kommenden Jahrhundert. In den letzten 25 Jahren hat der Eisschild bereits 7,6 mm zum globalen Meeresspiegelanstieg beigetragen, und der Massenverlust beschleunigt sich.

Ein Großteil dieses Anstiegs ist auf eine warme Meeresströmung zurückzuführen, die in tiefe Becken in der Nähe von Teilen der Westantarktis strömt. Dabei schmelzen die Teile des Eisschilds, die in den Ozean fließen.

Die Bucht der Amundsensee ist der Teil der Westantarktis, der derzeit am meisten Eis verliert. NASA-Erdobservatorium, CC BY-SA

Dieses warme Wasser treibt die Eisschelfschmelze, die zu den höchsten auf dem Kontinent zählt, voran und führt dazu, dass das Eis dünner wird und sich rasch zurückzieht. Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass dieser Rückzug nun unvermeidlich ist.

Satellitenbeobachtungen haben gezeigt, dass die Gletscher in dieser Region stark abnehmen und sich zurückziehen. Einige Wissenschaftler befürchten, dass in diesem Bereich bereits eine Schwelle für einen unumkehrbaren Rückzug überschritten wurde.

Die Bucht der Amundsensee wurde als der am stärksten gefährdete Bereich des Eisschildes identifiziert, da die Gletscher dort auf einem Felsuntergrund ruhen, der bis zu zwei Kilometer unter dem Meeresspiegel liegt. Schlimmer noch, das Gestein fällt landeinwärts, zur Mitte des Kontinents hin, ab. Das bedeutet, dass beim Rückzug des Eises in dieser Region immer dickeres Eis dem Ozean ausgesetzt wird, was zu weiterem Schmelzen, Ausdünnen und Rückzug führt.

Wir wissen seit langem, dass Gletscher, die auf einem tiefer werdenden Untergrund ruhen, sich unkontrolliert zurückziehen könnten, was letztlich zu einem fast vollständigen Zusammenbruch des gesamten westantarktischen Eisschildes führen könnte. Der Zusammenbruch der wichtigsten Auslassgletscher in diesem Gebiet würde zu einem Anstieg des Meeresspiegels um mehr als einen Meter führen. Der Verlust des westantarktischen Eisschilds insgesamt würde den globalen Meeresspiegel um mehr als drei Meter ansteigen lassen – genug, um Großstädte auf der ganzen Welt katastrophal zu treffen und Hunderte Millionen Menschen zu vertreiben.

Verringerung des künftigen Meeresspiegelanstiegs

Mit Hilfe eines hochmodernen Computermodells, das das Verhalten des Eises simuliert, haben wir untersucht, wie die Gletscher der Amundsensee-Bucht auf künftige Szenarien reagieren würden, in denen wir in der Lage wären, das Vordringen von warmem Wasser zum Eisschild zu verhindern und so die derzeitigen Eisverlustraten zu stabilisieren oder sogar zu verringern.

Wir haben fast 200 verschiedene Szenarien für das zukünftige Abschmelzen untersucht. Bei diesen Experimenten ließen wir zunächst zu, dass das schwimmende Eisschelf in der Region dünner wird und sich zurückzieht, wie es jetzt der Fall ist. Dann haben wir die Schmelzmenge abrupt reduziert, um zu sehen, ob sich das Eis erholen kann.

In dieser Reihe von Experimenten haben wir nicht nur verschiedene Abkühlungsgrade, sondern auch verschiedene Anfangszeiten des Schmelzens untersucht. Diese Simulationen geben Aufschluss darüber, ob ein Nachwachsen der Region möglich wäre und, falls ja, wie schnell wir mit der Verringerung der Schmelzraten beginnen müssten, um dieses Nachwachsen zu ermöglichen.

Eine Abkühlung des Ozeans würde den Eisverlust der Gletscher in der Westantarktis verlangsamen, aber nicht ausreichen, um den Anstieg des Meeresspiegels aufzuhalten. NASA-Erdobservatorium, CC BY-SA

Unsere Experimente zeigen, dass eine Senkung der Temperatur des Ozeans durch die Blockierung von warmem Wasser aus der Bucht erwartungsgemäß die maximale Menge an Eis, die aus der Region verloren geht, reduzieren würde. Dies wiederum würde den Beitrag zum Meeresspiegelanstieg verringern.

Die Verringerung der Gletscherschmelzraten verlangsamt jedoch nur den Prozess. Der Anstieg des Meeresspiegels wird dadurch nicht gestoppt, und das Eisschild kann nicht so nachwachsen, dass es den bereits eingetretenen Verlust ersetzt.

Wir fanden heraus, dass eine vollständige Kompensation oder Umkehrung des Meeresspiegelanstiegs nicht nur eine Abkühlung der Ozeane erfordern würde. Es wären auch fast zwei Jahrhunderte verstärkter Schneefälle erforderlich, um die verloren gegangene Eismasse wieder aufzubauen.

Diese Ergebnisse zeichnen ein düsteres Bild für die Zukunft der Westantarktis.

Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass selbst wenn diese kühnen Geo-Engineering-Vorschläge funktionieren, der Eisverlust und der globale Meeresspiegelanstieg noch über Jahrzehnte, ja sogar Jahrhunderte, anhalten werden. Die Geschwindigkeit, mit der dies geschieht, wird jedoch höchstwahrscheinlich von den Emissionsreduzierungen abhängen, die wir jetzt vornehmen.

Alanna Alevropoulos-Borrill, Postdoc-Forschungsstipendiatin und Nick Golledge, Professor für Glaziologie,Te Herenga Waka – Victoria-Universität von Wellington.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative-Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.

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