Schmelzen die Gletscher und die Polkappen ?

Leider lässt sich diese Frage nur teilweise beantworten. Es gibt viele Gletscher in den Alpen und vielen anderen Gegenden der Welt, die in den letzten Jahrzehnten deutlich schrumpfen. Es gibt aber auch Gebirgsgletscher, die in den letzten Jahren gewachsen sind. Da der Großteil der Landeismassen in der Antarktis (29x106 km3) und auf Grönland (2.95x106 km3) lagert und nur ein geringer Teil auf den Rest der Welt verteilt ist (0.18x106 km3) (Quelle:IPCC 1995), ist es ganz wesentlich, wie diese grossen Eisgebiete auf eine Erwärmung reagieren. Weder für Grönland noch für die Antarktis ist bisher ein Trend nachweisbar. Man kann das in Teilen Grönlands an den Rändern beobachtete Schmelzen aber noch nicht der beobachteten globalen Erwärmung zuschreiben, da es noch im Rahmen der natürlichen langzeitlichen Schwankungen der Eismasse liegt. Diese Schwankungen sind auch der Grund dafür, dass man aus kurzen Beobachtungsreihen nicht ableiten kann, wie sich die Eismassen in der näheren Zukunft verhalten werden.

Die Eismassen der Antarktis und von Grönland wachsen im wesentlichen durch Schneefall und sie nehmen vor allem durch Kalben von Eisbergen ab, in der Antarktis gelegentlich in dramatisch erscheinenden Portionen mit Tafeleisbergen von über 1000 km2 Fläche (siehe Bild). Nur ein geringer Teil eines Eisschelfs, das sind vor der Küste aufschwimmende bis zu einige hundert Meter mächtige Eisströme, schmilzt direkt am vorderen Rand oder an der Unterkante. Um nun zu bestimmen, ob die Eismasse der Antarktis oder von Grönland zu- oder abnimmt, muss man die Masse des Niederschlages (Akkumulation), der Eisberge und des Schmelzwassers kennen. Solche Messungen lassen sich im Prinzip machen und sie sind auch schon gemacht worden, wobei oft nur grobe Abschätzungen möglich sind (z.B. für den Niederschlag in Form von Schnee und Reif in der Antarktis). Will man die Nettobilanz aus den einzelnen Beiträgen bestimmen, muss man auch die natürliche Schwankung der Zu- und Abflüsse berücksichtigen. Für eine Schneeflocke, die im Inneren der Antarktis niederfällt, dauert es typischerweise 10.000 bis 100.000 Jahre bis sie wieder im Ozean, z.B. in einem Eisberg ist. Daraus folgt, dass auch die natürlichen Schwankungen diese Zeitskala haben. Wegen fehlender genauer Messungen ist es daher noch immer nicht möglich, die natürliche Schwankung der Eismassen in der Antarktis und von Grönland so genau zu bestimmen, dass man davon auch noch unseren Einfluss separieren könnte.

Das Schmelzen der Gletscher und der Polkappen bestimmt ganz wesentlich, wie stark der Meeresspiegel bei Erwärmung durch den anthropogenen Treibhauseffekt ansteigt. Dieser Anstieg kann nur durch Schmelzen von Landeismassen verursacht werden, da nur dadurch der Ozean mehr Wasser bekommt. Das Schmelzen von schwimmendem Meereis oder Schelfeis wirkt dagegen nicht auf den Meeresspiegel, da Meereis genau so viel Wasservolumen verdrängt wie das flüssige Wasser nach dem Schmelzen. Würde das gesamte Inlandeis der Antarktis und Grönlands schmelzen, stiege der Meeresspiegel um etwa 70 m an (Quelle: IPCC 2001). Es ist daher wichtig zu wissen, ob diese Landeismassen langfristig schmelzen oder nicht. Gegenwärtig steigt der Meeresspiegel um ca. 2 mm pro Jahr an sowohl durch Ausdehnung des sich erwärmenden Meerwassers als auch durch das Abschmelzen von Gebirgsgletschern.

Obwohl sich die gegenwärtige Massenbilanz der großen Inlandeisgebiete nicht ausreichend genau abschätzen lässt, kann doch mit Klimamodellrechnungen grob simuliert werden, wie sich diese Eisgebiete bei der durch den anthropogenen Treibhauseffekt verursachten globalen Erwärmung verändern werden. Die meisten Simulationen zeigen eine leichte Zunahme der Eismasse der Antarktis und eine schwache Abnahme des Grönlandeises in den nächsten 50 bis 100 Jahren und somit auch keine wesentliche Veränderung des Meeresspiegels aufgrund des Abschmelzens von Inlandeis. Auf den ersten Blick scheint die Zunahme der Eismasse der Antarktis im Widerspruch zur globalen Erwärmung zu stehen. Man muss hierbei aber berücksichtigen, dass die globale Erwärmung für die Gletscher zwei wesentliche Folgen hat, die zu gegenläufigen Tendenzen führen. Zum einen führt die Erwärmung zu verstärktem Schmelzen in den Randzonen des Inlandeises, zum anderen aber enthält wärmere Luft mehr Wasserdampf, was zu erhöhtem Niederschlag über den Gletschern führt. In der sehr kalten Antarktis heißt das Zunahme der Eismasse.

Das Schmelzen von Landeis erhöht nicht nur den Meeresspiegel, es hat auch einen großen Einfluss auf den Strahlungshaushalt der Erde und damit auf die globale Meereszirkulation. Durch die helle Oberfläche der Eisregionen wird ein Grossteil der einfallenden Sonnenstrahlung zurückgestreut, was schnee- oder eisbedeckte Regionen kalt hält. Umgekehrt führt ein Abschmelzen zu einer verstärkten Erwärmung der Erde, weil dann mehr Energie von der Sonne auf dunkleren Flächen absorbiert wird.

Die globale thermohaline (von Salz- und Temperaturunterschieden getriebene) Zirkulation der Ozeane wird durch das alljährliche Schmelzen und Frieren von Meereis mit angetrieben. Eine Veränderung der globalen Meereisbedeckung kann daher zu einer bedeutenden Veränderung der thermohalinen Zirkulation führen. Die Stärke und Lage des Nordatlantischen Stromes vor den Küsten Europas (im Volksmund Golfstrom genannt) können zum Beispiel durch Veränderungen der Ausdehnung des arktischen Seeeises geändert werden und zu einer Veränderung des westeuropäischen Klimas führen, da sich der dazugehörige ozeanische Wärmetransport auch ändert.